CN203043555U - 儿童玩具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种儿童玩具，用以解决现有技术中的儿童玩具必须通过外接电源或电池设备提供电能、无法实现自给供电的问题。该儿童玩具包括：纳米摩擦发电机，与所述纳米摩擦发电机相连的驱动电路，以及与所述驱动电路相连的用电部件。本实用新型实施例中，通过纳米摩擦发电机为儿童玩具供电，无需外接电源或电池设备就能实现自给供电，从而解决了现有技术中存在的通过外接电源供电时限制了玩具的移动范围，通过电池供电时既浪费能源又污染环境的问题。

Description

儿童玩具

技术领域

本实用新型涉及玩具领域，特别涉及一种儿童玩具。

背景技术

随着生活水平的日益提高，儿童玩具的种类和功能也越来越丰富。目前，多数儿童玩具都是通过外接电源或电池进行供电的。但是，外接电源限制了玩具的活动范围，而电池由于电量有限，当电量用尽后玩具就无法继续使用，虽然可以通过更换电池来使玩具继续使用，但是，由于更换电池操作繁琐，很多幼小的儿童无法独立完成。另外，废弃的电池不仅污染环境，还浪费能源。

实用新型内容

本实用新型提供了一种儿童玩具，用以解决现有技术中的儿童玩具必须通过外接电源或电池设备提供电能、无法实现自给供电的问题。

一种儿童玩具，包括：纳米摩擦发电机，与所述纳米摩擦发电机相连的驱动电路，以及与所述驱动电路相连的用电部件。

本实用新型实施例中，通过纳米摩擦发电机为儿童玩具供电，无需外接电源或电池设备就能实现自给供电，从而解决了现有技术中存在的通过外接电源供电时限制了玩具的移动范围，通过电池供电时既浪费能源又污染环境的问题。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具的一种结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具中的驱动电路的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具中的纳米摩擦发电机的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具中的纳米摩擦发电机的实施例一的结构示意图；

图5示出了图4所示的纳米摩擦发电机的改进结构的示意图；

图6示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具中的纳米摩擦发电机的实施例二的结构示意图；

图7示出了图6所示的纳米摩擦发电机的改进结构的示意图；

图8示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具中的纳米摩擦发电机的实施例三的结构示意图；

图9示出了图8所示的纳米摩擦发电机的改进结构的示意图；

图10示出了图9所示的纳米摩擦发电机的改进结构的示意图；

图11示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具中的纳米摩擦发电机的实施例四的结构示意图。

具体实施方式

为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明,但本实用新型并不仅仅限于此。

本实用新型提供了一种儿童玩具，用以解决现有技术中的儿童玩具必须通过外接电源或电池设备提供电能、无法实现自给供电的问题。

图1示出了本实用新型实施例提供的儿童玩具的一种结构示意图，如图1所示，该儿童玩具包括：纳米摩擦发电机11，与纳米摩擦发电机11相连的驱动电路12，以及与驱动电路12相连的用电部件13。

其中，纳米摩擦发电机11可以设置在儿童玩具的能够被用户直接或间接触摸到的位置上。当需要发电时，用户按压或挤压儿童玩具上的纳米摩擦发电机11，促使纳米摩擦发电机11将机械能转换为电能。驱动电路12用于对纳米摩擦发电机11产生的电能进行必要的转换，并将转换后的电能提供给儿童玩具的用电部件13。其中，用电部件13的类型可根据该儿童玩具的功能确定，例如，该用电部件可以包括以下器件中的一个或多个：发光器件、发声器件和振动器件。其中，发光器件可以通过任何能够发光的元件实现，例如：超高亮度LED、高亮度LED、普通LED、LCD等。另外，发光器件的闪烁方式可以通过一个单片机电路来进行控制，以达到娱乐的效果。发声器件可以通过任何能够发声的元件实现，例如：蜂鸣器等，其中，蜂鸣器也可以通过一个单片机电路进行控制，甚至还可以演奏歌曲，从而达到娱乐的效果。振动器件可以通过任何能够振动的元件实现，例如可以是振动马达。

