[发明专利]水面浮动摩擦发电、电能存储、存电供应水面信号源电量的方法

权利要求书

1.一种水面浮动摩擦发电方法，其特征在于，由发电装置摩擦发电，所述发电装置包括，空心大球(4)和空心小球(1)，空心大球(4)内表面镀电极，金属氧化物纳米棒在电极上生长并形成纳米阵列，空心小球(1)外表面镀电极，金层附着摩擦材料，空心小球(1)置于空心大球(4)内部，且空心小球(1)外部与空心大球(4)内部具有使空心小球(1)运动的空间，一条导线连接在空心小球(1)的电极，并贯穿空心大球(4)并由其上的一个导线孔导出，另一条导线连接在空心大球(4)的电极，并有空心大球(4)的另一个导线孔导出，两个导线孔引出导线并被密封，两条导线连接信号发射装置以供电；

第一连接绳(9)的一端由空心小球(1)夹住固定，其另一端粘在空心大球(4)的导线孔附近的球壁，与空心小球(1)电极连接的导线，缠绕第一连接绳(9)并牵引出导线孔，第二连接绳(12)固定于空心大球(4)内表面，与空心大球(4)的电极连接的导线，缠绕第二连接绳(12)并牵引出导线孔，热熔胶密封空心大球(4)其上的两个导线孔，使之形成一个密闭空间；

空心大球(4)内表面镀金层作为电极，金属氧化物纳米棒是ZnO纳米棒，ZnO纳米棒在电极上生长并形成纳米ZnO阵列(8)，空心小球(1)外表面镀金层作为电极，镀金层附着PET3作为摩擦材料；

有机聚合物PDMS(7)包裹聚合生长在金属氧化物纳米棒阵列，对摩擦材料形成保护性包裹，且刻蚀有机聚合物PDMS(7)以暴露金属氧化物纳米棒的尖端；

有机聚合物PDMS(7)包裹聚合生在纳米ZnO阵列(8)，对摩擦材料形成保护性包裹，有机聚合物刻蚀PDMS以暴露ZnO纳米棒的尖端；

所述空心大球(4)由两个空心半球螺旋而成，所述空心小球(1)由两个空心半球拼接而成，两个导线孔位于空心大球(4)的一个半球，不具有导线孔的另一个半球固定连接有半圆环，且所述半圆环的位置与导线孔的位置相对，半圆环下部连接一个铅锤(6)；

将空心大球(4)内表面镀金属作为电极，ZnO纳米棒在电极上生长并形成阵列；空心小球(1)外表面镀金属层作为电极，电极附着PET(3)作为摩擦材料；

将空心小球(1)位于空心大球(4)内部，使两球间具有使得空心小球(1)运动的间隔，在水中时，由水的流动使空心小球(1)运动，并与空心大球(4)摩擦冲撞；

在初始状态，空心大球(4)内表面ZnO纳米棒阵列带正电，空心小球(1)外表面摩擦材料带负电；

带有负电的摩擦材料和带有正电的ZnO纳米棒阵列因接触并进而摩擦，电场分布改变，吸引负电荷从空心小球(1)外表面电极转移到空心大球(4)内表面电极，而产生正向电流；带有负电的摩擦材料和带有正电的ZnO纳米棒阵列已接触，因分离进而摩擦，电场分布再次改变，吸引负电荷从空心大球(4)内表面电极转移到空心小球(1)外表面电极，而产生反向电流；两球表面反复接触和分离，在两电极间就会交替产生电势差发出交流电。

2.一种水面浮动摩擦电能存储的方法，其特征在于，由权利要求1所述的水面浮动摩擦发电方法发电产生的交流电通过整流电路，将交流电变为脉动直流电，再通过滤波电路，将脉动直流电变为比较平滑的直流电，然后将不太稳定直流电通过稳压电路，并得到稳定的直流电，稳压电路连接可充电锂电池，由可充电锂电池将直流电储存起来。

3.一种水面浮动摩擦存电供应水面信号源电量的方法，其特征在于，由权利要求2所述的电能存储方法，可充电锂电池与LED灯连接，并由LED灯在水面持续发亮，且可充电锂电池为信号源供电，使得信号源能不间断被供应电量。