CN109120180A - 摩擦纳米发电装置和浮子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摩擦纳米发电装置，属于发电机技术领域。所述摩擦纳米发电装置包括：若干组对应设置的定子和转子；在所述定子和所述转子相对旋转运动时，摩擦材料层A和介电材料层B至少部分地接触并相对运动，且所述转子的所述摩擦材料层A依次通过所述电极A和所述电极B；以及，转轴，若干个所述定子上设置有位置相对应的孔，所述转轴贯穿设置在所述孔内，若干个所述转子安装在所述转轴上。本发明的摩擦纳米发电装置为复合多层结构，设计结构紧凑，能源转化密度高，提高能源转化效率。

Description

摩擦纳米发电装置和浮子

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，具体地涉及一种摩擦纳米发电装置和应用该发电装置的浮子。

背景技术

现代社会受有限资源的约束，以及人类社会对生态环境的关注，使得人们对于清洁可再生能源提出了更高的要求，海洋能作为一种清洁能源具有极大的应用潜力，而现有海洋能收集技术一般采用电磁式发电机。

海洋能收集装置一般可分为海洋能捕获机械装置(将海洋能转化为机械内部部件的转动或平动能)与发电机(将机械内部部件的机械能转化为电能)两部分。其中关于海洋能捕获已有多项现有技术，如申请号为201610108733.6的专利申请提出一种水下洋流发电装置，可将洋流能转化为轴上动力。这些装置的发电机部分一般采用电磁式发电机，存在技术复杂、成本较高等限制，经过多年的发展，仍停留在小规模试验运行阶段。

2012年，王中林教授提出摩擦纳米发电技术。其基本原理是利用摩擦(接触)在两表面(其中至少一个为绝缘材料)生成静电荷，当接触表面分离时，静电荷的分离产生电势差，驱动绝缘表面下感应电极中的自由电荷定向移动，从而收集环境中的机械能，并转化为电能。摩擦纳米发电技术尤其适用于收集低频运动的机械能，且具有结构简单、成本低、材料选择丰富等优势。而采用摩擦纳米发电机可以替代电磁式发电机的作用，能充分发挥摩擦纳米发电机在转化效率、成本、结构设计灵活性方面具有的独特优势。

另一方面，现有的摩擦纳米发电机多为单一定子-转子结构，结构简单，能源转化密度低，相应的，能源转化效率较低。

另一方面，现有的电磁式发电机或摩擦纳米发电机，能源转化形式单一，或单纯依靠电磁式发电结构，或单纯通过摩擦发电机进行能源转化，结构单一，当单一结构出现故障时，整个发电装置无法正常工作，装置的可靠性有待提高。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种摩擦纳米发电装置，该摩擦纳米发电装置将动能转化为电能，能量转换效率高，结构设计紧凑，提供高密度能源转化的发电装置。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种摩擦纳米发电装置，该发电装置包括：若干组对应设置的定子和转子；其中，所述定子上设置有介电材料层B及不相连接的电极A和电极B；所述转子上设置有摩擦材料层A；在所述定子和所述转子相对旋转运动时，摩擦材料层A和介电材料层B至少部分地接触并相对运动，且所述转子的所述摩擦材料层A依次通过所述电极A和所述电极B；以及，转轴，若干个所述定子上设置有位置相对应的孔，所述转轴贯穿设置在所述孔内，若干个所述转子安装在所述转轴上。

可选的，所述发电装置还包括：能源捕获结构，用于在外力的作用下运动，以驱动发电装置产生电能；电源管理电路，该电源管理电路连接所述电极A和所述电极B，用于采集所述电极A和所述电极B之间的电荷流动产生的电能。

可选的，所述发电装置还包括定子支撑结构，所述定子支撑结构上设置若干个所述定子。

可选的，对于若干个所述定子或若干个所述转子中的每一者，所述摩擦材料层A和/或所述介电材料层B为若干个，且若干个所述介电材料层B互相连通或不连通，若干个所述摩擦材料层A互相连通或不连通。

