[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

说明书

本发明公开了旋转式的脉冲摩擦发电机和轮轴偏心角传感器，发电机设置于旋转装置上，该发电机包括：第一发电摩擦层(102)；发电层，设置于旋转装置的转动轮上，用于在转动轮转动过程中，与第一发电摩擦层(102)接触或者分离，且在发电层的接触面上产生电荷；第一触片组，电性连接在发电层上；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，且在接触时形成闭合电路，产生瞬时正脉冲电流或负脉冲电流。本发明旋转式的脉冲摩擦发电机可直接利用旋转装置自身的结构，就能将旋转机械能转化为电能，结构简单。

技术领域

本发明涉及一种发电机，具体地，涉及一种旋转式的脉冲摩擦发电机以及轮轴偏心角传感器。

背景技术

半个世纪以来，电子设备朝着小型化，轻巧便携的方向发展。而且由于世界能源消耗迅速增长，因此从环境中获得可持续和低成本的能源的要求越来越高。

我们的日常生活中存在各种形式的机械能，如旋转、振动、走路等等。目前，机械能转化为电能的发电机所利用的原理主要有静电感应、电磁感应和特殊材料的压电性能等。

但是静电感应发电机存在体积大、适用性窄等缺点，电磁感应发电机和压电发电机则普遍存在结构复杂，对材料有特殊要求和成本较高等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式的脉冲摩擦发电机和偏心角传感器，可简化组成结构，且降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种旋转式的脉冲摩擦发电机，设置于旋转装置上，该发电机包括：第一发电摩擦层；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。

优选地，所述发电层包括：电极层，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完全接触或完全分离；以及绝缘层，对应所述电极层设置，用于覆盖所述转动轮的另一半。

优选地，在所述电极层与所述第一发电摩擦层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。

优选地，所述电极层的材料与所述第一发电摩擦层的材料之间存在摩擦电极序差异。

优选地，所述发电层包括：电极层，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，覆盖在所述电极层上，并且覆盖包括所述电极层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完全接触或完全分离；以及绝缘层，对应所述第二发电摩擦层设置，用于覆盖包括所述电极层的所述转动轮的另一半。

优选地，在所述第二发电摩擦层与所述第一发电摩擦层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。

优选地，所述第二发电摩擦层的材料与第一发电摩擦层的材料之间存在摩擦电极序差异。

优选地，所述第一发电摩擦层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。

优选地，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。

优选地，所述旋转装置的转动轮包括主动轮和从动轮，所述发电层分别设置在所述主动轮和/或从动轮上。

优选地，所述旋转装置包括随所述主动轮和从动轮转动的传动带，所述第一发电摩擦层设置于所述传动带的下表面。