[发明专利]一种摩擦纳米发电机的能量管理电路和能量管理方法

权利要求书

1.一种摩擦纳米发电机的能量管理电路，其特征在于，包括：脉冲电流控制开关、中间储能元件和目标储能元件，其中，

脉冲电流控制开关，用于在所述摩擦纳米发电机的两个相对运动部分的移动使摩擦纳米发电机的两个电极层之间产生感应静电荷后，瞬时接通所述两个电极层产生瞬间脉冲电流；

中间储能元件，用于存储所述瞬间脉冲电流的电能；

目标储能元件，用于存储所述中间储能元件输出的电能；

所述能量管理电路包括两个所述脉冲电流控制开关，每个所述脉冲电流控制开关单独控制所述两个电极层瞬时连通，其中，当所述两个电极层之间的电势差最大时，所述脉冲电流控制开关闭合，在两个所述脉冲电流控制开关分别闭合时，所述中间储能元件两端与所述两个电极层的连接相反。

2.根据权利要求1所述的能量管理电路，其特征在于，所述脉冲电流控制开关为接触式开关，包括两个触头和两个接触端，所述触头和接触端分别设置在所述摩擦纳米发电机的两个相对运动部分，随着所述摩擦纳米发电机的相对运动所述触头和接触端同步相对运动；其中，两个所述触头连接所述中间储能元件；所述两个接触端分别与所述两个电极层连通；当所述两个触头与所述两个接触端接触时，所述接触式开关闭合。

3.根据权利要求2所述的能量管理电路，其特征在于，包括两个所述接触式开关，并且两个所述接触式开关共用所述两个触头。

4.根据权利要求1所述的能量管理电路，其特征在于，所述中间储能元件为电感元件。

5.根据权利要求4所述的能量管理电路，其特征在于，所述电感元件的电感范围在1μH到100 H 之间。

6.根据权利要求4所述的能量管理电路，其特征在于，所述电感元件的电感范围在1 mH到50 H之间。

7.根据权利要求4所述的能量管理电路，其特征在于，所述电感元件的电感范围在100mH到20 H之间。

8.根据权利要求1所述的能量管理电路，其特征在于，所述目标储能元件为电容元件。

9.根据权利要求8所述的能量管理电路，其特征在于，所述电容元件与二极管连接后与所述中间储能元件并联连接。

10.根据权利要求8或9所述的能量管理电路，其特征在于，所述电容元件的电容范围在1 μF到100 mF之间。

11.根据权利要求8或9所述的能量管理电路，其特征在于，所述电容元件的电容范围在100 μF到50 mF之间。

12.根据权利要求8或9所述的能量管理电路，其特征在于，所述电容元件的电容范围在500 μF到20 mF之间。

13.根据权利要求1所述的能量管理电路，其特征在于，所述摩擦纳米发电机包括两个电极层，两个相对运动部分的基本运动模式为：垂直接触分离模式、平行滑动模式、单电极接触结构、摩擦层自由移动结构或接触式摩擦层自由移动结构。

14.一种摩擦纳米发电机的能量管理方法，其特征在于，包括步骤：

摩擦纳米发电机的两个相对运动部分的移动使摩擦纳米发电机的两个电极层之间产生感应静电荷；

接通所述两个电极层产生瞬间脉冲电流，将所述瞬间脉冲电流的电能存储在中间储能元件中；

将所述中间储能元件中的电能传输到目标储能元件中；

其中，通过在所述摩擦纳米发电机的两个相对运动部分设置脉冲电流控制开关实现接通所述两个电极层产生瞬间脉冲电流，并通过每个所述脉冲电流控制开关单独控制所述两个电极层瞬时连通，当所述两个电极层之间的电势差最大时，所述脉冲电流控制开关闭合，在两个所述脉冲电流控制开关分别闭合时，所述中间储能元件两端与所述两个电极层的连接相反。