一种摩擦和电磁复合式波浪能采集器的制作方法

本实用新型属于新能源开发技术领域，具体涉及一种摩擦和电磁复合式波浪能采集器。

背景技术：

随着社会现代化步伐的加快，人类对于能源的需求变得越来越巨大。目前人类对能源的利用主要以煤炭、石油、天然气等传统能源为主。虽然风能和太阳能等新能源已经被大范围开发利用，但是其在世界能源供应体系中所占的比例较小，为此，不断寻找更加清洁可持续的新能源是人类社会发展的必然需求和永恒课题。

海上环境中充斥着多种形式的能量，如光能、热能、波浪能，其中波浪能蕴藏丰富，具有能量密度相对较高、分布广泛、表现形式多样和容易转换等特点，是一种取之不尽用之不竭的清洁绿色能源。所以将海洋中波浪能转换为电能，也是面对能源危机的有效途径之一。

技术实现要素：

本实用新型提供一种摩擦和电磁复合式波浪能采集器，该装置集成了摩擦、电磁两种发电方式，有效地提高了波浪能采集器的能量转换效率，并且整个结构体积小、重量轻、组装方便、成本低，适合大面积投放。

本实用新型的技术方案是：一种摩擦和电磁复合式波浪能采集器，包含连接件（1）、两个设置有中空腔体的浮动仓（2）、设置有中空腔体浮力配平仓（3）、摩擦发电薄膜（4）、磁铁（10）和铜线圈，

所述浮动仓（2）一侧面上设置有梯形滑轨槽（6），梯形滑轨槽（6）两侧对称设置若干内部设置有铜线圈的线圈槽（9），同侧线圈槽排列布置；所述梯形滑轨槽（6）的上下端设置有封档，防止连接件滑脱；所述浮动仓（2）表面设置有摩擦发电薄膜（4），

所述连接件（1）顶部与浮力配平仓（3）底部连接固定；连接件（1）前后侧面分别设置有梯形头（7），左右侧面分别设有用于固定磁铁（10）的磁铁固定环（8）；所述梯形头分别与一个浮动仓（2）的梯形滑轨槽配合，磁铁固定环（8）与对应的线圈槽（9）配合。

所述摩擦发电薄膜（4），设置在浮动仓（2）的除底部和内侧外其他4个面。

所述摩擦发电薄膜（4），使用柔性摩擦材料，薄膜背面使用一体化自组装方式印刷有多个叉指电极（5）形成连续交叉单元。

所述浮动仓（2），漂浮在水面上时，水面在浮动仓（2）高度的1/2～2/3处。

所述连接件（1）顶部设有六角槽（12），浮力配平仓（3）底部设置的六角柱插入六角槽（12）中并固定。

所述浮动仓梯形滑轨槽(6)两侧的线圈槽（9）数量为3个。

所述梯形滑轨槽（6），竖直设置在浮动仓（2）一侧面中部，将所在浮动仓侧面等分成左右两部分。

本实用新型摩擦和电磁复合式波浪能采集装置利用合理的结构设置，具有摩擦发电和电磁发电两种能量转换方式，实现能量转换效率的最大化。在装置表面设置摩擦发电薄膜，随着水波在摩擦材料表面反复流动，通过水与摩擦材料间的摩擦起电以及静电感应的耦合引起电极间交替的电子流动，从而产生电流；同时本装置中通过两个相对滑动部件，实现电磁发电机中感应线圈的磁通量的变化，产生电流。

附图说明

图1本实用新型装置结构示意图；

图2本实用新型装置剖视图；

图3本实用新型装置的浮动仓装配图；

图4本实用新型装置的连接件示意图；

图5本实用新型装置的摩擦发电薄膜示意图；

图中：1、连接件，2、浮动仓，3、浮力配平仓，4、摩擦发电薄膜，5、叉指电极，6、梯形滑轨槽，7、梯形头，8、磁铁固定环，9、线圈槽，10、磁铁，12、六角槽。

具体实施方式

为了更清楚地说明

本技术：
实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

一种摩擦和电磁复合式波浪能采集器，包含连接件1、两个设置有中空腔体的浮动仓2、设置有中空腔体浮力配平仓3、摩擦发电薄膜4、磁铁10和铜线圈，

浮动仓2一侧面上设置有梯形滑轨槽6，梯形滑轨槽6竖直设置在浮动仓2一侧面中部，将所在浮动仓侧面等分成左右两部分，梯形滑轨槽6两侧对称设置若干内部设置有铜线圈的线圈槽9，同侧线圈槽排列布置，每侧设置有3个线圈槽9；梯形滑轨槽6的上下端设置有封档，防止连接件滑脱；浮动仓2表面除底部和内侧外其他4个面设置有摩擦发电薄膜4，摩擦发电薄膜4使用柔性摩擦材料，水波冲刷摩擦发电薄膜表面形成电极间的电势差，依靠摩擦点电势的充电泵效应，把极其微小的机械能转化为电能，薄膜背面使用一体化自组装方式印刷有多个叉指电极5形成连续交叉单元，提高摩擦发电薄膜4对波浪能的采集效率，