可选的，对于若干个所述定子中的每一者，所述电极A和/或所述电极B为若干个，且若干个所述电极A之间和/或若干个所述电极B之间连通或不连通。

可选的，所述转子为圆盘状，若干个所述摩擦材料层A为若干个圆周角相同或不相同的扇区，和/或，所述电极A和所述电极B为若干个圆周角相同或不相同的扇区。

可选的，若干个所述电极A和若干个所述电极B之间通过若干个所述介电材料层B隔离。

可选的，若干个所述电极A在所述定子外圆周连通，和/或，若干个所述电极B在所述定子内圆周连通。

可选的，所述摩擦材料层A为介电材料或导电材料。

可选的，所述摩擦材料层A不同时覆盖一个扇区内的所述电极A和所述电极B。

可选的，所述定子支撑结构包括若干个定子支撑单体，所述若干个定子支撑单体中的每一者设置分隔凸台，所述分隔凸台高于所述转子，所述转子置于所述分隔凸台与所述定子形成的空间内。

可选的，所述若干个定子支撑单体均设置定位孔，所述若干个定子支撑单体通过安装在所述定位孔内的定位件连接。

可选的，所述发电装置还包括外壳，所述定子、所述转子和所述转轴置于所述外壳内。

可选的，所述转轴至少一端穿过所述外壳与所述能源捕获结构连接，以由所述能源捕获结构驱动转动。

可选的，所述能源捕获结构包括安装在叶片转轴上的若干个叶片，所述叶片转轴与所述转轴耦合。

可选的，所述能源捕获结构还包括框架，所述框架沿所述叶片外轮廓安装。

可选的，所述发电装置还包括变速结构，所述变速机构安装在所述发电装置和所述能源捕获结构之间，用于调节所述叶片转轴与所述转轴的转速比。

可选的，所述介电材料层B延伸至电极A和电极B的表面。

可选的，所述电源管理电路包括：变压电路，用于调节所述电极A和所述电极B的输出电压；整流电路，连接所述变压电路的输出，用以将所述变压器输出的交流电整流为直流电；以及滤波电容，用以对所述直流电进行滤波。

可选的，所述定子的两侧均设置介电材料层B、所述电极A和所述电极B。

可选的，所述转子两侧均设置有摩擦材料层A。

可选的，所述的发电装置，包括若干组线圈和磁铁，所述线圈和磁铁分别设置在所述定子和转子上。

本发明还提供一种浮子，包括上述任一种摩擦纳米发电装置。

通过上述技术方案，当定子和转子相对转动时，摩擦材料层与介电材料层B相对运动摩擦，使摩擦材料层带电，带电的摩擦材料层在通过电极A或电极B时，在电极A或电极B内产生感应电荷，从而形成电极B到电极A或电极A到电极B的电流，并在电极A和电极B之间形成电势差，从而将动能转化为电能，若干个对应设置的定子和转子形成的多层复合结构，结构紧凑，相邻的定子和转子均可组成发电装置，能量转换密度高，提高发电效率。

本发明的摩擦纳米发电装置应用于海洋能源采集转化，提供一种集成度高、能源转化效率高的清洁能源发电装置。

本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置复合了摩擦纳米发电结构和电磁发电结构，提供多样的能源转化方式，提高装置的可靠性。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构分解图；

图2是本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置转子和定子单元的侧视图；

图3是本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置定子和转子结构示意图；

图4是本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构分解图；

图5是本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构示意图；

图6是本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置电压管理电路连接图；

图7是本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构示意图。

附图标记说明

2 变压电路 3 整流电路

4 滤波电容 5 输出电路

100 发电机 110 外壳

200 发电机组件 210 上端部定子

220 定子 221 定位孔

222 电极A 223 介电材料层B

224 分隔凸台 225 孔

226 电极B 227 定子支撑结构

230 转子 231 摩擦材料层A

232 销轴孔 240 下端部定子

300 转轴 400 磁铁

500 线圈 600 变速机构

710 叶片 711 叶片转轴

720 框架

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构示意图。如图1示的本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置，包括：

