CN203219208U

CN203219208U - 发电系统

Info

Publication number: CN203219208U
Application number: CN2013202328613U
Authority: CN
Inventors: 徐传毅; 张勇平
Original assignee: Nano New Energy Tangshan Co Ltd
Current assignee: Nano New Energy Tangshan Co Ltd
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2023-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种发电系统，包括发电装置和储能装置；所述发电装置包括：用于将风能产生的机械能转化为电能的至少一个摩擦发电机以及至少一个磁电发电机；所述储能装置与所述摩擦发电机的输出端和所述磁电发电机的输出端相连，用于对所述摩擦发电机输出的电能和所述磁电发电机输出的电能进行存储。在本实用新型提供的发电系统中，摩擦发电机作为利用风力发电的发电装置的核心部件能够将风能转化为电能，储能装置对该电能进行储存，实现了利用风力发电。

Description

发电系统

技术领域

本实用新型涉及纳米技术领域，更具体地说，涉及一种发电系统。

背景技术

在日常生活中，人们利用风力发电或太阳能发电为较常见的方法。其中，风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。但是，传统的风力发电机体积庞大，成本高昂，同时在运输和安装的过程中，给用户带来了极大的不便。

太阳能发电是将太阳能直接转换成电能，此方法能量转化率高，但应用时间范围小，晚上或阴雨天气不能使用。而使用风力发电机发电时，其时间局限性较强，在多天无风的情况下则无法进行正常发电，以致影响生活用电的稳定。介于上述情况，采用太阳能发电与风力发电机两者结合发电则能互补其中的不足，但是目前同时使用两种设备发电时，需要人工切换，不仅繁琐而且达不到良好的效果。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是针对现有技术的缺陷，提出一种发电系统，用以解决现有技术中风力发电机体积庞大、成本高昂、运输和安装困难的问题。

本实用新型提供了一种发电系统，包括：发电装置和储能装置；

所述发电装置包括：用于将风能产生的机械能转化为电能的至少一个摩擦发电机、固定轴、至少一组转动轴臂以及多个固定部件；每组转动轴臂包括至少一个转动轴臂，所述至少一个转动轴臂的一端与固定轴连接，另一端固设有所述固定部件；属于同一组的至少一个转动轴臂分布在同一水平面上，且以固定轴为中心呈放射状排列；每个摩擦发电机通过至少一个固定部件与所述转动轴臂连接；

所述储能装置与所述摩擦发电机的输出端相连，用于对所述摩擦发电机输出的电能进行存储。

本实用新型提供了还一种发电系统，包括：发电装置和储能装置；

所述发电装置包括：用于将风能产生的机械能转化为电能的至少一个摩擦发电机以及至少一个磁电发电机；

所述储能装置与所述摩擦发电机的输出端和所述磁电发电机的输出端相连，用于对所述摩擦发电机输出的电能和所述磁电发电机输出的电能进行存储。

在本实用新型提供的发电系统中，摩擦发电机作为利用风力发电的发电装置的核心部件能够将风能转化为电能，储能装置对该电能进行储存，实现了利用风力发电。而且，由于摩擦发电机本身的发电效率很高，使整个风力发电系统有很高的发电效率，再加上高效的设计结构，实现了一个最佳的发电效率。同时，该发电系统的核心部件生产便捷，而且形状、尺寸不仅可以加工至微小化，实现风力发电系统的微型化；也可以加工至较大尺寸，实现高功率发电。另外，由于摩擦发电机微型化、薄膜化，进而使得整个发电系统重量减小，同时成本得到了极大的降低。