连接件1顶部设有六角槽12，浮力配平仓3底部设置的六角柱插入六角槽12中并固定，从而将连接件与浮力配平仓3固定连接，连接件1前后侧面分别设置有梯形头7，左右侧面分别设有用于固定磁铁10的磁铁固定环8；梯形头分别与一个浮动仓2的梯形滑轨槽配合，梯形头7可以在梯形滑轨槽6内自由的上下滑动，使连接件与浮动仓产生相对运动，磁铁固定环8与对应的线圈槽9配合，从而驱动电磁发电机工作，利用法拉第电磁感应定律实现机械能向电能的转换；连接件与浮力配平仓中设置的中空腔体，保证装置漂浮在水中时，水面在浮动仓2高度的1/2到2/3处。

使用时可以将本实用新型装置进行组网式大面积投放，聚少成多，形成一种高效可行的海洋波浪能采集方式。

以上仅是本实用新型众多具体应用范围中的代表性实施例，对本发明的保护范围不构成任何限制，器件结构不受各部分零件大小和材质、线圈匝数、线圈个数、线圈布局、摩擦材料的种类等限制，凡采用变换或是等效替换而形成的技术方案，均在权利保护范围之内。

技术特征：

1.一种摩擦和电磁复合式波浪能采集器，其特征在于：包含连接件（1）、两个设置有中空腔体的浮动仓（2）、设置有中空腔体浮力配平仓（3）、摩擦发电薄膜（4）、磁铁（10）和铜线圈，

所述浮动仓（2）一侧面上设置有梯形滑轨槽（6），梯形滑轨槽（6）两侧对称设置若干内部设置有铜线圈的线圈槽（9），同侧线圈槽排列布置；所述梯形滑轨槽（6）的上下端设置有封档，防止连接件滑脱；所述浮动仓（2）表面设置有摩擦发电薄膜（4），

所述连接件（1）顶部与浮力配平仓（3）底部连接固定；连接件（1）前后侧面分别设置有梯形头（7），左右侧面分别设有用于固定磁铁（10）的磁铁固定环（8）；所述梯形头分别与一个浮动仓（2）的梯形滑轨槽配合，磁铁固定环（8）与对应的线圈槽（9）配合。

2.根据权利要求1所述的摩擦和电磁复合式波浪能采集器，其特征在于：所述摩擦发电薄膜（4），设置在浮动仓（2）的除底部和内侧外其他4个面。

3.根据权利要求1所述的摩擦和电磁复合式波浪能采集器，其特征在于：所述摩擦发电薄膜（4），使用柔性摩擦材料，薄膜背面使用一体化自组装方式印刷有多个叉指电极（5）形成连续交叉单元。

4.根据权利要求1所述的摩擦和电磁复合式波浪能采集器，其特征在于：所述浮动仓（2），漂浮在水面上时，水面在浮动仓（2）高度的1/2～2/3处。

5.根据权利要求1所述的摩擦和电磁复合式波浪能采集器，其特征在于：所述连接件（1）顶部设有六角槽（12），浮力配平仓（3）底部设置的六角柱插入六角槽（12）中并固定。

6.根据权利要求1所述的摩擦和电磁复合式波浪能采集器，其特征在于：所述浮动仓梯形滑轨槽(6)两侧的线圈槽（9）数量为3个。

7.根据权利要求1所述的摩擦和电磁复合式波浪能采集器，其特征在于：所述梯形滑轨槽（6），竖直设置在浮动仓（2）一侧面中部，将所在浮动仓侧面等分成左右两部分。

技术总结
本实用新型提供一种摩擦和电磁复合式波浪能采集器，包含连接件、两个设置有中空腔体的浮动仓、设置有中空腔体浮力配平仓、摩擦发电薄膜，浮动仓一侧面上设置有梯形滑轨槽，梯形滑轨槽两侧对称设置若干内部设置有铜线圈的线圈槽，浮动仓表面设置有摩擦发电薄膜，连接件顶部与浮力配平仓底部连接固定；连接件前后侧面分别设置有梯形头，左右侧面分别设有用于固定磁铁的磁铁固定环；梯形头分别与一个浮动仓的梯形滑轨槽配合，磁铁固定环与对应的线圈槽配合。该装置集成了摩擦、电磁两种发电方式，有效地提高了波浪能采集器的能量转换效率，并且整个结构体积小、重量轻、组装方便、成本低，适合大面积投放。

技术研发人员：田竹梅
受保护的技术使用者：忻州师范学院
技术研发日：2019.09.02
技术公布日：2020.04.17