下面首先描述一下本实施例中的驱动电路12的结构。图2示出了驱动电路12的具体结构示意图。如图2所示，驱动电路12包括放大器121和交直流转换器122，其中，放大器121的输入端与纳米摩擦发电机11的输出端相连，放大器121的输出端与交直流转换器122的输入端相连。交直流转换器122的输出端与用电部件13相连。其中，放大器121主要用于对纳米摩擦发电机11产生的电压或电流信号进行放大，并将放大后的电压提供给交直流转换器122进行交直流转换。

具体地，上述交直流转换器122进一步包括：整流电路1221、滤波电路1222以及稳压电路1223。其中，整流电路1221用于对放大器121输出的交流电能进行整流，从而把大小和方向都随时间变化的交流电转变为方向不随时间变化，大小随时间变化的单相脉动直流电。滤波电路1222，用于将整流电路1221输出的单相脉动直流电中剩余的交流分量滤除，从而得到相对比较稳定的直流电。稳压电路1223，用于对滤波电路1222输出的比较稳定的直流电进一步进行稳压处理，得到恒定的电压信号。具体地，整流电路1221、滤波电路1222和稳压电路1223的具体电路器件和参数可根据需要进行灵活地设计。

通过上面描述的驱动电路就可以将纳米摩擦发电机产生的电能转换成适合为用电部件供电的电能。进一步地，为了对纳米摩擦发电机产生的电能进行存储，并对用电部件的开关进行控制，上述的驱动电路还可以进一步包括：储能元件123和控制开关124，其中，储能元件123与交直流转换器122的输出端相连，控制开关124连接在储能元件123和用电部件13之间。上述的储能元件123可以灵活选用锂电池、镍氢电池、超级电容等元件实现，只要能够实现储存电能的目的即可。本实用新型实施例中对控制开关124的具体形式不做限定，只要能够实现控制电路通断，从而实现控制用电部件开关的效果即可。例如，控制开关124例如可以是下述开关中的一种：弹簧开关、按钮开关、震动开关和声控开关。另外，当用电部件包括发光器件、发声器件以及振动器件中的多个时，控制开关124可以通过一个单片机电路进行控制，例如，可以控制用电部件当中的发光器件开启，而发声器件关闭；或者，控制发声器件开启，而发光器件关闭；或者，还可以控制发光器件和发声器件同时开启或关闭。

下面详细描述一下本实用新型实施例中的纳米摩擦发电机的具体结构：

图3示出了儿童玩具中的纳米摩擦发电机的结构示意图，如图3所示，纳米摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层31，第一高分子聚合物层32，以及摩擦电极层33；其中，第一电极层31和摩擦电极层33为纳米摩擦发电机的电压和电流输出电极。

图3所示的纳米摩擦发电机通过第一高分子聚合物层32和摩擦电极层33之间的摩擦，在第一电极层31和摩擦电极层33之间产生电势差，由此形成电压或电流。

为了进一步提高图3中的纳米摩擦发电机所产生的电压或电流的强度，下面通过几个优选实施例进一步给出图3中的发电机的改进方案：

实施例一、

实施例一提供的纳米摩擦发电机如图4所示。图4所示的纳米摩擦发电机为一种高功率纳米摩擦发电机，当该摩擦发电机的各层向下弯曲时，摩擦发电机中的摩擦电极层与第一高分子聚合物层表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极层和摩擦电极层之间的电容发生改变，从而导致第一电极层和摩擦电极层之间出现电势差。由于第一电极层和摩擦电极层之间电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当该摩擦发电机的各层恢复到原来状态时，这时形成在第一电极层和摩擦电极层之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极层和摩擦电极层之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复摩擦和恢复，就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。

该纳米摩擦发电机包括依次层叠设置的第一电极层31，第一高分子聚合物层32，以及摩擦电极层33；第一高分子聚合物层32的相对摩擦电极层33的面上设有多个纳米孔4。所述第一高分子聚合物层32与摩擦电极层33的相对表面接触摩擦，并在第一电极层31和摩擦电极层33处感应出电荷；所述第一电极层31和摩擦电极层33为纳米摩擦发电机的电压和电流输出电极。

