[发明专利]用于波浪能摩擦发电机阵列的扁平结构连接器

说明书

本发明涉及摩擦发电、能量转换领域，具体是一种用于波浪能摩擦发电机阵列的扁平结构连接器。本发明采用扁平结构，在波浪能摩擦发电机阵列中用于连接发电机单元，从而起到限制单元横向运动、防止阵列缠绕团聚的作用。此外，在两弹簧钢片之间可为阵列的输电导线提供铺设空间，可屏蔽海水离子对通电导线的干扰。弹簧钢片结合外表面摩擦层材料还可采集波浪能用于发电，进一步提高阵列的输出性能。本发明结构简单、制造成本低、应用范围广，具有较大的实用价值。

技术领域

本发明涉及海洋波浪能发电技术领域，具体地说是一种用于连接波浪能摩擦发电机单元的扁平结构连接器。

背景技术

广阔无垠的海洋波浪中蕴含着巨大的能量。据估算，全球波浪能蕴藏量达700亿千瓦，而每平方千米海面上的波浪能功率可达30万千瓦，其万分之一的开采也足以为远洋岛礁以及航标灯、浮标等供电。成千上万的采集波浪能的摩擦纳米发电机单元漂浮于海面上，形成发电机阵列，随着海浪摆动而输出电能。近年来，摩擦纳米发电机阵列作为采集海洋波浪能的新技术而备受瞩目，但阵列单元之间依靠怎样的连接来形成稳定阵列，怎么避免单元之间纠缠，按怎样的拓扑结构排布，如何实现电能的高效传输等问题一直被忽视。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扁平结构连接器用于连接摩擦纳米发电机单元从而形成稳定阵列，该连接器具备发电机单元间稳定连接、良好电能传输、自身输出等功能作用。

上述发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种用于波浪能摩擦发电机阵列的扁平结构连接器，包括PET薄板及其上下两侧依次对称分布的弹簧钢片和PTFE膜；在PET薄板两侧、两弹簧钢片之间设置有一组或者多组导线作为阵列的输电导线，连接器两端水平连接波浪能摩擦发电机单元。

本发明进一步的技术方案：所述PET薄板与PTFE膜的长宽相等，弹簧钢片的长宽分别小于PET薄板的长宽且居中放置。

本发明进一步的技术方案：所述弹簧钢片通过粘合剂与PET薄板粘连，弹簧钢片与PTFE 膜之间无粘合剂，环形粘合剂仅粘合PTFE膜与PET薄板，从而将弹簧钢片密封于两者紧密的空腔中。

本发明具有以下有益效果：

⑴连接器采用扁平结构，在波浪能摩擦纳米发电机阵列中用于连接发电机单元，可有效限制发电机单元水平横向运动，防止阵列缠绕团聚，同时减少对单元垂荡和偏荡的影响。

⑵连接器在两弹簧钢片之间可为发电机阵列的多路输电导线提供铺设空间，可屏蔽海水离子对通电导线的干扰，具备良好电能传输功能。

⑶弹簧钢片优良的抗弹减性能和抗疲劳性能轻松满足长时间弯曲工作要求。

⑷连接器的外层多孔PTFE膜表面具有微米级多孔结构，从而具备高疏水性能，能抵抗海水侵蚀，同时增加其比表面积从而有利于提高发电效率。

⑸采用两弹簧钢片作为电极，结合外层PTFE膜为摩擦层，在进出海水过程中，与海水摩擦生电，进一步提高阵列的输出性能。

⑹本发明的连接器结构简单、制造成本低、应用范围广，具有较大的实用价值。

附图说明

图1是本发明的用于波浪能摩擦发电机阵列的扁平结构连接器的结构示意图；

图2是本发明的用于波浪能摩擦发电机阵列的扁平结构连接器的拆解示意图；

图3是本发明的用于波浪能摩擦发电机阵列的扁平结构连接器与摩擦发电机单元连接的结构示意图；

图4是本发明用于波浪能摩擦发电机阵列的场景示意图；

图5是本发明的用于波浪能摩擦发电机阵列的扁平结构连接器的发电原理图；