无基底电极驻极体静电发电机和制造该驻极体的方法
【专利摘要】本发明公开了一种无基底电极驻极体静电发电机和制造无基底电极驻极体的方法，包括至少一个发电单元，每个发电单元包括：基座；转轴，转轴可转动地固定至基座；固定至转轴的动子；和定子，定子与基座的间距可调整地固定至基座，该定子位于动子与基座之间，并且与动子平行间隔，定子朝向动子的一侧表面设置工作电极；动子朝向定子的一侧表面设置驻极体，驻极体没有基底电极；转轴在外力驱动下带动动子相对于定子转动，使在工作电极上产生的诱导电荷转移并输出。本发明在静电发电机中使用不具有基底电极的驻极体，使得驻极体所带电荷基本全部用于诱导对应的工作电极产生感应电荷，从而大大提高发电机的电荷转换效率。
【专利说明】
无基底电极驻极体静电发电机和制造该驻极体的方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及驻极体静电发电机技术领域，特别涉及一种无基底电极的驻极体静电发电机和制造该无基底电极驻极体的方法。
【背景技术】
[0002]目前可再生能源越来越受到广泛的重视，环境中有大量的动能存在。收集动能发电主要有两种机电能量转换方式——电磁方式和静电方式。电磁模式主要基于磁铁和线圈的相对运动发电；静电模式包括压电、摩擦、驻极体和可变电容方式。驻极体特指经过电晕放电等带上永久电荷或偶极子的绝缘材料，良好的驻极体材料储存电荷的寿命可达几十年上百年，以普遍应用于驻极体麦克风和静电除尘。驻极体材料可以分为两大类一一基于二氧化硅的无机驻极体材料和基于聚合物的有机驻极体材料。前者电荷密度高，但电荷稳定性相对较差;后者电荷稳定性较好，但电荷密度不够高。
[0003]1978年Jefimenko和walker报道了第一个驻极体发电机，采用盘式旋转结构，其转子由两个不同极性的驻极体半圆盘组成，转子直径6英寸，在6000rpm(转/秒)的转速下达到25mW的输出功率。2003年J.Boland,Y.C.Tai等报道了基于微机械制造工艺的聚合物驻极体旋转发电机，通过旋涂Tef1n AF(特氟龙无定形氟聚物)薄膜作为驻极体，发电机转子直径8_，在4170rpm的转速下输出25yW的功率。虽然现有驻极体发电机的输出功率偏低，却是一种很有前途的静电发电机，是电磁发电机很好的补偿。
[0004]但目前几乎所有驻极体发电机驻极体下都有给驻极体充电荷电时使用的基底电极，驻极体上的电荷用于诱导工作电极上的电荷的利用率低;且驻极体材料为单层薄膜，电荷一般在驻极体膜的极表面位置，单位面积的总荷电量不高;另外，电极间的寄生电容以及电场边缘效应大大地影响了驻极体发电机的输出功率。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是提供一种无基底电极的驻极体静电发电机和制造该无基底电极的驻极体的方法，其在静电发电机中使用不具有基底电极的驻极体，使得驻极体所带电荷基本全部用于诱导对应的工作电极产生感应电荷，从而大大提高发电机的电荷转换效率。
[0006]本发明提供了一种无基底电极的驻极体静电发电机，包括至少一个发电单元，每个发电单元包括:
[0007]第一基座；
[0008]转轴，所述转轴可转动地固定至所述第一基座；
[0009]动子，所述动子固定至所述转轴;和
[0010]第一定子，所述第一定子与第一基座的间距可调整地固定至所述第一基座，该第一定子位于所述动子与第一基座之间，并且与所述动子平行间隔，所述第一定子朝向所述动子的一侧表面设置第一工作电极；[ΟΟ?1 ]所述动子包括:
[0012]动子基板;和
[0013]第一驻极体，所述第一驻极体固定在该动子基板的朝向所述第一定子的一侧表面，所述第一驻极体与动子基板之间没有基底电极；
[0014]所述转轴在外力驱动下带动所述动子相对于所述第一定子转动，使在所述工作电极上产生的诱导电荷移动并输出。
[0015]优选地，每个发电单元进一步包括:
[0016]第二基座，所述第二基座与所述第一基座分别位于所述动子的两侧;和