若干组对应设置的定子220和转子230；其中，所述定子220上设置有介电材料层B223及不相连接的电极A222和电极B226，所述转子230上设置有摩擦材料层A231，可以为如图中的扇形结构；在所述定子220和所述转子230相对旋转运动时，摩擦材料层A231和介电材料层B223至少部分地接触并相对运动，且所述转子230的所述摩擦材料层A231依次通过所述电极A222和所述电极B226；以及，转轴300，若干个所述定子220上设置有位置相对应的孔225，所述转轴300贯穿设置在所述孔225内，若干个所述转子230安装在所述转轴300上。

通过上述方案，当所有转子230在转轴300的带动下同步旋转时，摩擦材料层A231与介电材料层B223摩擦，产生静电荷，摩擦材料层A231表面的静电荷会随着转子230转动，依次通过电极A222和电极B226的上方，当电极A222和电极B226连接外负载电路时，由于静电感应效应，自由电荷会通过外电路在电极A222和电极B226间移动，产生交流电。从而将定子220和转子230相对转动的动能转化为电能。

图2是本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置转子和定子单元的侧视图，转子230和定子220对应设置，转子230中心设置销轴孔232，转轴300上设置销301，转子通过销轴孔232卡接到转轴300上。

图3是本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构示意图。如图3所示的本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置，还包括定子支撑结构227，所述定子支撑结构227上设置若干个所述定子220。定子支撑结构227用于固定安装若干个定子220，形成由多个定子220和多个转子230交替相邻安装的多层复合结构。

作为示例，上述方案中，例如可以在定子220的两侧同时设置介电材料层B223、电极A222和电极B226，在转子230的两侧同时设置摩擦材料层A231，这样设置使得每个定子220和相邻的两个转子230构成摩擦纳米发电结构，每个转子230和相邻的两个定子220构成摩擦纳米发电结构，能量转换密度提高，提高能源转换效率。

上述方案中，定子支撑结构227例如可以为一体结构，或例如可以为多层定子支撑结构227的单独组件组装而成。以提供一种集成度高、结构紧凑的发电装置。为提高电能转换效率提供基础。

根据本发明一种实施方式，对于若干个所述定子220或若干个所述转子230中的每一者，所述摩擦材料层A231和/或所述介电材料层B223为若干个，且若干个所述介电材料层B223可以互相连通或不连通，若干个所述摩擦材料层A231可以互相连通或者不连通。

根据本发明一种实施方式，对于若干个所述定子220中的每一者，所述电极A222和/或所述电极B226为若干个，如图3中所示，包括若干个扇形结构电极A222和若干个扇形结构电极B226，且若干个所述电极A222之间和/或若干个所述电极B226之间连通或不连通。

上述方案中，若干个电极A222之间可以连通或不连通，若干个电极B226之间可以连通或不连通，当若干个电极A222之间连通，若干个电极B226之间连通，外电路连接若干个电极A222中的一者和若干个电极B226中的一者，简化外电路结构。

相反，当若干个电极A222之间不连通，若干个电极B226之间不连通，需对每组电极A222和电极B226设置单独外电路以进行连接。

根据本发明一种实施方式，所述转子230为圆盘状，若干个所述摩擦材料层A231为若干个圆周角相同或不相同的扇区。

根据本发明一种实施方式，所述转子230为圆盘状，所述电极A222和所述电极B226为若干个圆周角相同或不相同的扇区。

根据本发明一种实施方式，若干个所述电极A222和若干个所述电极B226之间通过若干个所述介电材料层B223隔离。

作为对上述实施方式的变形，例如可以将介电材料层B223延伸至电极A222和电极B226的上表面，提供一种结构简化的定子表面结构。

上述方案中，介电材料层B223延伸至电极A222和电极B226的表面，当摩擦材料层A231通过电极A222和电极B226上表面时，在电极和电极B226中产生感应电荷；当摩擦材料层A231为导电材料时，该电极A222和电极B226对应部分的介电材料层B223隔离摩擦材料层A231与电极A或电极B，防止电荷中和，无法在外电路产生感应电流。

上述方案中，摩擦材料层A231例如可以为导电材料或介电材料，当摩擦材料层A231为介电材料时，作为本发明另外一种实施方式，介电材料层B223可以不延伸至电极A222和电极B226表面，即电极A222和电极B226表面不设置介电材料层B，介电材料层B223可以仅设置在电极A222和电极B226之间。

