利用波浪能发电的摩擦纳米发电机的制作方法

本技术涉及一种利用波浪能发电的摩擦纳米发电机。

背景技术：

1、摩擦电纳米发电机利用摩擦电效应与静电效应，通过周期性的接触分离或者滑动/转动已经成功的应用于环境机械能量的采集。

2、目前的摩擦电纳米发电机主要包括球摩擦纳米发电机和水滴摩擦纳米发电机；例如：

3、专利号为202010832758.7的发明专利公开了一种利用机械振动进行摩擦纳米发电薄膜，并具体公开了该薄膜包括绝缘保护层以及为环状空腔结构的摩擦纳米发电单元；摩擦纳米发电单元主要由铺设在环状空腔结构内表面的包含电极的一层负极介电材料，以及一个可自由滚动的正极介电球体构成，环状空腔结构内表面两端分别设置有第一电极、第二电极。随着海洋立管或系泊缆索的振动，使环形结构空腔内的小球自由滚动，从而产生电势差，并通过电极输出。

4、《用于摩擦电增强高效集水的仿生不对称两亲表面》中公开了：水滴摩擦纳米发电机的结构为：壳体、设置在壳体顶部的集雾器、设置在集雾器下方的d-teng以及设置在壳体底部的蓄水箱；集雾器用于捕获雾并凝结成微小的水滴，水滴沿着集雾器底部光滑的疏水通道滑落；fep的表面由于液固接触而充电，显示出负电位，这反过来又对雾产生静电吸附；d-teng以窄铜箔为上电极，fep为电介质层，导电布带(cct)为下电极；当水滴滴落在d-teng的铜箔上，d-teng将水滴能转化为电能。

5、纳米发电机作为一种新型的能量收集装置，具有发电电压高、体积小、质量轻、柔性及形状灵活多变且兼容性高等优点。但是目前的摩擦纳米发电机整体结构抗倾覆性差，能量收集有限，不能充分利用波浪能，在一定程度上降低了能量转化效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，以解决现有摩擦发电效率较低的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，包括不倒翁壳体、设置在所述不倒翁壳体头部的头部发电舱室、设置在不倒翁壳体腹部的腹部发电舱室以及设置在不倒翁壳体底部的电池舱室；

3、头部发电舱室内设有球摩擦纳米发电机，球摩擦纳米发电机包括圆弧化的发电舱壳体，发电舱壳体内设有与发电舱壳体相对滚动摩擦产生电能的发电小球；

4、腹部发电舱室内设有水滴摩擦纳米发电机，水滴摩擦纳米发电机包括水滴摩擦纳米发电机壳体、设置在水滴摩擦纳米发电机壳体中部的水滴摩擦纳米发电机主体以及设置在水滴摩擦纳米发电机壳体底部的蓄水舱；

5、水滴摩擦纳米发电机主体的顶部设有集水槽，水滴摩擦纳米发电机主体的顶壁上设有与集水槽贯通的漏水孔，水滴摩擦纳米发电机主体的底部开设有排水口，蓄水舱内的蓄水水位不高于排水口；集水槽中的集水通过漏水孔进入水滴摩擦纳米发电机主体内部划过滴液摩擦发电板，将水滴能转化为电能；

6、电池舱室内设有分别与球摩擦纳米发电机和水滴摩擦纳米发电机的电能输出端连接的蓄电池；

7、该发电机的整体形状及重量分布符合“不倒翁平衡特性”。

8、进一步地，水滴摩擦纳米发电机壳体的顶部两侧分别设有向水滴摩擦纳米发电机壳体中部倾斜设置的引流板，引流板的上端部与水滴摩擦纳米发电机壳体的顶壁连接，引流板的下端部与水滴摩擦纳米发电机壳体的侧壁连接。

9、进一步地，集水槽由水滴摩擦纳米发电机主体的四个侧壁向上延伸至水滴摩擦纳米发电机主体的顶壁上方形成。

10、进一步地，水滴摩擦纳米发电机主体内设有至少一排依次横向间隔排列的滴液摩擦发电板。

11、进一步地，当水滴摩擦纳米发电机主体内设有多排滴液摩擦发电板时，上下相邻两排滴液摩擦发电板交错布置。

12、进一步地，滴液摩擦发电板同向倾斜设置。

13、进一步地，水滴摩擦纳米发电机主体内设有至少一排依次横向间隔排列的滴液摩擦发电板组，滴液摩擦发电板组包括两个呈八字分布的滴液摩擦发电板。

14、进一步地，当水滴摩擦纳米发电机主体内设有多排滴液摩擦发电板组时，上下相邻两排滴液摩擦发电板组交错布置。

15、进一步地，头部发电舱室呈圆球形，头部发电舱室内安装有至少两个球摩擦纳米发电机，球摩擦纳米发电机的发电舱壳体包括“半球形”弧面部和“s型”隔板，“半球形”弧面部与头部发电舱室内壁适形配合，两个发电舱壳体的“半球形”弧面部分别设置在“s型”隔板两侧且分别与“s型”隔板密封连接形成两个对称设置的发电舱壳体。