[0017]第二定子，所述第二定子与第二基座的间距可调整地固定至所述第二基座，该第二定子位于所述动子与第二基座之间，并且与所述动子平行间隔，所述第二定子朝向所述动子的一侧表面设置第二工作电极；
[0018]所述动子进一步包括:
[0019]第二驻极体，所述第二驻极体固定在该动子基板的朝向所述第二定子的一侧表面，所述第二驻极体与动子基板之间没有基底电极。
[0020]优选地，所述第一驻极体包括多层驻极体膜，相邻的两层驻极体膜通过胶层相互粘合;
[0021 ]所述第一驻极体通过胶层固定至所述动子基板。
[0022]优选地，所述第一驻极体的外表面具有绝缘层。
[0023]优选地，所述第一驻极体包括N个沿所述动子基板的周向方向排列的等圆心角的第一扇形驻极体，所述N个第一扇形驻极体等角度间隔设置；
[0024]所述第一工作电极包括2N个沿所述沿第一定子的所述一侧表面的周向方向排列的等弧度角的扇形电极，
[0025]N个两两相隔的所述扇形电极的端部连接在一起以分别形成两个输出端输出移动感应电荷，以形成单相电机;或者
[0026]所述第一工作电极包括NI个沿所述沿第一定子的所述一侧表面的周向方向排列的等弧度角的扇形电极，NI为大于N的整数，所述NI个扇形电极中的每相隔(1-Ι)个的扇形电极的端部连接在一起，以分别形成i个输出端输出移动感应电荷，以形成i相电机，所述i为大于3的整数。
[0027]优选地，相邻两个所述扇形电极之间的间隔距离在所述第一定子的径向方向上自内向外线性增大或者恒定不变。
[0028]优选地，每个所述第一扇形驻极体的圆心角等于第一工作电极的电极周期的I倍、1.5倍、或者2倍，
[0029]所述电极周期为每个扇形电极的圆心角与相邻两个扇形电极之间的间隔角度之和。
[0030]优选地，所述相邻两个扇形电极之间的间隔角度和第一工作电极的电极周期的比值范围在0.6至0.9之间。
[0031]优选地，所述第一驻极体进一步包括N个沿所述动子基板的周向方向排列的等圆心角的第二扇形驻极体，每个第二扇形驻极体设置在两个所述第一扇形驻极体之间，第二扇形驻极体与第一扇形驻极体形状相同，相邻的第一扇形驻极体和第二扇形驻极体间隔设置，
[0032]所述第二扇形驻极体的电荷与所述第一扇形驻极体的电荷相反。
[0033]本发明的又一实施例还提供了一种制造无基底驻极体的方法，包括:
[0034]步骤100、将驻极体膜通过胶层粘贴至电极板；
[0035]步骤200、使用电晕放电对驻极体膜荷电；
[0036]步骤300、荷电完毕后，将驻极体膜与所述电极板分离；
[0037]步骤400、将分离的驻极体膜通过胶层粘贴至基板。
[0038]优选地，在步骤400以后进一步包括:
[0039]步骤500:执行步骤100至步骤300，然后将分离的驻极体膜通过胶层粘贴至步骤400中得到的驻极体；
[0040]步骤600，驻极体膜的层数是否达到要求，如果是，则结束，如果否，则执行步骤500。
[0041]优选地，在步骤100中，所述电极板表面具有一层绝缘膜，所述驻极体膜通过胶层粘贴至绝缘膜表面。
[0042]优选地，在步骤200中，利用多个等间隔设置的针尖对驻极体膜进行电晕放电。
[0043]在本发明的静电直线发电机中，第一驻极体与动子基板之间没有基底电极，则驻极体所带电荷基本全部用于诱导对应的工作电极产生感应电荷，使得在工作电极上诱导出的有效电荷比现有的带有基底电极的驻极体尚很多。
【附图说明】
[0044]以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
[0045]图1为本发明的实施例一的结构示意图。
[0046]图2为实施例一中的第一工作电极的结构不意图。
[0047]图3为实施例一中的四相发电机的扇形电极的连接示意图。
[0048]图4为本发明的实施例二的第一工作电极的结构示意图。
[0049]图5为本发明的实施例三的局部结构示意图。
[0050]图6为本发明的实施例四的局部结构示意图。
