[实用新型]一种基于纳米摩擦发电的风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及能量转化领域，特别涉及一种将风能转化为电能的发电装置，属于自动发电设备制造技术领域。

背景技术

当前，具有多种功能和高度集成化的微型电子器件的应用日益广泛，然而，与之匹配的供电元件的研究却相对滞后。一般说来，微型电子器件的电源都是直接或者间接来自于电池。一方面，电池具有体积大、质量重、对环境或人体有害等缺点；另一方面，在微型电子器件所应用的环境中，风能几乎无处不在却无法进行有效的回收。因此，开发出能将风能转化为电能的装置以取代电池作为微型电子器件的供电元件，具有极其重要的意义。

传统的能将风能有效地转化为电能的发电机均是以电磁感应为原理的，通过切割磁感应线的方式将风能转换为电能。这些传统的风力发电机体积较大、结构复杂，无法作为微型电子器件的供电元件使用。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于纳米摩擦发电的风力摩擦发电装置，该装置可以有效地将环境中产生的施加在该装置上的风能转化为电能。本实用新型技术方案如下：

所述摩擦发电装置包括：

风帽、传动方轴，所述风帽由风力驱动旋转，并带动所述传动方轴转动；

发电盘，所述发电盘以方孔圆盘为基盘，并在所述方孔圆盘的两面贴附有多个互不相连的扇形的聚四氟乙烯片；

PET基盘，所述PET基盘的上表面可与发电盘相摩擦；

电极盘，所述电极盘以圆孔圆盘为基盘，并在所述圆孔圆盘的两面贴附有多个互不相连的扇形的电极片，所述电极盘与所述储能装置相连，

其中，多个所述聚四氟乙烯片绕圆心对称排布在所述发电盘上；

其中，多个所述电极片绕圆心对称排布在所述电极盘上；

其中，所述发电盘上聚四氟乙烯片的数量，为所述电极盘上电极片的数量的一半，且每个所述聚四氟乙烯片的面积与每个所述电极片的面积相同。

其中，所述电极片为金属铝辐射电极。

其中，所述储能装置为超级电容和/或蓄电池。

本实用新型基于纳米摩擦发电原理，采用垂直轴的风力发电架构带动纳米摩擦盘的转动而进行工作，结构简单，可直接获取任意方向的风能发电，有效利用了环境中本将浪费的能量，解决了与微型电子器件供能相关的问题，实现了微型电子器件的自供电。另外，由于摆脱了传统的电池供电，本实用新型同时还能改善难以回收的废旧电池的污染问题。本实用新型体积小巧，便于携带、部署，主体发电材料为价格低廉的PTFE与铝箔，发电结构简单、电力输出稳定，即使在恶劣的环境中依然可以保持正常工作，大大方便了微型电子器件的使用。

附图说明

图1为本实用新型的风力摩擦发电装置的发电原理；

图2为本实用新型的风力摩擦发电装置的转动盘结构示意图；

图3为本实用新型的风力摩擦发电装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，聚四氟乙烯片210沿实心箭头方向运动时，聚四氟乙烯与PET之间发生摩擦，由于他们负电性的不同和静电感应，聚四氟乙烯(PTFE)表面带负电荷，PET表面带正电荷。由于转动盘21上聚四氟乙烯片210的数量为电极盘20上电极片的数量的一半，且每个聚四氟乙烯片210的面积与每个电极片的面积相同，因此，每个聚四氟乙烯片210经过两个铝电极时，其面积只对应两个铝电极总面积的一半，所以在两个相邻的铝电极上分别感应出正电荷和负电荷，由于自锁作用，不会有电流；随着四氟乙烯片210与PET基盘22的相对位置变化，会引起相邻两个铝电极上感应的电荷发生转移，产生电流。

当聚四氟乙烯片210沿虚线箭头方向运动时，其产生电路的原理与上述方式一致，只是电流方向相反。

如图2所示，多个聚四氟乙烯片210绕圆心(此圆心一般为传动轴的轴心)对称排布在方孔圆盘上以形成发电盘21；同时，电极盘20由多个绕圆周排布且互不相连的电极片组成。电极片采用金属铝辐射电极。