一种基于摩擦电的即时压力发电机

本发明涉及电机领域，具体是一种基于摩擦电的即时压力发电机。

背景技术：

1、目前，小功率用电器主要使用电池进行供电，电池体积小、易于更换，但是存在着回收利用难、易造成环境污染等问题。相比于电池供电，摩擦发电技术基于摩擦起电和静电感应效应，能够有效地将环境中的机械能转换成电能，易于实现小功率用电器的自供能。

2、然而，现有的摩擦纳米发电机(teng)在工作过程中，由于摩擦层之间空气击穿造成电荷耗散，导致电荷密度不够高,限制了发电机输出功率的提升，此外由于没有匹配的机械装置，如果要驱动用电器，发电机往往要工作几十个甚至上百个周期才能给电容充电到能够供用电器工作的状态，不能即时驱动用电器。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于摩擦电的即时压力发电机，包括转子和定子。

2、所述定子包括从下至上依次堆叠布置的定子基底、多个铝电极和定子摩擦层。

3、所述转子包括转子基底、接触优化层、屏蔽层、主摩擦层、次级摩擦层。

4、所述接触优化层贴附在转子基底上，用于优化定子与转子的接触状态。

5、所述接触优化层的上表面部分区域贴附屏蔽层，其余区域贴附次级摩擦层。

6、所述主摩擦层贴附在屏蔽层上。

7、定子摩擦层与次级摩擦层、主摩擦层的交互摩擦中，定子摩擦层表面的电荷周期性转移，从而在外电路中产生交变电流信号。

8、进一步，所述铝电极的截面形状为扇形。

9、这些铝电极间隔布置，组成圆环形状。

10、进一步，所述定子摩擦层的材料包括尼龙。

11、进一步，所述定子摩擦层全覆盖铝电极。

12、进一步，所述定子基底、转子基底的材料包括亚克力。

13、进一步，所述接触优化层材料包括泡棉。

14、进一步，所述屏蔽层材料包括铝箔.

15、进一步，所述主摩擦层材料包括聚四氟乙烯。

16、所述次级摩擦层材料包括聚碳酸酯。

17、进一步，还包括第一侧板、直线轴承i、直线轴承ii、第二侧板、导线轮、绕线驱动轮支架、直线轴承iii、直线轴承iv、刚性板、推力挡板、推力挡板固定螺丝、绕线驱动轮、导向光轴、驱动轴、底板和光轴支座。

18、所述第一侧板、第二侧板分别固定在底板的两侧。

19、所述直线轴承i、直线轴承ii与第一侧板和底板固定。

20、所述直线轴承iii、直线轴承iv与第二侧板和底板固定。

21、所述直线轴承i、直线轴承ii、直线轴承iii、直线轴承iv分别与光轴支座配合，用于支撑不同的导向光轴。

22、所述绕线驱动轮支架固定在第二侧板上，用于支撑导线轮。

23、所述导线轮带动绕线驱动轮转动。

24、所述定子、转子套设在驱动轴上。

25、所述推力挡板通过推力挡板固定螺丝套设在驱动轴上，用于限制定子、转子的移动。

26、所述绕线驱动轮套设在驱动轴上，且通过键销与转子耦合，带动转子转动。

27、转子转动过程中，即时压力发电机通过外电路向外输出交变电流。

28、所述刚性板上开设有与导向光轴数量相同的通孔，并通过所述通孔套设在这些导向光轴上，且可在导向光轴上移动。

29、进一步，还包括电源管理电路。

30、所述电源管理电路将外电路输出的交变电流转换为直流电。

31、本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明能抑制ptfe与pa中心表面的空气击穿，增加电荷密度，提高转移电荷量，实现用电器的即时供电。

技术特征：

1.一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，包括转子(15)和所述定子(10)。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，所述铝电极(101)的截面形状为扇形；

3.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，所述定子摩擦层(102)的材料包括尼龙。

4.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，所述定子摩擦层(102)全覆盖铝电极(101)。

5.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，所述定子基底、转子基底的材料包括亚克力。

6.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，所述接触优化层(151)材料包括泡棉。

7.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，所述屏蔽层(152)材料包括铝箔。

8.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，所述主摩擦层(153)材料包括聚四氟乙烯；

9.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，还包括第一侧板(1)、直线轴承i(2)、直线轴承ii(3)、第二侧板(4)、导线轮(5)、绕线驱动轮支架(6)、直线轴承iii(7)、直线轴承iv(8)、刚性板(9)、推力挡板(11)、绕线驱动轮(12)、推力挡板固定螺丝(13)、导向光轴(14)、驱动轴(16)、底板(17)和光轴支座(18)；

10.根据权利要求9所述的一种基于摩擦电的即时压力发电机，其特征在于，还包括电源管理电路；

技术总结
本发明公开一种基于摩擦电的即时压力发电机，包括转子和定子。所述定子包括从下至上依次堆叠布置的定子基底、多个铝电极和定子摩擦层。所述转子包括转子基底、接触优化层、屏蔽层、主摩擦层、次级摩擦层。所述接触优化层贴附在转子基底上，用于优化定子与转子的接触状态。所述接触优化层的上表面部分区域贴附屏蔽层，其余区域贴附次级摩擦层。所述主摩擦层贴附在屏蔽层上。定子摩擦层与次级摩擦层、主摩擦层的交互摩擦中，定子摩擦层表面的电荷周期性转移，从而在外电路中产生交变电流信号。本发明能够有效地抑制PTFE与PA中心表面的空气击穿，增加电荷密度，提高转移电荷量，实现用电器的即时供电。

技术研发人员：蒲贤洁,王坚,安山山,陈锦威,刘国强
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24