[0051 ]图7为本发明的一种制造无基底驻极体的方法的工作流程图。
【具体实施方式】
[0052]为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】，在各图中相同的标号表不相同的部分。
[0053]在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0054]在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。
[0055]为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
[0056]本发明的目的是提供一种无基底电极的驻极体静电发电机和制造该无基底电极的驻极体的方法，其在静电发电机中使用不具有基底电极的驻极体，使得驻极体所带电荷基本全部用于诱导对应的工作电极产生感应电荷，从而大大提高发电机的电荷转换效率。
[0057]实施例一
[0058]本实施例提供了一种无基底驻极体静电发电机，包括至少一个发电单元，如图1所示，每个发电单元包括:
[0059]第一基座10;
[0060]转轴20，转轴20可转动地固定至第一基座10，转轴20的轴向方向与第一基座10的平面垂直，转轴20自第一基座10的中心11穿过；
[0061 ]动子30，动子30固定至转轴20，以在转轴20轴向旋转时能够随着转轴20—起转动，其中，由于动子30的运动方式为转动，因此动子30的形状优选为圆形，如图1所示，动子30可通过顶丝定位件21通过螺纹孔22固定至转轴20;和
[0062]第一定子40，第一定子40与第一基座10的间距可调整地固定至第一基座10，该第一定子40位于动子30与第一基座10之间，并且与动子30平行间隔，第一定子40朝向动子30的一侧表面设置第一工作电极41。第一定子40的形状与动子30的形状对应，也优选为圆形。
[0063]其中，由于动子30和第一基座10的位置均为固定，因此第一定子40与动子30之间的间距通过调整第一定子40与第一基座10的间距实现。具体地，动子30与第一基座10之间可通过推力轴承70来限定。推力轴承70套设在转轴20上，其一端抵靠第一基座10，另一端抵靠动子30的中心，从而限定第一基座10和动子30之间的间距。第一定子40可调整地固定至第一基座10，第一定子40与第一基座10之间可设置弹性垫片80，通过弹性垫片80的弹性特征调整第一定子40与第一基座10之间的间距，从而实现调整第一定子40与动子30之间的间距的目的。弹性垫片80通过螺栓紧固件81固定至第一基座10，螺栓紧固件81依次穿过第一定子40上的光孔82、弹性垫片80上的光孔83，与第一基座10上的螺纹孔84连接，使弹性垫片80有一定程度的压缩，以便后续的调节。
[0064]其中，动子30包括:
[0065]动子基板31;和
[0066]第一驻极体32，第一驻极体32固定在该动子基板31的朝向第一定子40的一侧表面，第一驻极体32与动子基板31之间没有基底电极；
[0067]转轴20在外力驱动下带动动子30相对于第一定子40转动，以在工作电极41上产生诱导电荷并输出。
[0068]在本实施例中，转轴20在外力驱动下带动动子30转动，从而产生相对于第一定子40的移动，使得第一驻极体32与第一工作电极41产生相对移动，以通过第一驻极体32所带的电荷在第一工作电极41上产生感应电荷并输出。
[0069]在本实施例的静电直线发电机中，第一驻极体32与动子基板31之间没有基底电极，则驻极体所带电荷基本全部用于诱导对应的工作电极产生感应电荷，使得在工作电极上诱导出的有效电荷比现有的带有基底电极的驻极体高很多。
[0070]基底电极的作用仅在于制造带有电荷的驻极体时作为为驻极体充电的电极使用，当第一驻极体32用在静电发电机中时，基底电极不仅不能为驻极体继续提供电荷，而且还会由于电荷的感应作用占用一部分驻极体上所带的电荷，使得用于在工作电极上诱导出的有效电荷数量下降。而本实施例的静电直线发电机通过在制造驻极体的过程中去除基底电极，使得驻极体所带电荷基本全部用于诱导对应的工作电极产生感应电荷，从而提高在工作电极上诱导出的有效电荷。