16、进一步地，“半球形”弧面部与“s型”隔板之间连接处平滑过渡连接。

17、本实用新型的有益效果为：通过采用具有不倒翁特性的结构，可在波浪能的冲击下来回晃动，通过多次利用波浪能驱动头部发电舱室内的发电小球与发电舱壳体内壁摩擦产生电，同时驱动腹部发电舱室内的蓄水晃动撞击水滴摩擦纳米发电机侧壁飞溅到水滴摩擦纳米发电机主体的顶部设有集水槽内，然后通过漏水孔进入水滴摩擦纳米发电机主体内部划过滴液摩擦发电板，将水滴能转化为电能；本申请通过在水滴摩擦纳米发电机主体的顶部设有集水槽可对飞溅起的水滴进行收集，可提高水滴利用率，即使在该发电机不摆动的时候，集水槽内的水仍然可以进行发电；通过在不倒翁壳体的顶部设置球摩擦纳米发电机，发电小球在滚动时，在发电小球的惯性作用下可一定程度地增加不倒翁壳体的摇摆幅度，使得蓄水箱内的水能够更多的飞溅到集水槽中，可提高水滴收集效率。

技术特征：

1.一种利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，包括不倒翁壳体、设置在所述不倒翁壳体头部的头部发电舱室、设置在不倒翁壳体腹部的腹部发电舱室以及设置在不倒翁壳体底部的电池舱室；

2.根据权利要求1所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述水滴摩擦纳米发电机壳体的顶部两侧分别设有向水滴摩擦纳米发电机壳体中部倾斜设置的引流板，所述引流板的上端部与水滴摩擦纳米发电机壳体的顶壁连接，引流板的下端部与水滴摩擦纳米发电机壳体的侧壁连接。

3.根据权利要求1或2所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述集水槽由水滴摩擦纳米发电机主体的四个侧壁向上延伸至水滴摩擦纳米发电机主体的顶壁上方形成。

4.根据权利要求1所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述水滴摩擦纳米发电机主体内设有至少一排依次横向间隔排列的所述滴液摩擦发电板。

5.根据权利要求4所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，当所述水滴摩擦纳米发电机主体内设有多排滴液摩擦发电板时，上下相邻两排滴液摩擦发电板交错布置。

6.根据权利要求4或5所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述滴液摩擦发电板同向倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，水滴摩擦纳米发电机主体内设有至少一排依次横向间隔排列的滴液摩擦发电板组，所述滴液摩擦发电板组包括两个呈八字分布的所述滴液摩擦发电板。

8.根据权利要求4所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，当所述水滴摩擦纳米发电机主体内设有多排滴液摩擦发电板组时，上下相邻两排滴液摩擦发电板组交错布置。

9.根据权利要求1所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述头部发电舱室呈圆球形，所述头部发电舱室内安装有至少两个球摩擦纳米发电机，球摩擦纳米发电机的发电舱壳体包括“半球形”弧面部和“s型”隔板，所述“半球形”弧面部与头部发电舱室内壁适形配合，两个发电舱壳体的“半球形”弧面部分别设置在“s型”隔板两侧且分别与“s型”隔板密封连接形成两个对称设置的发电舱壳体。

10.根据权利要求9所述的利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述“半球形”弧面部与“s型”隔板之间连接处平滑过渡连接。

技术总结
本技术公开了一种利用波浪能发电的摩擦纳米发电机，包括不倒翁壳体、设置在所述不倒翁壳体头部的头部发电舱室、设置在不倒翁壳体腹部的腹部发电舱室以及设置在不倒翁壳体底部的电池舱室；通过采用具有不倒翁特性的结构，可在波浪能的冲击下来回晃动，通过多次利用波浪能驱动头部发电舱室内的发电小球与发电舱壳体内壁摩擦产生电，同时驱动腹部发电舱室内的蓄水晃动撞击水滴摩擦纳米发电机侧壁飞溅到水滴摩擦纳米发电机主体的顶部设有集水槽内，然后通过漏水孔进入水滴摩擦纳米发电机主体内部划过滴液摩擦发电板，将水滴能转化为电能；本摩擦纳米发电机结构布局合理，可提高水滴利用率和水滴收集效率。从而实现发电效率的提高。

技术研发人员：潘星,陈华云,杨春强,李江洪,王烽,殷月,陶佳辉,颜茹娜
受保护的技术使用者：重庆南江建设工程有限公司
技术研发日：20230711
技术公布日：2024/3/31