[发明专利]基于折纸弹簧结构的接触式摩擦发电能量收集装置

摘要

本发明提供一种基于折纸弹簧结构的接触式摩擦发电能量收集装置，包括两个由柔性平板折叠成连续的W形结构的基板，两个柔性基板相互穿插，使得两个基板的折痕相互垂直，形成一个弹簧状结构。基板两侧都布有一层介电材料层。同一块基板两侧的介电材料的极性相同，不同基板的介电材料极性相反。在振动下，整体结构先成合拢趋势，此时相邻的不同基板上的介电材料层接触，产生摩擦电荷；在弹性结构恢复的过程中，摩擦电荷产生感应电场，并由相邻的不同基板上的金属导体层之间发生电荷移动，从而产生电能。该装置无需使用燃料能源，仅凭借装置本身就能将振动机械能转化为电能，是一种限制少、效率高、绿色环保的装置，且能够在很宽的频率范围内工作。

主权项

1.基于折纸弹簧结构的接触式摩擦发电能量收集装置，其特征在于，由第一柔性基板和第二柔性基板组成，两个基板均是由柔性平板折叠成连续的W形结构，两个柔性基板相互穿插，使得两个基板的折痕相互垂直，形成一个弹簧状结构。两个柔性基板的两面均具有介电材料层(1)，同一基板上的两面介电材料极性相同，两个基板上的介电材料极性相反；整体结构中，任意两个相对的面组成一个发电单元，所述的介电材料层(1)与基板(4)之间具有一金属电极层(2)。折纸弹簧结构在振动时被压缩或拉伸，当被压缩时，任意两个相对的面接触，该发电单元分别在两个面上产生摩擦电荷；在弹性结构恢复的过程中，摩擦电荷产生感应电场，形成电势差。