在本实施方式中，第一高分子聚合物层32所用材料是聚偏氟乙烯（PVDF），其厚度为0.5-1.2mm（优选1.0mm），且其相对摩擦电极层33的面上设有多个纳米孔4。其中，每个纳米孔4的尺寸，即宽度和深度，可以根据应用的需要进行选择，优选的纳米孔4的尺寸为：宽度为10-100nm以及深度为4-50μm。这些多个纳米孔4可以均匀也可以不均匀的分布在摩擦电极层33的面上，优选纳米孔4均匀的分布在摩擦电极层3的面上，纳米孔4的数量可以根据需要的输出电流值和电压值进行调整，优选的这些多个纳米孔4是孔间距为2-30μm的均匀分布，更优选的平均孔间距为9μm的均匀分布。

根据发明人的研究发现，金属与高分子聚合物摩擦，金属更易失去电子，因此采用金属电极与高分子聚合物摩擦也能提高能量输出。因此，优选的摩擦电极层33所用材料是金属或合金，其中金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金，更优选的摩擦电极层33材料是铜或铝，厚度为0.05-0.2mm。第一电极层31对所用材料没有特殊规定，能够形成导电层的材料都在本实用新型的保护范围之内，例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。本实用新型优选的第一电极层31材料是铜或铝，厚度为0.05-0.2mm。

图4所示的纳米摩擦发电机与图3所示的纳米摩擦发电机的主要区别在于：在第一高分子聚合物层32的表面进一步设置了纳米孔。纳米摩擦发电机采用具有多个纳米孔的第一高分子聚合物层与摩擦电极层进行摩擦，由于设置的纳米孔使得高分子聚合物层表面粗糙度增加，增加了摩擦电量；另外，每一个纳米孔相当于一个微型电容，能够起到存储电荷的作用，避免了摩擦电在瞬间释放，从而增加了第一电极层和摩擦电极层之间的电势差，电压和电流输出高，实现了摩擦发电机的高能量输出。

可选地，为了进一步提高发电效果，图4所示的纳米摩擦发电机中的摩擦电极层33相对第一高分子聚合物层32向外拱起形成凸面，并在摩擦电极层33与第一高分子聚合物层32之间形成间隙，使两个摩擦面在不受力的情况下能够自动弹起，如图5所示。

虽然上文仅示例性描述了摩擦电极层33向外拱起的拱形的高功率纳米摩擦发电机，应当理解的是，基于本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员很容易实现第一高分子聚合物层32相对摩擦电极层33向外拱起形成凸面，并在摩擦电极层33与第一高分子聚合物层32之间形成间隙，使两个摩擦面在不受力的情况下能够自动弹起。因此，本实用新型的保护范围是摩擦电极层和第一高分子聚合物层中的至少一个向外拱起形成凸面，使得摩擦电极层与第一高分子聚合物层之间形成间隙。在一个具体实施方式中，依照第一高分子聚合物层32与摩擦电极层33的长度比为21:20或20：21，得到了拱形的高功率纳米摩擦发电机。

实施例二、

实施例二提供的纳米摩擦发电机如图6所示。图6所示的纳米摩擦发电机与图4所示的实施例一中的纳米摩擦发电机的区别在于：摩擦电极层33进一步包括摩擦薄膜层331和第二电极层332，所述摩擦薄膜层331相对第一高分子聚合物层32设置。所述第一高分子聚合物层32与摩擦薄膜层331的相对表面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层332处感应出电荷；所述第一电极层31和第二电极层332为摩擦发电机的电压和电流输出电极，即摩擦发电机的输出端。其中，第二电极层332的材质可依照第一电极层31进行选择，例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。本实用新型优选的第二电极层332材料是铜或铝，厚度为0.05-0.2mm。

与图4所示的纳米摩擦发电机相同，在图6所示的发电机中，第一高分子聚合物层32所用材料也是聚偏氟乙烯（PVDF），其厚度为0.5-1.2mm（优选1mm），且其相对摩擦电极层3的面上设有多个纳米孔4。关于纳米孔的具体设置方式可参照实施例一中相应部分的描述，此处不再赘述。