根据本发明一种实施方式，若干个所述电极A222在所述定子220外圆周连通。如图3所示，若干个电极A222沿定子220外圆周连通，形成一个整体的电极A结构。

根据本发明一种实施方式，若干个所述电极B226在所述定子220内圆周连通。如图3所示，若干个电极B226沿定子220内圆周的孔225连通，形成一个整体的电极B结构。

上述方案中，扇形结构的电极A222和电极B226分别在内圆周和外圆周连通，若干个电极A222连通形成为一个电极A222整体结构，若干个电极B226连通形成为一个电极B226整体结构，仅需一个外电路即可连接若干个电极A222和电极B226。简化电路结构，降低成本，同时提高纳米摩擦发电装置的可靠性。

根据本发明一种实施方式，所述定子支撑结构227包括若干个定子支撑单体，所述若干个定子支撑单体中的每一者设置分隔凸台224，所述分隔凸台224高于所述转子230，所述转子230置于所述分隔凸台224与所述定子220形成的空间内。分隔凸台224在相邻的定子220间分隔出一定空间，以供转子230转动，通过调整分隔凸台224的高度，可以使每个摩擦纳米发电机达到理想的表面接触状态。

根据本发明一种实施方式，所述若干个定子支撑单体均设置定位孔221，所述若干个定子支撑单体通过安装在所述定位孔221内的定位件连接。定位孔221用于将若干个定子支撑单体连接固定于同一位置。

根据本发明一种实施方式，若干个所述介电材料层B223连通。

根据本发明一种实施方式，所述摩擦材料层A231为介电材料或导电材料。

根据本发明一种实施方式，所述摩擦材料层A231不同时覆盖一个扇区内的所述电极A222和所述电极B226，优选摩擦材料层A231的尺寸与电极A222和所述电极B226相同或者相近，这样的结构转化效率更高。

上述方案中，转子230结构例如可以图3所示的定子220结构相同的格栅转盘结构。

上述方案中，摩擦材料层A231、介电材料层B223、电极A222和电极B226经图案化处理，刻蚀工艺形成或通过金属膜/介电薄膜粘接工艺形成。

本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置，具有多层复合旋转式结构，将多个旋转式摩擦纳米发电结构进行共轴串联，且可以在同一盘片的两面均设计图案化电极结构，使功率密度得到很大的提高，同时可以根据机械能(如海洋能)捕获机构提供的转矩及其它结构参数调整层数，广泛适用于各种机械能捕获机械装置。

图4是本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构示意图。图4所示的本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置，还包括外壳110，所述定子220、所述转子230和所述转轴300置于所述外壳110内。

若干个定子220和转子230对应设置形成的发电机组件200，安装在外壳110内，发电机组件200与外壳110对应两侧分别设置上端部定子210和下端部定子240，其中上端部定子210和下端部定子240分别为单侧有介电材料层B223、电极A222和电极B226结构的定子，以与相邻的转子形成摩擦纳米发电结构。

图5是本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构示意图。如图5所示的本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置，还包括：能源捕获结构，用于在外力的作用下运动，以驱动发电装置产生电能；以及电源管理电路，该电源管理电路连接所述定子的电极A222和电极B226，用于采集所述电极A222和所述电极B226之间的电荷流动产生的电能。

根据本发明一种实施方式，所述转轴300至少一端穿过所述外壳110与所述能源捕获结构耦合，以由所述能源捕获结构驱动转动。

根据本发明一种实施方式，所述能源捕获结构包括安装在叶片转轴711上的若干个叶片710，所述叶片转轴711与所述转轴300耦合。

上述方案中，叶片710在外力下转动，与叶片转轴711耦合连接的转轴300转动，从而带动与转轴300连接的转子230转动，产生与定子220的相对转动，产生摩擦电荷，在电极A222和电极B226产生感应电荷，以形成电极A222和电极B226之间的电荷流动，将叶片710动能转化为电能，实现能源的转化。