附图说明

图1a为本实用新型提供的发电系统的一实施例中发电装置的立体结构示意图；

图1b为本实用新型提供的发电系统的一实施例中发电装置的剖面结构示意图；

图2a为本实用新型提供的发电系统的另一实施例中发电装置的立体结构示意图；

图2b为本实用新型提供的发电系统的另一实施例中发电装置的剖面结构示意图；

图2c和图2d为本实用新型提供的发电系统的又一实施例中发电装置的两种不同截面的结构示意图；

图3为本实用新型提供的发电系统的实施例一的电路原理示意图；

图4a为本实用新型提供的发电系统的实施例二的电路原理示意图；

图4b为本实用新型提供的发电系统的实施例三的电路原理示意图；

图5a为本实用新型提供的发电系统的实施例四的电路原理示意图；

图5b为本实用新型提供的发电系统的实施例五的电路原理示意图；

图6a和图6b分别示出了摩擦发电机的第一种结构的立体结构示意图和剖面结构示意图；

图7a和图7b分别示出了摩擦发电机的第二种结构的立体结构示意图和剖面结构示意图；

图7c示出了摩擦发电机的第二种结构的具有弹性部件作为支撑臂的立体结构示意图；

图8a和图8b分别示出了摩擦发电机的第三种结构的立体结构示意图和剖面结构示意图；

图9a和图9b分别示出了摩擦发电机的第四种结构的立体结构示意图和剖面结构示意图。

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。

针对现有技术中风力发电机体积庞大、成本高昂、运输和安装困难的问题，本实用新型提供了一种采用摩擦发电机作为利用风力的发电装置的核心部件的发电系统。该发电系统具体包括发电装置和储能装置。其中发电装置包括至少一个摩擦发电机、固定轴、至少一组转动轴臂和多个固定部件，其中每组转动轴臂包括至少一个转动轴臂，这些转动轴臂的一端与固定轴连接，另一端固设有固定部件。对于属于同一组的至少一个转动轴臂，它们分布在同一水平面上，并且它们以固定轴为中心呈放射状排列，每个摩擦发电机均通过固定部件与转动轴臂连接。储能装置与摩擦发电机的输出端相连，用于对摩擦发电机输出的电能进行存储。该发电系统的工作原理是：当风吹过时，摩擦发电机会带动转动轴臂转动，气流从摩擦发电机之间的间隙进入多个摩擦发电机围成的区域，气流在这个区域内形成涡流，涡流促使摩擦发电机持续震动，加上风的吹动，使摩擦发电机持续发生机械形变，从而产生电能；储能装置将电能进行存储，以备外部用电设备的使用。

本实用新型还提供了一种组合使用摩擦发电机和磁电发电机进行发电的发电系统，该发电系统具体包括发电装置和储能装置。其中，发电装置包括：用于将风能产生的机械能转化为电能的至少一个摩擦发电机以及至少一个磁电发电机；储能装置与摩擦发电机的输出端和磁电发电机的输出端相连，用于对摩擦发电机输出的电能和磁电发电机输出的电能进行存储。

下面通过几个具体的实施例对发电系统的结构和工作原理进行详细介绍。

图1a为本实用新型提供的发电系统的一实施例中发电装置的立体结构示意图，图1b为本实用新型提供的发电系统的一实施例中发电装置的剖面结构示意图。如图1a和图1b所示，在本实施例提供的发电系统中，发电装置包括5个摩擦发电机10、固定轴11、两组转动轴臂12以及10个固定部件13。每一组转动轴臂包括5个转动轴臂12，两组转动轴臂共包括10个转动轴臂12。这些转动轴臂12的一端与固定轴11连接，每个转动轴臂12的另一端都固设有1个固定部件13。属于同一组的5个转动轴臂12分布在同一水平面上，并且以固定轴11为中心呈放射状排列。可选地，属于同一组的5个转动轴臂12呈均匀的放射状排列，即属于同一组的相邻转动轴臂12形成的夹角是相等的。本结构中，转动轴臂为旋转机构。

在图1a和图1b所示的实施例中，每个摩擦发电机10通过两个固定部件13分别与两个转动轴臂12连接，连接同一个摩擦发电机10的两个转动轴臂12分属两个不同的组，分别为上一组和下一组。上一组和下一组互相对应的两个转动轴臂12分别固定同一个摩擦发电机10的两个端部，该摩擦发电机10与同一组的5个转动轴臂12所分布的水平面垂直，由此摩擦发电机10可以看作是垂直风叶。

可选地，上述转动轴臂12的一端与固定轴11旋转连接，即转动轴臂12转动时，固定轴11是不动的。当风吹过时，垂直风叶（即摩擦发电机）会带动转动轴臂12转动，气流从垂直风叶之间的间隙进入多个垂直风叶围成的区域，气流在这个区域内形成涡流，涡流促使摩擦发电机10持续震动，加上风的吹动，使摩擦发电机10持续发生机械形变，该机械形变使得摩擦发电机10内部形成摩擦界面的两层结构相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使摩擦发电机10的两个电极之前的电容发生改变，由此导致两个电极之间产生电势差。由于两个电极作为摩擦发电机10的输出端与储能装置连接，储能装置构成摩擦发电机的外电路，摩擦发电机的两个输出端之间相当于被外电路连通，从而在外电路中产生电流。

本实用新型对转动轴臂的组数不做限制，发电装置可以包括一组转动轴臂，每个转动轴臂用于固定一个摩擦发电机。发电装置也可以包括至少两组转动轴臂，每个摩擦发电机通过至少两个固定部件分别与至少两个转动轴臂连接，其中，至少两个转动轴臂分属至少两个依次相邻的组。如果组数为偶数，依次相邻的每两个组中相对应的两个转动轴臂用于固定一个摩擦发电机，如果组数为奇数，其中一组转动轴臂中的每个转动轴臂用于固定一个摩擦发电机，其它依次相邻的每两个组中相对应的两个转动轴臂用于固定一个摩擦发电机。进一步的，还可以设置依次相邻的每三个组中相对应的三个转动轴臂用于固定一个摩擦发电机，依此类推。

