一种无绳跳绳式能量收集装置

本发明涉及能量收集装置，尤其是涉及一种无绳跳绳式能量收集装置。

背景技术：

1、随着人们减肥热潮的到来，人们的减肥形式多种多样，譬如骑车、跳绳、跑步等；但是由于特殊的原因，人们不断挖掘能够在家完成运动的方法，比如室内跑步机、室内无绳跳绳、室内健身车等；这些健身器材均可以收集人体的机械能，在如今能源缺失的情况下将这些机械能转化为电能也是一种很好的办法；现今收集收集机械能的方法有摩擦电式、压电式、静电式、电磁式，其中，摩擦纳米发电机因为其环境友好、可持续、制造成本低等优点备受青睐，压电式发电原理也十分简单易懂，具有很强的操作性；目前对于收集利用跳绳中的机械能通常采用磁生电的方式，如专利cn111569351b提供的一种led动能跳绳，手柄内通过切割磁感线进行发电，形成一个小型发电机；但是目前并没有利用摩擦纳米发电收集无绳跳绳中机械能的技术手段。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种无绳跳绳式能量收集装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够利用摩擦式纳米发电原理收集无绳跳绳中的机械能。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种无绳跳绳式能量收集装置，包括：手柄壳、旋转组件及摩擦纳米发电组件；所述手柄壳内具有容置腔；所述旋转组件一端与旋转轴固定连接，所述旋转轴设置于所述容置腔内，并与所述手柄壳转动连接；及摩擦纳米发电组件，包括固定摩擦单元和活动摩擦单元，所述固定摩擦单元固定设置于所述容置腔内，所述活动摩擦单元固定设置于所述旋转轴上；所述旋转组件能够通过所述旋转轴相对于所述手柄壳转动，使所述活动摩擦单元在所述容置腔内同步旋转并与所述固定摩擦单元滑动摩擦以进行发电。

4、优选地，所述活动摩擦单元包括支撑板、活动电极层和活动摩擦层，所述支撑板的一侧端与所述旋转轴固定连接，所述支撑板背离所述旋转轴的另一侧端沿背离所述旋转轴的方向依次固定设置有所述活动电极层和所述活动摩擦层；所述固定摩擦单元包括固定电极层和固定摩擦层，所述固定电极层一侧面固定设置于所述容置腔的内周面上，所述固定摩擦层固定设置于所述固定电极层的另一侧面上；所述旋转轴能够带动所述支撑板同步转动，以使所述活动摩擦层与所述固定摩擦层摩擦发电。

5、优选地，所述活动摩擦单元设置为多个，多个所述活动摩擦单元沿所述旋转轴的周向分布。

6、优选地，所述固定摩擦层和所述活动摩擦层表面设置有微结构。

7、优选地，所述支撑板和所述手柄壳采用绝缘材质。

8、优选地，所述旋转组件包括连接头、连接绳和旋转部，所述连接头与所述旋转轴固定连接，所述连接绳的两端分别与所述连接头和所述旋转部连接。

9、优选地，还包括压电部件，所述压电部件设置于所述连接绳伸入所述旋转部内的一端，且所述连接绳与所述旋转部的球壳滑动连接；所述旋转组件绕所述旋转轴转动的过程中，所述连接绳与所述旋转部发生相对运动并能够挤压所述压电部件，使所述压电部件形变并进行发电。

10、优选地，所述容置腔内固定设置有轴承，所述旋转轴与所述轴承连接，并通过所述轴承相对于所述手柄壳转动。

11、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

12、本发明提供的无绳跳绳式能量收集器，使用时，手握手柄壳，使旋转组件通过旋转轴相对于手柄壳旋转，并使活动摩擦单元同步旋转，与手柄壳内的固定摩擦单元滑动摩擦进行发电，锻炼身体的同时，将机械能转化成电能；充分利用摩擦纳米发电原理的环境友好、可持续、制造成本低等优点。

技术特征：

1.一种无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：所述活动摩擦单元(142)包括支撑板(1421)、活动电极层(1422)和活动摩擦层(1423)，所述支撑板(1421)的一侧端与所述旋转轴(130)固定连接，所述支撑板(1421)背离所述旋转轴(130)的另一侧端沿背离所述旋转轴(130)的方向依次固定设置有所述活动电极层(1422)和所述活动摩擦层(1423)；所述固定摩擦单元(141)包括固定电极层(1411)和固定摩擦层(1412)，所述固定电极层(1411)一侧面固定设置于所述容置腔(111)的内周面上，所述固定摩擦层(1412)固定设置于所述固定电极层(1411)的另一侧面上；

3.根据权利要求2所述的无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：所述活动摩擦单元(142)设置为多个，多个所述活动摩擦单元(142)沿所述旋转轴(130)的周向分布。

4.根据权利要求2所述的无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：所述固定摩擦层(1412)和所述活动摩擦层(1423)表面设置有微结构。

5.根据权利要求2所述的无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：所述支撑板(1421)和所述手柄壳(110)采用绝缘材质。

6.根据权利要求1所述的无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：所述旋转组件(120)包括连接头(121)、连接绳(122)和旋转部(123)，所述连接头(121)与所述旋转轴(130)固定连接，所述连接绳(122)的两端分别与所述连接头(121)和所述旋转部(123)连接。

7.根据权利要求6所述的无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：还包括压电部件(150)，所述旋转部(123)内设置有空腔(1231)；所述连接绳(122)一端伸入所述空腔(1231)内并与所述旋转部(123)的壳体滑动连接；所述压电部件(150)固定设置于所述连接绳(122)伸入所述空腔(1231)内的一端；所述旋转组件(120)绕所述旋转轴(130)转动的过程中，所述连接绳(122)与所述旋转部(123)发生相对运动并使所述压电部件(150)发生形变进行发电。

8.根据权利要求1所述的无绳跳绳式能量收集装置，其特征在于：所述容置腔(111)内固定设置有轴承(160)，所述旋转轴(130)与所述轴承(160)连接，并通过所述轴承(160)相对于所述手柄壳(110)转动。

技术总结
本发明公开了一种无绳跳绳式能量收集装置，涉及能量收集装置，包括：手柄壳、旋转组件及摩擦纳米发电组件；手柄壳内具有容置腔；旋转组件一端与旋转轴固定连接，旋转轴设置于容置腔内，并与手柄壳转动连接；及摩擦纳米发电组件，包括固定摩擦单元和活动摩擦单元，固定摩擦单元固定设置于容置腔内，活动摩擦单元固定设置于旋转轴上；旋转组件能够通过旋转轴相对于手柄壳转动，使活动摩擦单元在容置腔内同步旋转并与固定摩擦单元滑动摩擦以进行发电。本发明提供的无绳跳绳式能量收集装置，能够利用摩擦式纳米发电原理收集无绳跳绳中的机械能。

技术研发人员：李忠杰,崔冰雁,周丽朦,彭艳
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13