[发明专利]一种利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置及其工作方法

权利要求书

1.一种利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，包括：相互连接的正反转双叶片和转盘式摩擦纳米发电机，所述正反转双叶片包括外叶片和内叶片，在不同方向吹来的风的作用下进行相对转动；所述转盘式摩擦纳米发电机包括第一转盘和第二转盘，所述第一转盘与外叶片连接的整体内部形成容纳空间，所述第一转盘随外叶片进行转动；所述第二转盘与内叶片相连，共同位于容纳空间内，所述第二转盘随内叶片进行转动；

所述第一转盘顶部和底部的内表面分别与第二转盘顶部和底部的外表面摩擦接触；其中，所述第一转盘的顶部和底部的内表面均设有第一发电单元，所述第二转盘的顶部和底部的外表面均设有第二发电单元，位于顶部和底部的第一发电单元和第二发电单元在转动过程中进行摩擦发电。

2.根据权利要求1所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，还包括相连接的轴和框架，所述框架设有两个，分别与第一转盘的顶部和底部固定连接，两个框架的中部均设有支架，轴的上下部通过轴承分别与两个支架相连，轴承通过轴承固定件与支架固定连接；所述第二转盘的顶部和底部的中心均与轴固定连接。

3.根据权利要求1所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，所述外叶片和所述内叶片的形式为升力型和阻力型当中不同叶片的两两配合，外叶片和内叶片均可根据自身需求分别采用升力型或阻力型，在配合过程中两者的转动方向相反，以达到正反转的目的，提高风能利用率，所述外叶片实现对风能的一次利用，内叶片实现对风能的二次利用。

4.根据权利要求3所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，所述外叶片为正转垂直轴外叶片，所述内叶片为反转垂直轴内叶片，所述正转垂直轴外叶片采用升力型叶片，所述反转垂直轴内叶片采用阻力型叶片，升力型叶片呈笼子状将阻力型叶片包含在中间，升力型叶片能够提高风能的利用率，阻力型叶片能够在低风速下启动，不同方向吹来的风均能使叶片进行转动。

5.根据权利要求4所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，所述正转垂直轴外叶片采用在圆周方向上等间隔设置的多叶片，形成笼状结构，每个叶片投影的方向成S型，可根据不同要求对叶片数量进行增减；所述反转垂直轴内叶片至少设有两个，为扭曲变形的S型风力机的叶片，即为螺旋Savonius转子。

6.根据权利要求1所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，所述第一发电单元包括金属薄膜、尼龙膜和导线，所述金属薄膜覆盖在第一转盘的内表面，并连接有导线引出，所述尼龙膜覆盖在金属薄膜上；所述第二发电单元包括海绵和PVC膜，所述海绵覆盖在第二转盘的外表面，PVC膜覆盖在海绵上，当两个转盘转动时，尼龙膜与PVC膜相互接触摩擦发电，海绵使得尼龙膜与PVC膜紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，所述第一转盘的顶部和底部的内表面均设有圆形凸台，所述圆形凸台被分割成六个面积均等的扇形凸台，所述扇形凸台上覆盖有金属薄膜和尼龙膜；所述第二转盘的顶部和底部的外表面均间隔覆盖着海绵和PVC膜。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置，其特征在于，所述第一转盘包括两个互不连接的转盘一，位于顶部的转盘一与外叶片的顶部固定连接，位于底部的转盘一与外叶片的底部固定连接；所述第二转盘包括两个互不连接的转盘二，位于顶部的转盘二与内叶片的顶部固定连接，位于底部的转盘二与内叶片的底部固定连接。

9.一种如权利要求1-8任意一项权利要求所述的利用正反转叶片收集风能的摩擦纳米发电机装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

当风从某一个方向吹来的时候，外叶片和内叶片分别朝相反的方向转动，与外叶片和内叶片相连接的第一转盘和第二转盘的底部和顶部也分别朝相反方向进行转动，覆盖在转盘上的尼龙膜与PVC膜接触摩擦分离，摩擦过程中，由于PVC膜是间隔分布，在尼龙膜与间隔分布的PVC膜相互接触过程中，由于电极性的不同，PVC膜与尼龙膜上分别形成有正电荷和负电荷，和未与PVC膜接触的尼龙膜形成电荷差，从而在金属薄膜表面发生电子转移，产生电流，并通过导线引出到用电设备或蓄电设备。