[0071]为了提高总荷电量，在本实施例中，第一驻极体32包括多层相互层叠的驻极体膜，相邻的两层驻极体膜通过胶层相互粘合。优选地，每层驻极体膜为聚合物薄膜，厚度为0.00 Imm?0.Imm，该聚合物薄膜可为PTFE、FEP、Tef I on AF、CYTOP、pary I ene HT、PP、COC等材质的薄膜。
[0072]第一驻极体32通过胶层固定至动子基板31。由于粘合相邻的两层驻极体膜或者用于将第一驻极体32粘合至动子基板31的胶层的厚度为0.0Olmm?0.05_。
[0073]优选地，第一驻极体32的外表面具有绝缘层，该绝缘层的厚度为0.005_?0.1_，可由PET、聚酰亚胺等绝缘材料制成，以将第一驻极体32的荷电表面与空气隔离，避免电荷散失。
[0074]具体地，结合图1和图2所示，第一驻极体32包括N个沿动子基板31的周向方向排列的等圆心角的第一扇形驻极体32a，N个第一扇形驻极体32a等角度间隔设置。其中，N为正整数。第一扇形驻极体32a所带电荷相同。
[0075]例如，第一驻极体32可包括16个第一扇形驻极体32a，每个第一扇形驻极体32a的圆心角为圆的1/32，即为11.25°。这16个第一扇形驻极体32a等角度间隔设置，则相邻的两个第一扇形驻极体32a之间的间隔角度也为11.23°。
[0076]第一工作电极41包括NI个沿第一定子40的周向方向排列的等弧度角的扇形电极42，2N个扇形电极42等角度间隔设置。其中，第一扇形驻极体32a和扇形电极42均为扇形的形状，其沿着动子30和第一定子40的径向方向延伸，从而与动子30 (第一扇形驻极体32a)的移动方向垂直，其中，NI为大于N的整数，即扇形电极42与第一驻极体32的数量比大于1:1。
[0077]其中，第一工作电极41分组连接并输出电流，根据第一工作电极41间的连接方式的不同，可形成单相或者多相的发电机。例如，如图2所示，在单相电机中，第一工作电极41包括2N个扇形电极42，2N个扇形电极42分为两组，N个两两相隔的扇形电极42的端部连接在一起以分别输出移动感应电荷，即每个扇形电极42和与其相隔一个的扇形电极42连接在一起，形成一个电流输出端，共形成两个电流输出端，以形成单相电机。以此类推，当需要形成i相发电机时，NI个扇形电极42中的每相隔(1-Ι)个的扇形电极42连接在一起，以形成一个电流输出端，从而形成i个电流输出端分别输出移动感应电荷。图3中示意性地示出了四相发电机的扇形电极的连接方式。
[0078]为了最大程度地利用空间，在如图2所示的单相发电机中，在2N个扇形电极42中的一组N个扇形电极42的靠近第一定子40的圆心位置的端部均连接在一起，并且在第一定子40的圆心位置形成一圆环形状，另一组N个扇形电极42的远离第一定子40的圆心位置的端部均连接在一起，并且在第一定子40的外缘形成一圆环形状。第一工作电极41的两个输出端可分别自这两个圆环引出，这样无需为连接扇形电极42而另外设置引线空间，而且不会与扇形电极42发生位置的干涉。
[0079]在本实施例中，第一工作电极41的2N个扇形电极42的圆心与第一定子40的圆心位置重叠，即相邻两个扇形电极42之间的间隔距离在第一定子40的径向方向上自内向外线性增大。
[0080]为了保证驻极体能够充分地在工作电极上形成感应电荷，如图1和图2所示，每个第一扇形驻极体32a的圆心角α?等于第一工作电极41的电极周期α。其中，电极周期α为每个扇形电极42的圆心角α2与相邻两个扇形电极42之间的间隔角度α3之和。
[0081]其中，扇形电极42的占空比可影响发电机的输出功率，经过理论计算和仿真验证，扇形电极42的占空比，S卩每个扇形电极42的圆心角α2和第一工作电极41的电极周期α的比值范围在0.6至0.9之间。优选地，该占空比为0.8，即第一定子40上的扇形电极42的圆心角α2为9°，相邻两个扇形电极42之间的间隔角度α3为2.25°。