根据本发明一种实施方式，所述能源捕获结构还包括框架，所述框架沿所述叶片710外轮廓安装。

该框架保护叶片710受外部力量的冲击，为能源捕获结构整体提供保护，延长发电装置的使用寿命。

根据本发明一种实施方式，所述发电装置还包括变速结构，所述变速机构安装在所述发电装置和所述能源捕获结构之间，用于调节所述叶片转轴711与所述转轴300的转速比。

本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置，例如可以在海洋中使用，叶片710在洋流的带动下会发生转动，通过变速机构600传递扭矩给摩擦纳米发电机100，驱动纳米发电机中的转子230转动，产生电能。在此装置中，密封外壳110还兼具有浮筒的功能，保持整个装置的平衡，或者作为水面或者水下浮子使用。

根据本发明一种实施方式，所述介电材料为有机物介电材料，可以为下列材料中的一种或者几种：聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生纤维海绵、聚氨酯弹性体、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、人造纤维、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯柔性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂、氯丁橡胶、丁二烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚丙烯腈、聚(偏氯乙烯-co-丙烯腈)、聚乙烯丙二酚碳酸盐、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、液晶高分子聚合物、聚氯丁二烯、聚丙烯腈、聚双苯酚碳酸酯、聚氯醚、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。介电材料也可以选择无机介电材料，例如二氧化硅，三氧化二铝等介电材料层。

根据本发明一种实施方式，所述电极A222和所述电极B226为氧化铟锡ITO导电膜、金属导电膜、碳基导电材料、导电聚合物材料。

图6是本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置电源管理电路连接示意图。如图6所示的摩擦纳米发电装置电源管理电路包括：变压电路2，用于调整发电机100的电极A222和电极B226的输出电压；整流电路3，连接所述变压电路2的输出，用以将所述变压电路2输出的交流电整流为直流电；以及滤波电容4，用于对所述直流电进行滤波。

摩擦纳米发电装置的电极A和电极B的输出经过变压电路2和整流电路3之后，给电容4充电，稳定的电压经端口5输出给负载。

图7是本发明另一种实施方式的摩擦纳米发电装置结构示意图。本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置，包括若干组线圈500和磁铁400，所述线圈500和磁铁400分别设置在定子220和转子230上，如图7，所述定子220上设置线圈500，所述转子230上与所述线圈500对应设置磁铁400，所述电源管理电路连接所述线圈500。

根据本发明一种实施方式的摩擦纳米发电装置在上述实施方式的基础上增加感应电机的相应组件，形成混合式发电装置，图7示出了一种混合式发电装置的示意图，在上述实施方式的摩擦纳米发电装置的基础上，在转子230上设置磁铁400，在定子220上设置线圈500，当转子230旋转时，线圈500切割磁铁400的磁感线，从而产生电流，该电流与上述实施方式的摩擦纳米发电装置的电流同时经外电路输出，将机械能转化为电能，提供多种形式的能源转换模式，多样的能源转化方式，结合摩擦纳米发电装置和电磁发电的优点，提高发电装置的可靠性和输出性能。

传统的用于海洋能发电的电磁式发电装置存在结构较复杂、质量较大、成本较高、可靠性较差等问题。本发明实施方式的具有多层旋转式结构的摩擦纳米发电装置，及复合式的摩擦纳米发电装置用于将海洋能捕获机构的轴上旋转机械能转化为电能，可用于为水面水下仪器设备供电，以及为电网供电；具有结构简单、质量轻、成本低、工作转速范围宽、电压高、能量密度高、结构参数灵活可变等特性。该装置可与各种提供旋转动能的风能、海洋能捕获机械装置结合，具有广泛的适用性。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (23)