摩擦薄膜层331所用材料可以是纤维薄膜（纸）或聚氯乙烯（PVC）等，厚度为0.2-1.5mm。摩擦薄膜层331所用材料优选铜版纸或牛皮纸等，市售的各种规格的铜版纸或牛皮纸均可应用于本实用新型，更优选的是规格100-250g/m2的铜版纸和规格80～120g/m2的牛皮纸。采用纤维薄膜（纸）作为摩擦薄膜层31，使得整个摩擦发电机的成本得到了极大的降低。

根据发明人的研究发现，要提高纳米摩擦发电机的能量输出，相互接触的摩擦层的两种材料的配对是一种非常重要的影响因素。例如，纸与聚偏氟乙烯薄膜（PVDF）摩擦时，输出的功率和电压高。

可选地，为了进一步提高发电效果，图6所示的纳米摩擦发电机中的所述摩擦电极层33作为一个整体相对第一高分子聚合物层32向外拱起形成凸面，并在摩擦电极层33与第一高分子聚合物层32之间形成间隙，使两个摩擦面在不受力的情况下能够自动弹起，如图7所示。

虽然上文仅示例性描述了摩擦电极层33向外拱起的拱形的高功率纳米摩擦发电机，应当理解的是，基于本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员很容易实现第一高分子聚合物层32相对摩擦电极层33向外拱起形成凸面，并在摩擦电极层33与第一高分子聚合物层32之间形成间隙，使两个摩擦面在不受力的情况下能够自动弹起。因此，本实用新型的保护范围是摩擦电极层和第一高分子聚合物层中的至少一个向外拱起形成凸面，使得摩擦电极层与第一高分子聚合物层之间形成间隙。在一个具体实施方式中，依照第一高分子聚合物层32与摩擦电极层33的长度比为21:20或20：21，得到了拱形的高功率纳米摩擦发电机。

实施例三、

实施例三提供的纳米摩擦发电机如图8所示，其结构与实施例一的结构类似，主要区别在于，用微米级凹凸结构替代了实施例一中的纳米孔。图8所示的纳米摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层31，第一高分子聚合物层32，以及摩擦电极层33；第一高分子聚合物层32和摩擦电极层33相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构(图中未示出)；所述第一电极层31和摩擦电极层33为摩擦发电机电压和电流输出电极。

本实用新型的一个具体实施方式中，第一高分子聚合物层32相对摩擦电极层33的表面上没有设置微米级凹凸结构，仅摩擦电极层33的表面上设有微米级凹凸结构。本实用新型的又一个具体实施方式中，第一高分子聚合物层32相对摩擦电极层33的表面上设有微米级凹凸结构，而摩擦电极层33的表面上没有设置微米级凹凸结构。

图9示出了图8中的纳米摩擦发电机的另一改进实现方式，如图9所示，纳米摩擦发电机包括依次层叠设置的第一电极层31，第一高分子聚合物层32，第二高分子聚合物层36和第二电极层37；其中，第一高分子聚合物层32和第二高分子聚合物层36之间设置有摩擦电极层33；第一高分子聚合物层32相对摩擦电极层33的面和摩擦电极层33相对第一高分子聚合物层32的面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构（图未示）；第二高分子聚合物层36相对摩擦电极层33的面和摩擦电极层33相对第二高分子聚合物层36的面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构（图未示）；所述第一电极层31和第二电极层37串联为摩擦发电机电压和电流的一个输出电极；所述摩擦电极层33为摩擦发电机电压和电流的另一个输出电极。

优选地，如图10所示，图9中的纳米摩擦发电机的摩擦电极层33还可以进一步包括依次层叠设置的第三电极层61，第三高分子聚合物层62以及第四电极层63。第三电极层61和第四电极层63的表面上设置有微米级凹凸结构（图未示）。该微米级凹凸结构为纳米级至微米级的凹凸结构，优选凸起高度300nm-1μm（更优选350-500nm）的凹凸结构。

上述的第三电极层和第四电极层的材质可依照第一电极层进行选择，例如是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

上述的第一高分子聚合物层与第二高分子聚合物层的材质可以相同也可以不同，独立的选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维（再生）海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜中的任意一种。优选地，第一高分子聚合物层22与第二高分子聚合物层23的厚度是100μm-500μm。