[0082]实施例二
[0083]图4示出了本发明的第二实施例的第一工作电极41的结构示意图。在本实施例中，每个发电单元具有与实施例一相同的结构，其区别在于第一工作电极41的设置。
[0084]在实施例一中，由于2Ν个扇形电极42的圆心重叠，相邻两个扇形电极42之间的间隔距离在第一定子40的径向方向上自内向外线性增大。这种扇形电极42的形状虽然便于制造，但是存在靠近圆心部分电极间隙过小，而随着沿径向方向向外电极间隙逐渐增大，会导致外环部分的驻极体边缘没有对应的电极的缺陷，并且电极间的寄生电容以及电场边缘效应大大的影响了驻极体发电机的输出功率。
[0085]因此在本实施例中，如图4所示，通过使得扇形电极42的圆心位置偏离第一定子40的圆心位置，相邻两个扇形电极42之间的间隔距离L在第一定子40的径向方向上为恒定的大小。即，相邻的两个扇形电极42的边缘彼此平行，则其间隔距离在靠近第一定子40的圆心的位置以及靠近第一定子40的外缘部分的位置处均具有相同的大小。从而克服了实施例一中的电极在靠近圆心部分电极间隙过小，而外环部分的驻极体边缘没有对应的电极的缺陷。
[0086]实施例三
[0087]图5示出了第三实施例的局部示意图，为了明确显示，图5仅示出了实施例三与实施例一的区别之处，在其他未显示的部分中，实施例三具有与实施例一相同的设置。
[0088]如图5所示，为了提高输出电流量，第一驻极体32进一步包括:
[0089 ] N个沿动子基板31的周向方向排列的等圆心角的第二扇形驻极体32b，每个第二扇形驻极体32b设置在两个第一扇形驻极体32a之间，第二扇形驻极体32b的电荷与第一扇形驻极体32a的电荷相反。其中，第二扇形驻极体32b的形状与第一扇形驻极体32a相同，相邻的第二扇形驻极体32b和第一扇形驻极体32a之间具有间隔。
[0090]第二扇形驻极体32b的电荷与第一扇形驻极体32a的电荷相反。在本实施例中，利用第一扇形驻极体32a之间的间隙设置与其所带电荷相反的N个第二扇形驻极体32b，相当于在与实施例一相同的空间内，增加了一组结构相同、电荷相反的驻极体静电发电机的发电单元。由于两组扇形驻极体相互交替设置，因此电流的变化从实施例一的由Q至零的变化趋势变为本实施例的由+Q至-Q的变化趋势，因此增大了输出电流，并且不仅没有增大装置的体积，而且能够重复利用第一工作电极41。
[0091]在图5所示的实施例中，扇形电极42的连接方式形成了单相发电机。当然，本实施例也可通过改变扇形电极42的连接方式而形成其他相数的发电机。
[0092]实施例四
[0093]图6示出了本发明的实施例四的结构示意图。在实施例一的基础上，每个发电单元进一步包括:
[0094]第二基座(未示出)，第二基座与第一基座10分别位于动子30的两侧;和
[0095]第二定子60，第二定子60与第二基座的间距可调整地固定至第二基座，该第二定子60位于动子30与第二基座之间，并且与动子30平行间隔，第二定子60朝向动子30的一侧表面设置第二工作电极61;
[0096]动子30进一步包括:
[0097]第二驻极体33，第二驻极体33固定在该动子基板31的朝向第二定子60的一侧表面，第二驻极体33与动子基板31之间没有基底电极。
[0098]在本实施例中，第二基座和第二定子60均为第一基座10和第一定子40关于动子30的对称结构，与将两个实施例一的发电单元直接叠加不同的是，其利用了同一动子30的两侧表面，从而减少了一个动子的使用。由于本实施例的发电单元为对称的结构，第一工作电极61与第一工作电极41的位置、数量和形状相对应，第二驻极体33与第一驻极体32的位置、数量和形状相对应。
[0099]相应地，如图6所示的双发电单元结构可在转轴20的方向上相互堆叠，以形成多发电单元的结构。每个发电单元的驻极体图形对其，定子的位置也相互对齐固定，以形成多层发电单元，其发电功率等于多个发电单元的输出功率的叠加。
[0100]实施例五
