[發(fā)明專利]一種基于復(fù)合摩擦納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的能量收集背包

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• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111493501A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程廣貴;曲召奇;丁建寧;張忠強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: A45F3/04
• 分類號: A45F3/04;A45C13/02;A45C13/30;H02N1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于復(fù)合摩擦納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的能量收集背包，能量收集背包包括背包主體、能量轉(zhuǎn)換單元和背包肩帶，其特征在于：能量轉(zhuǎn)換單元對稱分布置于背包內(nèi)部，位于與人體背部接觸的位置，能量裝換單元的上端與肩帶固連，能量裝換單元的下端與背包主體固連；所述能量轉(zhuǎn)換單元包括內(nèi)部中空的殼體、垂直分離式摩擦發(fā)電機(jī)以及圓筒型摩擦發(fā)電機(jī)；殼體有兩個空腔，用于在垂直方向上平行安裝兩個發(fā)電模塊，其中垂直分離式摩擦發(fā)電機(jī)位于遠(yuǎn)離背包接觸人體的一面，圓筒型摩擦納米發(fā)電機(jī)與殼體上下兩端相連，殼體采用彈性體材料制成。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合摩擦納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的能量收集背包，其特征在于，垂直分離式摩擦分離發(fā)電機(jī)由兩個平面電極以及介于兩者之間的彈性波浪形電極組成；平面電極由電極層和摩擦層組成，摩擦層靠近彈性波浪形電極，在背包與背部反復(fù)擠壓的過程中，反復(fù)壓縮波浪形電極，并縮短兩電極板和波浪形電極之間的距離。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合摩擦納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的能量收集背包，其特征在于，平面電極的摩擦層采用一種材料，中間的彈性波浪形電極為另一種材料，兩種材料只要選擇電負(fù)性不同的材料即能實現(xiàn)發(fā)電的目的，選擇在摩擦序列表相差越遠(yuǎn)位置的材料，發(fā)電效果會越好。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于復(fù)合摩擦納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的能量收集背包，其特征在于，平面電極的摩擦層采用聚四氟乙烯材料，平面電極的電極層為沉積在聚四氟乙烯表面的銅電極，彈性波浪形電極采用經(jīng)過熱變形制作成波浪形的Kapton，再其上下表面沉積一層銅作為電極。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合摩擦納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的能量收集背包，其特征在于，圓筒型納米發(fā)電機(jī)的數(shù)量至少為一個，其中圓筒型摩擦發(fā)電機(jī)豎直放置，其上下兩端與殼體相連，當(dāng)圓筒型納米發(fā)電機(jī)為多個時，為單排平行排布，亦或選擇多排平行排布等，圓筒型摩擦發(fā)電機(jī)的個數(shù)越多，獲得電能則越多；圓筒型摩擦納米發(fā)電機(jī)由位于圓筒型摩擦納米發(fā)電機(jī)中心的第一摩擦起電組件以及外殼組成，外殼的內(nèi)側(cè)由兩個獨立摩擦層以及相應(yīng)的獨立摩擦層表面的獨立電極制成，獨立電極表面被絕緣層覆蓋，外殼的最外側(cè)用屏蔽層封裝，屏蔽層作用在于屏蔽外部靜電干擾。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于復(fù)合摩擦納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的能量收集背包，其特征在于，所述的兩個獨立摩擦層以及相應(yīng)的獨立摩擦層表面的獨立電極沿第一摩擦起電組件中心對稱分布，環(huán)繞第一摩擦起電組件；第一摩擦起電組件為負(fù)泊松比的棒狀摩擦層；負(fù)泊松比的棒狀摩擦層和對稱分布的獨立摩擦層材料的選擇，只需要滿足電負(fù)性不同即能實現(xiàn)發(fā)電的目的，選擇在摩擦序列表相差越遠(yuǎn)位置的材料，發(fā)電效果會越好。