本实用新型对每一组中转动轴臂的个数不做限制，每一组中转动轴臂的个数是根据一圈摩擦发电机的个数而设置的。

图2a为本实用新型提供的发电系统的另一实施例中发电装置的立体结构示意图，图2b为本实用新型提供的发电系统的另一实施例中发电装置的剖面结构示意图。如图2a和图2b所示，在上述实施例的结构的基础上，本实施例中发电装置还包括两个太阳能板20和两个支架21，其中每个支架21的一端与固定轴11连接，每个支架21上固设有一个太阳能板20。可选地，支架21的一端与固定轴11活动连接，这样支架21可以转动从而调整太阳能板20面向太阳的角度，使太阳能板20获得更多的光照。

本实用新型对支架的个数和太阳能板的个数不做限制，可以参照图2a和图2b的设置方式设置多个支架和多个太阳能板。

上述两种结构的发电装置由于是利用垂直风叶带到转动轴臂持续转动，所以可与磁电发电机结合，具体地，在上述两种结构中的任一结构中设置至少一个磁电发电机，该磁电发电机与转动轴臂连接。磁电发电机包括转子和定子，其中转子与转动轴臂连接，定子固定不动，当垂直风叶带动转动轴臂转动时，也会带动转子旋转，利用转子在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而在转子的线圈中产生感应电势，通过接线端子引出，从而产生电能。将磁电发电机与上述结构结合之后，大大提高了整体发电效率。

图2c和图2d为本实用新型提供的发电系统的又一实施例中发电装置的两种不同截面的结构示意图。如图2c和图2d所示，在本实施例提供的发电系统中，发电装置包括多个摩擦发电机10、容纳这些摩擦发电机10的壳体22、转动轴23、多个凸轮24以及扇叶25。其中转动轴23、多个凸轮24以及扇叶25为旋转机构，本实用新型对摩擦发电机的个数不作限制，摩擦发电机的具体结构将在后面详细描述。

本实用新型中，壳体22为柱形结构。图2c和图2d所示的壳体22为一正四棱柱结构。多个摩擦发电机10均匀分布在壳体22的4个侧壁上。

转动轴23的一部分位于壳体22外部，这部分转动轴的端部固设有扇叶25。转动轴23的另一部分位于壳体22内部，这部分转动轴的端部抵至壳体22的底壁。

如图2d所示，位于壳体22内部的转动轴23上固设有多个凸轮24，多个凸轮24间隔设置，每个凸轮用来挤压与其对应的4个摩擦发电机。具体地，每个凸轮具有多个凸起部，如图2c所示，凸轮24具有3个凸起部26，该凸起部26的顶端到转动轴23的距离略大于摩擦发电机10到转动轴23的距离，这样在凸轮24转动过程中，凸轮24的凸起部26的端部就会接触并挤压摩擦发电机10。在图2d中，凸轮24的凸起部没有接触到摩擦发电机10，此时凸轮24的凸起部的端部还未到达这两个侧壁上的摩擦发电机。

上述壳体22可以为一槽体，即壳体22没有顶壁，这样一部分风可以直接灌入到壳体22内部，这部分风吹过摩擦发电机也能带动摩擦发电机10产生一定的机械形变，从而产生电能。或者，壳体22具有顶壁，转动轴23的另一部分穿过壳体22的顶壁伸入到壳体22内部。

图2c和图2d所示的发电装置的工作原理是：当风吹过时，会使扇叶25转动，扇叶25带动转动轴23转动，进一步的转动轴23带动多个凸轮24转动，凸轮24在转动过程中其凸起部的端部挤压摩擦发电机10，使摩擦发电机10产生机械形变，该机械形变使得摩擦发电机10内部形成摩擦界面的两层结构相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使摩擦发电机10的两个电极之前的电容发生改变，由此导致两个电极之间产生电势差。由于两个电极作为摩擦发电机10的输出端与储能装置连接，储能装置构成摩擦发电机的外电路，摩擦发电机的两个输出端之间相当于被外电路连通，从而在外电路中产生电流。

图2c和图2d所示的发电装置还可以包括至少一个磁电发电机（图中未示出），磁电发电机容纳在壳体的内部，磁电发电机可与凸轮或转动轴连接。磁电发电机包括转子和定子，其中转子与凸轮或转动轴连接，定子固定不动，当扇叶带动转动轴和凸轮转动时，也会带动转子旋转，利用转子在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而在转子的线圈中产生感应电势，通过接线端子引出，从而产生电能。将磁电发电机与上述结构结合之后，大大提高了整体发电效率。