[0101]图7示出了一种制造在以上实施例中使用的无基底驻极体的方法的工作流程图。该方法包括:
[0102]步骤100、将驻极体膜100通过胶层110粘贴至电极板120;
[0103]步骤200、使用电晕放电的方法对粘贴至电极板120的驻极体膜100荷电；
[0104]步骤300、荷电完毕后，将驻极体膜100与电极板120分离；
[0105]步骤400、将分离的驻极体膜100通过胶层130粘贴至基板140。
[0106]其中，优选地，电极板120表面具有一层绝缘膜(图中未示出)，驻极体膜100通过胶层110粘贴至绝缘膜表面。胶层110可为厚度为0.0lmm的PET高温双面胶。
[0107]在电晕放电过程中，电极板120表面的绝缘层可阻挡与驻极体膜100上所带电荷相反的电荷注入驻极体膜背面，以保证驻极体膜100上的荷电电量。当将荷电完毕的驻极体膜100与电极板120分离时，绝缘层和胶层110可防止驻极体膜100携带与其所带电荷相反的电荷进入驻极体膜100。当分离的驻极体膜100通过胶层130粘贴至基板140以后，形成无基底的驻极体膜，其所带电荷可全部用于与工作电极一起产生感应电荷。
[0108]优选地，为了增加驻极体膜所带的电荷总量，在步骤400以后进一步包括:
[0109]步骤500:执行步骤100至步骤300，然后将分离的驻极体膜通过胶层粘贴至步骤400中得到的驻极体；
[0110]步骤600，驻极体膜的层数是否达到要求，如果是，则结束，如果否，则执行步骤500。
[0111]即通过重复执行步骤100至步骤300，可分别得到单层的无基底驻极体膜，多个无基底驻极体膜通过胶层相互叠加，即可得到用于以上实施例的多层无基底驻极体膜。
[0112]优选地，为了能够均匀地为大面积的驻极体膜进行荷电，如图7所示，在步骤200中，可利用多个等间隔设置的针尖90对驻极体膜100进行电晕放电。
[0113]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，包括至少一个发电单元，每个发电单元包括: 第一基座(10); 转轴(20)，所述转轴(20)可转动地固定至所述第一基座(10); 动子(30)，所述动子(30)固定至所述转轴(20);和 第一定子(40)，所述第一定子(40)与第一基座(10)的间距可调整地固定至所述第一基座(10)，该第一定子(40)位于所述动子(30)与第一基座(10)之间，并且与所述动子(30)平行间隔，所述第一定子(40)朝向所述动子(30)的一侧表面设置第一工作电极(41); 所述动子(30)包括: 动子基板(31);和 第一驻极体(32)，所述第一驻极体(32)固定在该动子基板(31)的朝向所述第一定子(40)的一侧表面，所述第一驻极体(32)与动子基板(31)之间没有基底电极； 所述转轴(20)在外力驱动下带动所述动子(30)相对于所述第一定子(40)转动，使在所述工作电极(41)上产生的诱导电荷移动并输出。2.根据权利要求1求所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，每个发电单元进一步包括: 第二基座(50)，所述第二基座(50)与所述第一基座(10)分别位于所述动子(30)的两侧;和 第二定子(60)，所述第二定子(60)与第二基座(50)的间距可调整地固定至所述第二基座(50)，该第二定子(60)位于所述动子(30)与第二基座(50)之间，并且与所述动子(30)平行间隔，所述第二定子(60)朝向所述动子(30)的一侧表面设置第二工作电极(61); 所述动子(30)进一步包括: 第二驻极体(33)，所述第二驻极体(33)固定在该动子基板(31)的朝向所述第二定子(60)的一侧表面，所述第二驻极体(33)与动子基板(31)之间没有基底电极。3.根据权利要求1或2所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，所述第一驻极体(32)包括多层驻极体膜，相邻的两层驻极体膜通过胶层相互粘合； 所述第一驻极体(32)通过胶层固定至所述动子基板(31)。