[發明專利]一種磁流體發電地板及其制備方法

在審

• 申請號: 201910542047.3
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110242006A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 李翔;余鵬;牛小東
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: E04F15/02
• 分類號: E04F15/02;H02N1/04
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文

本發明公開一種磁流體發電地板及其制備方法，其中，所述磁流體發電地板包括地板本體、設置在所述地板本體內部的連接模塊以及通過所述連接模塊電連接的至少兩個發電模塊，所述發電模塊包括設置有凹槽的基座、設置在所述基座內部的第一電極層和第二電極層，以及設置在所述基座上方且抵持在地板本體內表面的永磁體，所述第一電極層與所述凹槽形成密封腔體，所述密封腔體內設置有磁流體，所述第二電極層間隔設置在所述第一電極層的上方。本發明提供的磁流體發電地板由于永磁體與磁流體之間采用非接觸式的推動方式，極大程度地降低了人為操作誤差引起的微觀不穩定性，具有更穩定的電壓輸出。

技術領域

本發明涉及納米發電機應用領域，尤其涉及一種磁流體發電地板及其制備方法。

背景技術

納米發電機（Nanogenerator，NG）是一種使用新型的能夠自供能量的納米技術制作而成的發電機，屬于世界上最小的發電機。它是一種能夠將微小物理變化引起的機械能或者熱能轉換成電能的技術裝置。納米發電機目前有三種主要的模式，分別為壓電式納米發電機（PENG），摩擦電式納米發電機（TENG）和熱釋電式納米發電機（PNG）三類。其中，壓電式納米發電機的轉化和輸出較低；摩擦式納米發電機的電壓雖然可以達到數百伏，但由于其內阻太大，導致電流較低；而熱釋電納米發電機則主要用在溫度隨時間波動的地方，其具有較大的電壓，但其輸出電流很小，主要用于制作主動傳感器來檢測溫度波動。

現有技術中，利用地板發電時，地板與發電薄膜直接接觸，人踩踏地板的推動力不穩定造成微觀層面上的位移較大從而導致發電地板的電壓波動較大，這導致發電地板的適用范圍受到較大限制。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種磁流體發電地板及其制備方法，旨在解決現有發電地板的電壓波動較大的問題。

本發明的技術方案如下：

一種磁流體發電地板，其中，包括地板本體、設置在所述地板本體內部的連接模塊以及通過所述連接模塊電連接的至少兩個發電模塊，所述發電模塊包括設置有凹槽的基座、設置在所述基座內部的第一電極層和第二電極層，以及設置在所述基座上方且抵持在地板本體內表面的永磁體，所述第一電極層與所述凹槽形成密封腔體，所述密封腔體內設置有磁流體，所述第二電極層間隔設置在所述第一電極層的上方；所述地板本體在外力的作用下帶動所述永磁體運動，所述永磁體控制所述磁流體在密封腔體內運動，所述磁流體帶動所述第一電極層和第二電極層摩擦發電。

所述的磁流體發電地板，其中，所述第一電極層包括沿所述凹槽開口方向從下至上依次層疊設置的第一PET薄膜以及第一ITO薄膜。

所述的磁流體發電地板，其中，所述第二電極層包括沿所述凹槽開口方向從下至上依次層疊設置的PDMS薄膜、第二ITO薄膜和第二PET薄膜，所述第二電極層間隔設置在所述第一電極層上方，所述PDMS薄膜的表面與所述第一ITO薄膜的表面分別為摩擦發電時的上摩擦面和下摩擦面。

所述的磁流體發電地板，其中，所述基座包括相互連接的底座和頂座，所述凹槽以及所述第一電極層均設置在所述底座中，所述第二電極層設置在所述頂座上，所述底座上還設置有導向孔，所述頂座上設置有與所述導向孔適配的導向柱，所述導向柱上套設有用于調節底座和頂座間隙大小的調節墊片。

所述的磁流體發電地板，其中，所述頂座上還設置有用于固定所述永磁體的彈性支架。

所述的磁流體發電地板，其中，所述彈性支架包括一端均勻環繞固定在所述頂座上的若干個支腳，以及與所述支腳另一端固定連接的用于放置永磁體的固定盤。

所述的磁流體發電地板，其中，所述發電模塊還包括與所述第一電極層連接的第一輸出導線，與所述第二電極層連接的第二輸出導線，所述第一輸出導線和第二輸出導線分別從所述底座和頂座的側端延伸出來；所述連接模塊上設置有與所述第一輸出導線和第二輸出導線連接的導線接入口。