1.一种摩擦纳米发电装置，该发电装置包括：

若干组对应设置的定子和转子；

其中，所述定子上设置有介电材料层B及不相连接的电极A和电极B；所述转子上设置有摩擦材料层A；

在所述定子和所述转子相对旋转运动时，摩擦材料层A和介电材料层B至少部分地接触并相对运动，且所述转子的所述摩擦材料层A依次通过所述电极A和所述电极B；以及，

转轴，若干个所述定子上设置有位置相对应的孔，所述转轴贯穿设置在所述孔内，若干个所述转子安装在所述转轴上。

2.根据权利要求1所述的发电装置，所述发电装置还包括：

能源捕获结构，用于在外力的作用下运动，以驱动发电装置产生电能；以及

电源管理电路，该电源管理电路连接所述电极A和所述电极B，用于采集所述电极A和所述电极B之间的电荷流动产生的电能。

3.根据权利要求1或2所述的发电装置，所述发电装置还包括定子支撑结构，所述定子支撑结构上设置若干个所述定子。

4.根据权利要求1-3任一项中所述的发电装置，其中，对于若干个所述定子或若干个所述转子中的每一者，所述摩擦材料层A和/或所述介电材料层B为若干个，且若干个所述介电材料层B互相连通或不连通，若干个所述摩擦材料层A互相连通或不连通。

5.根据权利要求1-4任一项中所述的发电装置，其中，对于若干个所述定子中的每一者，所述电极A和/或所述电极B为若干个，且若干个所述电极A之间和/或若干个所述电极B之间连通或不连通。

6.根据权利要求4或5所述的发电装置，其中，所述转子为圆盘状，若干个所述摩擦材料层A为若干个圆周角相同或不相同的扇区；

和/或，所述电极A和所述电极B为若干个圆周角相同或不相同的扇区。

7.根据权利要求1-6任一项中所述的发电装置，其中，若干个所述电极A和若干个所述电极B之间通过若干个所述介电材料层B隔离。

8.根据权利要求6或7所述的发电装置，其中，若干个所述电极A在所述定子外圆周连通；

和/或，若干个所述电极B在所述定子内圆周连通。

9.根据权利要求1-8任一项中所述的发电装置，其中，所述摩擦材料层A为介电材料或导电材料。

10.根据权利要求1-9任一项中所述的发电装置，其中，所述摩擦材料层A不同时覆盖一个扇区内的所述电极A和所述电极B。

11.根据权利要求3-10任一项中所述的发电装置，其中，所述定子支撑结构包括若干个定子支撑单体，所述若干个定子支撑单体中的每一者设置分隔凸台，所述分隔凸台高于所述转子，所述转子置于所述分隔凸台与所述定子形成的空间内。

12.根据权利要求11所述的发电装置，其中，所述若干个定子支撑单体均设置定位孔，所述若干个定子支撑单体通过安装在所述定位孔内的定位件连接。

13.根据权利要求1-12任一项中所述的发电装置，所述发电装置还包括外壳，所述定子、所述转子和所述转轴置于所述外壳内。

14.根据权利要求3-13任一项中所述的发电装置，所述转轴至少一端穿过所述外壳与所述能源捕获结构连接，以由所述能源捕获结构驱动转动。

15.根据权利要求1-14任一项中所述的发电装置，其中，所述能源捕获结构包括安装在叶片转轴上的若干个叶片，所述叶片转轴与所述转轴耦合。

16.根据权利要求15所述的发电装置，其中，所述能源捕获结构还包括框架，所述框架沿所述叶片外轮廓安装。

17.根据权利要求15或16所述的发电装置，所述发电装置还包括变速结构，所述变速机构安装在所述发电装置和所述能源捕获结构之间，用于调节所述叶片转轴与所述转轴的转速比。

18.根据权利要求1-17任一项中所述的发电装置，其中，所述介电材料层B延伸至电极A和电极B的表面。

19.根据权利要求1-18任一项中所述的发电装置，其中，所述电源管理电路包括：变压电路，用于调节所述电极A和所述电极B的输出电压；整流电路，连接所述变压电路的输出，用以将所述变压电路输出的交流电整流为直流电；以及滤波电容，用以对所述直流电进行滤波。

20.根据权利要求1-19任一项中所述的发电装置，其中，所述定子的两侧均设置介电材料层B、所述电极A和所述电极B。

21.根据权利要求1-20任一项中所述的发电装置，其中，所述转子两侧均设置有摩擦材料层A。

22.根据权利要求1-21任一项中所述的发电装置，其中，包括若干组线圈和磁铁，所述线圈和磁铁分别设置在所述定子和转子上。

23.一种浮子，其中，包括权利要求13-22任一项中所述的摩擦纳米发电装置。