[發(fā)明專利]一種具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)

在審

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• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115664253A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王佩紅;曹寶;陳旭;汪忠柱
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 周靜

1.一種具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)，其特征在于：包括中心軸桿，所述中心軸桿由內(nèi)向外呈嵌套結(jié)構(gòu)設(shè)置有多個摩擦納米發(fā)電機(jī)單元，所述摩擦納米發(fā)電機(jī)單元的尺寸隨著與中心軸桿之間距離的增大而增大；所述摩擦納米發(fā)電機(jī)單元包括與中心軸桿轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)子以及布置在轉(zhuǎn)子外側(cè)且與中心軸桿固定連接的定子；其中：

所述定子包括固定圓筒和固定在固定圓筒內(nèi)壁的電極陣列；所述固定圓筒與中心軸桿固定連接；所述電極陣列包括若干個電極單元，電極單元的總數(shù)量為偶數(shù)；若干個電極單元被均分后串聯(lián)形成第一電極和第二電極，且相鄰的兩個電極單元分別屬于第一電極和第二電極；

所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)動圓筒、固定在轉(zhuǎn)動圓筒內(nèi)壁的質(zhì)量塊以及固定在轉(zhuǎn)動圓筒外壁的柔性膜陣列；所述轉(zhuǎn)動圓筒與中心軸桿轉(zhuǎn)動連接；所述多個摩擦納米發(fā)電機(jī)單元中質(zhì)量塊的質(zhì)量隨著與中心軸桿之間距離的增大而增大；所述柔性膜陣列包括多個柔性膜單元，柔性膜單元的數(shù)量小于或等于電極單元總數(shù)量的一半，所述柔性膜單元與電極單元彈性接觸，且柔性膜單元的電負(fù)性大于電極單元的電負(fù)性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述質(zhì)量塊的重心位于轉(zhuǎn)動圓筒任一素線中點與轉(zhuǎn)動圓筒軸線中點的連線上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述固定圓筒包括固定筒體，以及對稱固定在固定筒體兩端的固定筒體蓋板；所述固定筒體蓋板的中心具有中心孔，所述固定筒體蓋板通過中心孔與中心軸桿固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動圓筒包括轉(zhuǎn)動筒體，以及對稱固定在轉(zhuǎn)動筒體兩端的轉(zhuǎn)動筒體蓋板；所述轉(zhuǎn)動筒體蓋板的內(nèi)部中部安裝有軸承，所述轉(zhuǎn)動筒體蓋板通過軸承與中心軸桿轉(zhuǎn)動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述柔性膜單元由絕緣材料制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述電極單元由金屬導(dǎo)電材料制成，所述轉(zhuǎn)動圓筒與電極單元之間絕緣。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的具有高空間利用率和寬頻帶的擺動式摩擦納米發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述固定圓筒由絕緣材料制作，或用金屬制作并在表面貼絕緣層。