[发明专利]摩擦纳米发电机的直流输出控制系统和交流输出控制系统

说明书

本发明公开了一种摩擦纳米发电机的直流输出控制系统，系统包括电压电流调节模块、整流模块、脉冲信号转换模块。其中，电压电流调节模块包括一变压器，用于调节摩擦纳米发电机的输出电压和输出电流。整流模块由四个二极管组成的整流桥构成，能够将摩擦纳米发电机输出的交流信号整流为直流信号。脉冲信号转换模块包括一MOS管，用于将整流模块持续输出的直流信号转换为瞬时大电流脉冲信号。此外，本发明还提供了一种摩擦纳米发电机的交流输出控制系统。本发明能够将摩擦纳米发电机的输出信号转换为脉冲放电输出，并且能降低摩擦纳米发电机的输出阻抗，从而达到在低负载情况下具有更高输出效率和输出功率的目的。

技术领域

本发明涉及一种用于摩擦纳米发电机的输出控制系统，特别涉及一种摩擦纳米发电机的直流输出控制系统，以及一种摩擦纳米发电机的交流输出控制系统，属于摩擦纳米发电技术领域。

背景技术

电子器件的快速发展和广泛应用,为人类的生活带来极大的便利。但是如何在使用过程中为这些电子器件持续性地供电或者定期充电却是一个非常棘手的问题。为了解决这一问题,人们设计出了基于摩擦效应的摩擦纳米发电机(TENG)，用于收集生活中常见的微小能量，例如走路产生的振动、微风的吹拂、水的波动等。然而，摩擦纳米发电机的的输出具有高电压、低电流、高输出阻抗的特性，且输出信号不稳定，通常需要使用能量控制模块对摩擦纳米发电机的输出进行控制。

纳米发电机的输出控制系统有很多种，从最简单的整流桥到复杂的能量控制系统，但是整流桥只能简单的将交流信号转变为直流输出信号，不能对输出电压电流幅值进行调节，特别是针对摩擦纳米发电机的高输出电压、低输出电流、大输出电阻的输出特性无太大的调节作用。然而，已有的能量控制系统基本是基于有源器件的复杂集成电路，在调节摩擦纳米发电机的输出特性的同时消耗掉了摩擦纳米发电机产生的部分能量，甚至需要外接电源进行供电。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，并期望提供一种能够有效调节摩擦纳米发电机输出特性的控制系统，从而将摩擦纳米发电机的输出有效利用起来。

本发明采用如下技术方案：一种摩擦纳米发电机的直流输出控制系统，所述系统包括：

整流模块：用于将摩擦纳米发电机输出的交流信号整流为直流信号；

脉冲信号转换模块：用于将整流模块持续输出的直流信号转换为瞬时大电流脉冲信号。

进一步的，所述系统还包括：

电压电流调节模块：用于调节摩擦纳米发电机的输出电压和输出电流，并降低摩擦纳米发电机的输出阻抗。

所述电压电流调节模块的输入端连接摩擦纳米发电机的输出端，所述整流模块连接电压电流调节模块，所述电压电流调节模块的输出端连接脉冲信号转换模块。

本发明还提供一种摩擦纳米发电机的交流输出控制系统，所述系统包括：

脉冲信号转换模块：用于将摩擦纳米发电机持续输出的交流信号转换为瞬时大电流脉冲信号。

进一步的，所述系统还包括：

电压电流调节模块：用于调节摩擦纳米发电机的输出电压和输出电流，并降低摩擦纳米发电机的输出阻抗。

所述电压电流调节模块的输入端连接摩擦纳米发电机的输出端，所述电压电流调节模块的输出端连接脉冲信号转换模块。

本发明采用如上技术方案所带来的有益效果是：本发明采用的输出控制系统能够将摩擦纳米发电机的输出信号转换为脉冲放电输出，并且能降低摩擦纳米发电机的输出阻抗，从而达到在低负载情况下具有更高输出效率和输出功率的目的。

附图说明

图1是本发明摩擦纳米发电机的直流输出控制系统整体结构示意图；