[发明专利]一种基于旋转式直流摩擦纳米发电机的发电路面

说明书

本发明提供一种基于旋转式直流摩擦纳米发电机的发电路面，本发明包括上支撑部、下支撑部和置于其间的旋转式直流摩擦纳米发电机，下支撑部位于预设固定位置，上支撑部能够上下位移，上支撑部连接在旋转式直流摩擦纳米发电机的转子上，旋转式直流摩擦纳米发电机包括支撑外壳和置于其中的定子和转子，定子包括公差补偿装置以及固定在其上的摩擦电极，转子设置于所述支撑外壳内部中心处，转子上附有摩擦层，转子上方固定静电击穿电极，静电击穿电极与摩擦层之间设有预设距离，公差补偿装置用于使摩擦层与摩擦电极紧密接触，使转子与摩擦电极保持同一同轴度。本发明通过收集人类行走踩踏动作的动能转换成电能，进而为城市传感器供电，节能环保。

技术领域

本发明涉及摩擦纳米发电自供能技术领域，尤其设计一种基于摩擦起电效应与静电击穿效应相耦合的旋转式直流摩擦纳米发电机(R-DC-TENG)的发电路面。

背景技术

地球上能源有限，人类能源危机日益紧迫，随着煤炭，天然气，石油等不可再生资源的消耗，寻找新能源是人类当今面临的一个棘手问题。新能源的发现对人类而言无疑具有划时代的意义。采集环境中的机械能转化成电能是构建自供能系统的有效方案。在我们的生活环境中存在着各种各样的机械能，包括人体运动，行走，机械振动等。采集这些机械能转换成电能是解决当今能源危机的一种有效手段。其中人类行走踩踏动作蕴含着巨大的能量，这种能量始终没有得到有效的利用。收集人类行走踩踏动的动能转化成电能是一种清洁，有效收集能源的方式。

摩擦纳米发电机被认为是一种构建自供能系统的新型发电技术，直流摩擦纳米发电机(DC-TENG)，它是一种基于摩擦起电效应和静电击穿效应相耦合的一种新型发电技术，具有结构简单，成本低，材料选择范围广等优点，能够有效地将环境中的机械能转换成电能，并且能够直接输出直流电。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种于旋转式直流摩擦纳米发电机的发电路面。本发明采用的技术手段如下：

一种基于旋转式直流摩擦纳米发电机的发电路面，包括：上支撑部、下支撑部和置于其间的旋转式直流摩擦纳米发电机，所述下支撑部位于预设固定位置，所述上支撑部能够上下位移，所述上支撑部连接在旋转式直流摩擦纳米发电机的转子上，所述旋转式直流摩擦纳米发电机包括支撑外壳和置于其中的定子和转子，所述定子包括公差补偿装置以及固定在其上的摩擦电极，所述转子设置于所述支撑外壳内部中心处，所述转子上附有摩擦层，所述转子上方固定静电击穿电极，所述静电击穿电极与摩擦层之间设有预设距离，所述公差补偿装置用于使摩擦层与摩擦电极紧密接触，使转子与摩擦电极保持同一同轴度。

进一步地，所述上支撑部的底部设有固定在其上的齿条，所述齿条与设置在下支撑部上的齿轮配合，所述齿轮与所述转子相连。

进一步地，所述支撑外壳为正多边形，其内部中各边部均安装有公差补偿装置，其中一个公差补偿装置上设有用于安装所述静电击穿电极的静电击穿电极底座。

进一步地，所述公差补偿装置由弹簧钢制成。

进一步地，所述支撑外壳壁上设有连通城市传感器的导线。

进一步地，所述摩擦电极由铜制成，所述摩擦层采用聚酰亚胺制成。

本发明具有以下优点：

1、将摩擦电极固定在公差补偿装置上，公差补偿装置由弹簧钢(Mn65)制成。公差补偿装置能够让摩擦层与摩擦电极(FE)能够接触得更紧密，使得转子与半圆结构的摩擦电极(FE)保持同一同轴度，保证装置工作过程中能够平稳地产生直流电，使得装置正常运行。

2、旋转式直流摩擦纳米发电机的静电击穿电极与摩擦层之间留有微小距离，两者之间的距离是静电击穿的关键参数，距离越小，R-DC-TANG的发电性能越好。