[实用新型]一种斜坡感应式摩擦纳米发电组件、发电机及船舶

说明书

本实用新型提供了一种斜坡感应式摩擦纳米发电组件、发电机及船舶，涉及机械能收集技术领域，解决了现有电磁发电机在船舶摇晃机械能的收集上不够高效的技术问题。该发电组件包括动子、定子和滑动结构，动子具有第一摩擦极，定子具有第二摩擦极，且动子通过滑动结构可滑动设置于定子内腔；动子周期性地往复滑移，使第一摩擦极与第二摩擦极周期性地接触分离而产生电能。动子随着船舶的周期性倾斜而周期性地往复滑移，使动子的第一摩擦极与定子的第二摩擦极周期性地接触摩擦和分离而产生电能，与传统的电磁发电机相比能更高效地利用船舶摇晃产生的机械能；采用斜坡感应式结构成功实现了将摩擦纳米发电机技术应用于船舶摇晃机械能回收领域。

技术领域

本实用新型涉及机械能收集技术领域，尤其是涉及一种斜坡感应式摩擦纳米发电组件、发电机及船舶。

背景技术

社会的发展对于能源供应提出了更高的要求，开拓新能源和变废为宝是能源研发的重要方向。机械能作为一种广泛分布于环境中的能量形式，很多却因为难以被有效收集利用而处于废弃状态，船舶的摇晃就是其中一种。船舶的摇晃被人们认为是给航行带来危险和影响乘船舒适性的能量，然而这也是一种可观的、低频率、低振幅的机械能，而传统的电磁发电机在低频率和低振幅机械能的收集上不够高效，且电磁发电机自身还具有笨重、造价昂贵和难以广泛分布等缺点，所以要将船舶摇晃的能量变废为宝，我们就需要一种全新的、更高效、更经济的能量收集方式。

2012年提出的摩擦纳米发电机技术，革新了人们对于能量收集的方式与理念。该技术的基本原理是利用摩擦(接触)在两表面(其中至少一个为绝缘材料)生成静电荷，当接触表面分离时，静电荷的分离产生电势差，驱动绝缘表面下感应电极中的自由电荷定向移动形成电流，从而驱动用电器的工作或充入电容器存储下来。摩擦纳米发电技术尤其适用于收集低频率、低振幅的机械能，且具有结构简单、成本低、材料选择丰富等优势。将其应用于船舶摇晃能量的收集，将会产生很大的实用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种斜坡感应式摩擦纳米发电组件、发电机及船舶，以解决现有技术中存在的电磁发电机在船舶摇晃机械能的收集上不够高效的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种斜坡感应式摩擦纳米发电组件，包括动子、定子和滑动结构，所述动子具有第一摩擦极，所述定子具有第二摩擦极，且所述动子通过所述滑动结构可滑动设置于所述定子内腔；当船舶摇晃产生周期性倾斜时，所述动子周期性地往复滑移，使所述第一摩擦极与第二摩擦极周期性地接触分离而产生电能。

可选地，所述滑动结构包括轨道和滑块，所述轨道固接于所述定子，所述动子设置于所述滑块上。

可选地，所述第一摩擦极包括多个间隔设置的第一叶片，所述第二摩擦极包括多个间隔设置的第二叶片，所述第一叶片与所述第二叶片沿所述动子滑动方向交替布设。

可选地，所有所述第二叶片均采用导电材料制造而成，且所有所述第一叶片均采用绝缘材料制造而成。

可选地，所述第一叶片包括第一承载片、第一电极材料和介电薄膜，所述第一电极材料包覆于所述第一承载片上，所述介电薄膜包覆于所述第一电极材料上；所述第二叶片包括第二电极材料和第二承载片，所述第二电极材料包覆于所述第二承载片上，所述介电薄膜与所述第二电极材料之间接触摩擦产生静电荷。

可选地，所述动子上设置有配重体。

可选地，所述定子包括支撑架，所述支撑架的底面开设有安装孔。

本实用新型提供的一种发电机，包括以上任一所述的斜坡感应式摩擦纳米发电组件。

可选地，所述发电机包括多个所述发电组件，且多个所述发电组件以阵列形式排布。