4.根据权利要求1或2所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，所述第一驻极体(32)的外表面具有绝缘层。5.根据权利要求1或2所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，所述第一驻极体(32)包括N个沿所述动子基板(31)的周向方向排列的等圆心角的第一扇形驻极体(32a)，所述N个第一扇形驻极体(32a)等角度间隔设置； 所述第一工作电极(41)包括2N个沿所述沿第一定子(40)的所述一侧表面的周向方向排列的等弧度角的扇形电极(42)， N个两两相隔的所述扇形电极(42)的端部连接在一起以分别形成两个输出端输出移动感应电荷，以形成单相电机;或者 所述第一工作电极(41)包括NI个沿所述沿第一定子(40)的所述一侧表面的周向方向排列的等弧度角的扇形电极(42)，N1为大于N的整数，所述NI个扇形电极(42)中的每相隔(1-Ι)个的扇形电极(42)的端部连接在一起，以分别形成i个输出端输出移动感应电荷，以形成i相电机，所述i为大于3的整数。6.根据权利要求5所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，相邻两个所述扇形电极(42)之间的间隔距离在所述第一定子(40)的径向方向上自内向外线性增大或者恒定不变。7.根据权利要求5所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，每个所述第一扇形驻极体(32a)的圆心角等于第一工作电极(41)的电极周期的I倍、1.5倍、或者2倍， 所述电极周期为每个扇形电极(42)的圆心角与相邻两个扇形电极(42)之间的间隔角度之和。8.根据权利要求7所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，所述相邻两个扇形电极(42)之间的间隔角度和第一工作电极(41)的电极周期的比值范围在0.6至0.9之间。9.根据权利要求5所述的无基底电极的驻极体静电发电机，其特征在于，所述第一驻极体(32)进一步包括N个沿所述动子基板(31)的周向方向排列的等圆心角的第二扇形驻极体(32b)，每个第二扇形驻极体(32b)设置在两个所述第一扇形驻极体(32a)之间，第二扇形驻极体(32b)与第一扇形驻极体(32a)形状相同，相邻的第一扇形驻极体(32a)和第二扇形驻极体(32b)间隔设置， 所述第二扇形驻极体(32b)的电荷与所述第一扇形驻极体(32a)的电荷相反。10.—种制造无基底电极的驻极体的方法，其特征在于，包括: 步骤100、将驻极体膜通过胶层粘贴至电极板； 步骤200、使用电晕放电对驻极体膜荷电； 步骤300、荷电完毕后，将驻极体膜与所述电极板分离； 步骤400、将分离的驻极体膜通过胶层粘贴至基板。11.如权利要求10所述的制造无基底电极的驻极体的方法，其特征在于，在步骤400以后进一步包括: 步骤500:执行步骤100至步骤300，然后将分离的驻极体膜通过胶层粘贴至步骤400中得到的驻极体； 步骤600，驻极体膜的层数是否达到要求，如果是，则结束，如果否，则执行步骤500。12.如权利要求10所述的制造无基底电极的驻极体的方法，其特征在于，在步骤100中，所述电极板表面具有一层绝缘膜，所述驻极体膜通过胶层粘贴至绝缘膜表面。13.如权利要求10所述的制造无基底电极的驻极体的方法，其特征在于，在步骤200中，利用多个等间隔设置的针尖对驻极体膜进行电晕放电。
【文档编号】H02N1/08GK105932899SQ201610397824
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】叶雄英, 毕明朝, 王诗文, 廖薇
【申请人】清华大学