上述的第三高分子聚合物层62主要用于放置在第三电极层61和第四电极层63之间，防止第三电极层61和第四电极层63之间形成电接触，从而起到绝缘作用。因此，第三高分子聚合物层62的材质可以选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维（再生）海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜中的任意一种，优选的其厚度是100μm-500μm，更优选为200μm。

图9所示的第一高分子聚合物层的具有微米级凹凸结构的表面与摩擦电极的第三电极层相对接触叠放，然后第二高分子聚合物层的具有微米级凹凸结构的表面叠放到摩擦电极的第四电极层上形成层叠体，层间没有任何粘合物。该摩擦发电机的边缘用普通胶布密封，来保证聚合物层与摩擦电极的适度接触。第一电极和第二电极串联为摩擦发电机电压和电流的一个输出电极；摩擦电极的第三电极层和第四电极层串联为摩擦发电机电压和电流的另一个输出电极。

本实用新型的一个具体实施方式中，第一高分子聚合物层相对摩擦电极第三电极层的表面上，和第二高分子聚合物层相对摩擦电极层的第四电极层的表面上都没有设置微米级凹凸结构，仅第三电极层和第四电极层的表面上设有微米级凹凸结构。本实用新型的又一个具体实施方式中，第一高分子聚合物层相对摩擦电极第三电极层的表面上，和第二高分子聚合物层相对摩擦电极第四电极层的表面上设有微米级凹凸结构，而第三电极层和第四电极层的表面上没有设置微米级凹凸结构。

实施例四、

实施例四提供的纳米摩擦发电机如图11所示，其结构与实施例二的结构类似，主要区别在于，用微米级凹凸结构替代了实施例二中的纳米孔。如图11所示，该纳米摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层31，第一高分子聚合物层32，以及摩擦电极层33，所述摩擦电极层33包括层叠设置的摩擦薄膜层331和第二电极层332，所述摩擦薄膜层331相对第一高分子聚合物层32设置。其中，所述第一电极层31和摩擦电极层33为纳米摩擦发电机的电压和电流输出电极。摩擦薄膜层331和所述第一高分子聚合物层32相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构。

实施例三和实施例四中的微米级凹凸结构能够在薄膜制备时直接形成，也能够用打磨的方法使高分子聚合物层的表面形成不规则的微米级凹凸结构。微米级凹凸结构的形状可以为条纹状、立方体型、四棱锥型、或圆柱形等等。另外，该微米级凹凸结构通常为有规律的纳米级至微米级的凹凸结构。通过微米级凹凸结构，能够增强摩擦效果，提高发电效率。

通过上述的四个实施例介绍了纳米摩擦发电机的几种常用结构。其中，实施例一和实施例二中都设置有纳米孔，通过纳米孔可以提高发电效果；实施例三和实施例四中都设置有微米级凹凸结构，通过微米级凹凸结构也可以提高发电效果。实施例一和实施例三主要是通过聚合物和金属之间的摩擦进行发电的，实施例二和实施例四主要是通过聚合物和聚合物之间的摩擦进行发电的。另外，在上述的四个实施例中，纳米摩擦发电机可以是非透明的多层柔性平板结构，任意弯曲或变形造成第一高分子聚合物层32和摩擦电极层33之间摩擦起电。第一高分子聚合物层32的具有微米级凹凸结构的表面与摩擦电极层33相对接触叠放形成层叠体，层间没有任何粘合物。该摩擦发电机的边缘用普通胶布密封，来保证聚合物层与摩擦电极的适度接触。

本实用新型实施例中的儿童玩具可以根据需要选择上述任一实施例中的纳米摩擦发电机进行供电。优选地，为了提高发电效率，该儿童玩具中的纳米摩擦发电机的数量可以为多个，多个纳米摩擦发电机通过串联或并联方式连接，以增大输出的电流或电压。具体地，当纳米摩擦发电机的数量为多个时，多个纳米摩擦发电机可以通过平铺方式设置，也可以通过层叠方式设置。

本实用新型实施例中，通过纳米摩擦发电机为儿童玩具供电，无需外接电源或电池设备就能实现自给供电，从而解决了现有技术中存在的通过外接电源供电时限制了玩具的移动范围，通过电池供电时既浪费能源又污染环境的问题。

