[发明专利]旋转式静电发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机，特别涉及一种将机械能转化为电能的旋转式静电发电机。

背景技术

随着小型化便携式电子器件的快速发展，开发能够直接将环境中能源转化为电能的新兴技术越来越受到人们关注。我们的生活和周围环境中有许多各种形式的机械能，像车辆移动、人体运动、潮汐、风能等等，不胜枚举。风能和水力能源由于其普遍存在性已经被广泛认为是非常重要的可再生、无污染的绿色能源，但是传统的风能技术和水力发电机都存在体积大，质量重，成本高，启动动力高等缺点，无法用于小型便携式电子器件的供电。

因此，采用新技术、开发新类型的风力和水力发电装置对于绿色能源产业的进一步发展具有极其重要的意义。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种旋转式静电发电机，能够将旋转动力转化为电能，尤其可以将环境中的风能和水力能源转化为电能。

为实现上述目的，本发明提供一种旋转式静电发电机，包括：

动力收集部件、定子、定子支撑件、转子、转子支撑件、转轴和轴承；

其中，所述动力收集部件固定在所述转轴上，能够在外力的驱动下带动所述转轴旋转；

所述转轴穿过所述轴承的通孔安装；

所述转子支撑件一端固定在所述转轴上，另一端与所述转子相连，

所述定子支撑件的一端与所述轴承的外壳相对固定，另一端与所述定子相连，使得所述定子与所述转子之间能形成相对旋转，并且在所述转子转到所述定子所在的位置时，能与所述定子实现至少部分表面的接触；

所述转子支撑件、转子、定子支撑件和定子中至少一个为柔性的，使得所述转子在与所述定子接触后仍能跟随所述转轴继续旋转并与所述定子分离；

所述定子与所述转子相接触的表面为第一摩擦层，所述第一摩擦层的背面贴合有第一导电层；

所述转子与所述定子相接触的表面为第二摩擦层，所述第二摩擦层的背面贴合有第二导电层；

所述定子和所述转子在接触与分离的过程中，所述第一摩擦层和所述第二摩擦层之间发生相对滑动摩擦并且摩擦面积发生变化，并通过所述第一导电层和第二导电层将由此产生的电信号向外电路输出；

优选地，所述第一摩擦层和第二摩擦层的材料之间存在摩擦电极序差异；

优选地，所述第一摩擦层和第二摩擦层的材料不同，分别选自聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生纤维海绵、聚氨酯弹性体、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、人造纤维、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯柔性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂、氯丁橡胶、丁二烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚丙烯腈、聚(偏氯乙烯-co-丙烯腈)、聚乙烯丙二酚碳酸盐，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、液晶高分子聚合物、聚氯丁二烯、聚丙烯腈、聚双苯酚碳酸酯、聚氯醚、聚三氟氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、派瑞林、玻璃半导体、有机半导体、非导电性氧化物、半导体氧化物和复杂氧化物、金属、铟锡氧化物ITO、掺杂的半导体和导电有机物中的至少一种或几种的组合；

优选地，所述第一摩擦层的材料选自苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺尼龙11、聚酰胺尼龙66、羊毛及其织物、蚕丝及其织物、纸、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素醋酸酯、聚乙二醇己二酸酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生纤维素海绵、棉及其织物、聚氨酯弹性体、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、木头、硬橡胶、醋酸酯、人造纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酯、铜、铝、金、银和钢，和/或，所述第二摩擦层的材料选自聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚三氟氯乙烯和聚四氟乙烯和派瑞林；

优选地，所述第一摩擦层为导电材料，并且所述第一摩擦层和第一导电层合二为一；或者，所述第二摩擦层为导电材料，并且所述第二摩擦层和第二导电层合二为一；

优选地，所述第一摩擦层为刚性导电板；

优选地，所述第一摩擦层和/或第二摩擦层的表面具有微纳结构，所述微纳结构选自纳米线、纳米棒、纳米管、纳米颗粒、纳米沟槽、微米沟槽、纳米锥、微米锥、纳米球和微米球，或由上述一种或几种结构形成的阵列；