[发明专利]一种旋转式的脉冲摩擦发电机和轮轴偏心角传感器有效
申请号: | 201410535031.7 | 申请日: | 2014-10-11 |
公开(公告)号: | CN105577023B | 公开(公告)日: | 2018-06-12 |
发明(设计)人: | 李玉芳;王中林;程纲;林宗宏 | 申请(专利权)人: | 北京纳米能源与系统研究所 |
主分类号: | H02N1/04 | 分类号: | H02N1/04;G01B7/30 |
代理公司: | 北京润平知识产权代理有限公司 11283 | 代理人: | 孙向民;肖冰滨 |
地址: | 100083 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 发电层 摩擦发电机 旋转装置 触片组 摩擦层 旋转式 脉冲 偏心角 转动轮 传感器 发电机 发电 轮轴 负脉冲电流 旋转机械能 正脉冲电流 闭合电路 电性连接 转动过程 电荷 接地 等电位 转化 | ||
1.一种旋转式的脉冲摩擦发电机,设置于旋转装置上,其特征在于,该发电机包括:
第一发电摩擦层(102);
发电层,设置于所述旋转装置的转动轮上,用于在所述转动轮转动过程中,与所述第一发电摩擦层(102)接触或者分离,且在所述发电层的接触面上产生电荷;
第一触片组,电性连接在所述发电层上;以及
第二触片组,接地或者等电位源,用于在所述发电层与所述第一发电摩擦层接触和分离的过程中,分别与所述第一触片组至少接触一次,且在接触时在发电层和地或者等电位源之间形成闭合电路,产生瞬时正脉冲电流或负脉冲电流;
其中,所述旋转装置的转动轮包括主动轮(201)和从动轮(301),所述发电层分别设置在所述主动轮(201)和/或从动轮(301)上。
2.根据权利要求1所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述发电层包括:
电极层(203),电性连接所述第一触片组,且覆盖所述转动轮的一半,用于在转动过程中,能够与所述第一发电摩擦层(102)完全接触或完全分离;以及
绝缘层(204),对应所述电极层(203)设置,用于覆盖所述转动轮的另一半。
3.根据权利要求2所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,在所述电极层(203)与所述第一发电摩擦层(102)完全接触和完全分离时,所述第一触片组分别与所述第二触片组至少接触一次。
4.根据权利要求2所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述电极层(203)的材料与所述第一发电摩擦层(102)的材料之间存在摩擦电极序差异。
5.根据权利要求1所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述发电层包括:
电极层(203),至少覆盖所述转动轮的一半,且电性连接所述第一触片组,用于传导电荷;
第二发电摩擦层(205),覆盖在所述电极层(203)上,并且覆盖包括所述电极层(203)的所述转动轮的一半,用于在转动过程中,能够与所述第一发电摩擦层(102)完全接触或完全分离;以及
绝缘层(204),对应所述第二发电摩擦层(205)设置,用于覆盖包括所述电极层(203)的所述转动轮的另一半。
6.根据权利要求5所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,在所述第二发电摩擦层(205)与所述第一发电摩擦层(102)完全接触和完全分离时,所述第一触片组分别与所述第二触片组至少接触一次。
7.根据权利要求5所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述第二发电摩擦层(205)的材料与第一发电摩擦层(102)的材料之间存在摩擦电极序差异。
8.根据权利要求1所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述第一发电摩擦层(102)与发电层之间的接触面均具有微米或亚微米量级的微结构的接触层。
9.根据权利要求1所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述发电机还包括:
弹性层(202),设置于所述发电层与转动轮之间。
10.根据权利要求1所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述旋转装置包括随所述主动轮(201)和从动轮(301)转动的传动带(101),所述第一发电摩擦层(102)设置于所述传动带(101)的下表面。
11.根据权利要求1所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,当所述发电层分别设置在所述主动轮(201)和从动轮(301)上,所述主动轮(201)上的发电层和所述从动轮(301)上的发电层与所述第一发电摩擦层(102)的接触同步或错开半个周期。
12.根据权利要求1所述的旋转式的脉冲摩擦发电机,其特征在于,所述主动轮(201)上的发电层与所述从动轮(301)上的发电层之间的最小距离大于5cm。
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