[发明专利]一种利用风能的摩擦静电发电机

说明书

本发明涉及发电机领域，具体涉及一种利用风能的摩擦静电发电机，包括底板，底板的顶部设有驱动电机，驱动电机的顶部动力输出端套接有主动轮，底板的顶部中心插接有丝杆，丝杆的上端外壁套接从动轮，且从动轮与主动轮啮合连接，底板的顶部左侧设有蓄电池箱，蓄电池箱的内腔设有蓄电池，丝杆的顶部固接有支撑板，支撑板的顶部左右两侧对称设有支撑脚，支撑脚的顶部固接有发电装置，发电装置的内腔设有导线，导线的内腔接有电极部件，电极部件的底部固接有摩擦电极，发电装置的内腔中心设有绝缘转盘，绝缘转盘的外壁固接有金属触杆，金属触杆的外壁接有第一电极。本发明能解决了摩擦件之间产生摩擦磨损严重，且发电装置不好调节位置，适应最佳的风向，达到最大的发电率的问题。

技术领域

本发明涉及发电机领域，具体涉及一种利用风能的摩擦静电发电机。

背景技术

能源问题是影响人类进步和可持续发展的重大问题之一，各种围绕新能源开发、可再生能源重复利用的研究正在世界各地如火如荼的进行；而风能作为清洁的可再生能源，它取之不尽，用之不竭；另外，风力发电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施；本发明所涉及利用风能作为动力的静电发动机正好承接了以上理念；自2006年王中林院士研发组首次实现纳米发电机收集机械能以来，以压电和摩擦电效应为基础的机械能收集技术深受科学界广泛关注，并在微电元件中得到应用；在现有的风力发电技术中，大多采用电磁转换技术，成本高、设备复杂，摩擦电发电装置同轴度配合要求严苛，且两摩擦件之间产生摩擦磨损严重，磨损过程中由于难以达到配合要求，而导致装置无法正常运行，严重降低了装置的使用寿命，并且发电装置不好调节位置，适应最佳的风向，达到最大的发电率。为此，我们设计一种利用风能的摩擦静电发电机。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用风能的摩擦静电发电机，解决了摩擦件之间产生摩擦磨损严重，且发电装置不好调节位置，适应最佳的风向，达到最大的发电率的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种利用风能的摩擦静电发电机，包括底板，所述底板的顶部设有驱动电机，所述驱动电机的顶部动力输出端套接有主动轮，所述底板的顶部中心插接有丝杆，所述丝杆的上端外壁套接从动轮，且从动轮与主动轮啮合连接，所述底板的顶部左侧设有蓄电池箱，所述蓄电池箱的内腔设有蓄电池，所述丝杆的顶部固接有支撑板，所述支撑板的顶部左右两侧对称设有支撑脚，所述支撑脚的顶部固接有发电装置，所述发电装置的内腔设有导线，所述导线的内腔接有电极部件，所述电极部件的底部固接有摩擦电极，所述发电装置的内腔中心设有绝缘转盘，所述绝缘转盘的外壁固接有金属触杆，所述金属触杆的外壁接有第一电极。

优选的，所述丝杆的底部与底板的顶部的连接处设有转动轴承。

优选的，所述发电装置和驱动电机分别与蓄电池电性连接。

优选的，所述支撑脚与支撑板之间螺接有紧固螺栓。

优选的，所述发电装置的外壁设有绝缘外壳。

优选的，所述第一电极的外壁是由高分子聚合物、人工纤维和金属层组合而成。

本发明的有益效果为：本发明结构设计合理，当风能发电装置转动时，安装在发电装置内腔的绝缘转盘高速转动，此时第一部分摩擦电极与第一电极高速摩擦接触，高分子聚合物得电子而金属层失电子，等量但电性相反的静电荷在接触面处生成并均匀分布在摩擦电极上，这样就会在界面处形成一个摩擦电势的偶极层，而该偶极层在第一部分和第二部分的摩擦电极之间形成一个内电势。由于聚合物的绝缘性，电荷在聚合物表面会存在很长一段时间，所以感应电荷不会迅速被外电路导走或中和，从而输出电能，可以根据风向，控制驱动电机的转动，带动主动轮和从动轮的转动，从而带动丝杆的转动，调节支撑板顶部发电装置的位置，达到最大的风向，使发电功率达到最大。

附图说明