本领域技术人员可以理解，虽然上述说明中，为便于理解，对方法的步骤采用了顺序性描述，但是应当指出，对于上述步骤的顺序并不作严格限制。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

还可以理解的是，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种儿童玩具，其特征在于，包括：

纳米摩擦发电机，与所述纳米摩擦发电机相连的驱动电路，以及与所述驱动电路相连的用电部件。

2.如权利要求1所述的儿童玩具，其特征在于，所述驱动电路包括：放大器和交直流转换器，其中，

所述放大器的输入端与所述纳米摩擦发电机的输出端相连，所述放大器的输出端与所述交直流转换器的输入端相连；所述交直流转换器的输出端与所述用电部件相连，其中，所述交直流转换器进一步包括：整流电路，与所述整流电路相连的滤波电路，以及与所述滤波电路相连的稳压电路。

3.如权利要求2所述的儿童玩具，其特征在于，所述驱动电路进一步包括：储能元件和控制开关，其中，

所述储能元件与所述交直流转换器的输出端相连，所述控制开关连接在所述储能元件和用电部件之间。

4.如权利要求1所述的儿童玩具，其特征在于，所述用电部件包括以下器件中的一个或多个：发光器件、发声器件和振动器件。

5.如权利要求1所述的儿童玩具，其特征在于，所述纳米摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层，第一高分子聚合物层，以及摩擦电极层；其中，所述第一电极层和摩擦电极层为纳米摩擦发电机的电压和电流输出电极。

6.如权利要求5所述的儿童玩具，其特征在于，所述摩擦电极层包括层叠设置的摩擦薄膜层和第二电极层，所述摩擦薄膜层相对第一高分子聚合物层设置。

7.如权利要求5或6所述的儿童玩具，其特征在于，所述第一高分子聚合物层所用材料是聚偏氟乙烯，且所述第一高分子聚合物层的相对摩擦电极层的面上设有多个纳米孔。

8.根据权利要求7所述的儿童玩具，其特征在于，所述第一高分子聚合物层表面上设置的纳米孔宽度为10-100nm以及深度为4-50μm。

9.如权利要求7所述的儿童玩具，其特征在于，所述摩擦电极层和第一高分子聚合物层中的至少一个向外拱起形成凸面，使得摩擦电极层与第一高分子聚合物层之间形成间隙。

10.如权利要求5所述的儿童玩具，其特征在于，所述摩擦电极层和所述第一高分子聚合物层相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构。

11.如权利要求6所述的儿童玩具，其特征在于，所述摩擦薄膜层和所述第一高分子聚合物层相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构。

12.如权利要求5所述的儿童玩具，其特征在于，所述纳米摩擦发电机进一步包括：第二高分子聚合物层和第二电极层，

其中，所述第一电极层，第一高分子聚合物层，第二高分子聚合物层和第二电极层依次层叠设置；所述摩擦电极层设置在所述第一高分子聚合物层和第二高分子聚合物层之间；第一高分子聚合物层和摩擦电极层两个相对面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构；第二高分子聚合物层和摩擦电极层两个相对面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构；所述第一电极层和第二电极层串联为纳米摩擦发电机的一个输出电极；所述摩擦电极层为纳米摩擦发电机的另一个输出电极。

13.如权利要求12所述的儿童玩具，其特征在于，所述摩擦电极层包括依次层叠设置的第三电极层，第三高分子聚合物层以及第四电极层；

第一高分子聚合物层和第三电极层两个相对面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构；

第二高分子聚合物层和第四电极层两个相对面中的至少一个面上设置有微米级凹凸结构；

所述第一电极层和第二电极层串联为纳米摩擦发电机的一个输出电极；所述摩擦电极层的第三电极层和第四电极层串联为纳米摩擦发电机的另一个输出电极。

14.如权利要求5所述的儿童玩具，其特征在于，所述纳米摩擦发电机为多个并联连接的纳米摩擦发电机，其中，所述多个并联连接的纳米摩擦发电机通过平铺方式或层叠方式设置。

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