可选的，上述发电装置还包括：至少一个太阳能板。太阳能板可以固设在壳体的外壁上，储能装置还与至少一个太阳能板的输出端相连，用于对太阳能板的输出的电能进行存储。

基于上述发电装置的结构，下面将进一步介绍整个发电系统的结构和工作原理。

图3为本实用新型提供的发电系统的实施例一的电路原理示意图。图3所示的电路可应用于上述图1a和1b所示的发电装置或图2c和2d所示的发电装置，储能装置用于对摩擦发电机输出的电能信号进行转换后储存。如图3所示，储能装置包括：第一整流电路30、第一开关控制电路31、第一直流/直流控制电路32以及储能电路33。其中，第一整流电路30与摩擦发电机10的输出端相连，第一整流电路30接收摩擦发电机10输出的交流脉冲电信号，对该交流脉冲电信号进行整流处理得到直流电压U1；第一开关控制电路31与第一整流电路30、第一直流/直流控制电路32和储能电路33相连，第一开关控制电路31接收第一整流电路30输出的直流电压U1和储能电路33反馈的瞬时充电电压U2，根据该直流电压U1和瞬时充电电压U2得到第一控制信号S1，将第一控制信号S1输出给第一直流/直流控制电路32；第一直流/直流控制电路32与第一整流电路30、第一开关控制电路31和储能电路33相连，第一直流/直流控制电路32根据第一开关控制电路31输出的第一控制信号S1对第一整流电路30输出的直流电压U1进行转换处理输出给储能电路33充电，得到瞬时充电电压U2。

图3所示的发电系统的工作原理是：当风力作用于摩擦发电机10时，会使摩擦发电机10发生机械形变，从而产生交流脉冲电信号。第一整流电路30接收到该交流脉冲电信号后，对其进行整流处理，得到单向脉动的直流电压U1。第一开关控制电路31接收第一整流电路30输出的直流电压U1和储能电路33反馈的瞬时充电电压U2后，将直流电压U1和瞬时充电电压U2分别与储能电路33的充满电压U0进行比较，如果直流电压U1高于充满电压U0且瞬时充电电压U2低于充满电压U0，此时第一开关控制电路31输出第一控制信号S1，控制第一直流/直流控制电路32将第一整流电路30输出的直流电压U1进行降压处理，输出给储能电路33进行充电，得到瞬时充电电压U2；如果直流电压U1低于等于充满电压U0且瞬时充电电压U2低于充满电压U0，此时第一开关控制电路31输出第一控制信号S1，控制第一直流/直流控制电路32将第一整流电路30输出的直流电压U1进行升压处理，输出给储能电路33进行充电，得到瞬时充电电压U2；又如果瞬时充电电压U2等于或短时间段内高于充满电压U0，不管直流电压U1高于或低于充满电压U0，此时第一开关控制电路31输出第一控制信号S1，控制第一直流/直流控制电路32使其停止为储能电路33充电。上述控制方式仅为一个具体的例子，本实用新型对此不做限制，也可采用其他的控制方式为储能电路充电。

可选地，储能电路33可以包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池或超级电容器等储能元件。

在上述实施例提供的发电系统中，摩擦发电机作为利用风力发电的发电装置的核心部件能够将风能转化为电能，储能装置对该电能进行储存，实现了利用风力发电。而且，由于摩擦发电机本身的发电效率很高，使整个风力发电系统有很高的发电效率，再加上高效的设计结构，实现了一个最佳的发电效率。同时，该发电系统的核心部件生产便捷，而且形状、尺寸不仅可以加工至微小化，实现风力发电系统的微型化；也可以加工至较大尺寸，实现高功率发电。另外，由于摩擦发电机微型化、薄膜化，进而使得整个发电系统重量减小，同时成本得到了极大的降低。

图4a为本实用新型提供的发电系统的实施例二的电路原理示意图。图4a所示的电路可应用于上述图2a和2b所示的发电装置或图2c和2d所示的装置与太阳能板相结合的发电装置，储能装置用于对摩擦发电机和太阳能板输出的电能信号进行转换后储存，将风力发电系统和太阳能发电系统组合起来使用，实现风能和太阳能的双重收集利用。在图3所示的电路的基础上，储能装置进一步包括第二开关控制电路41和第二直流/直流控制电路42。

其中第二开关控制电路41与太阳能板20的输出端、第二直流/直流控制电路42和储能电路33相连，第二开关控制电路41接收太阳能板20输出的直流电压U3和储能电路33反馈的瞬时充电电压U2，根据直流电压U3和瞬时充电电压U2得到第二控制信号S2，将第二控制信号S2输出给第二直流/直流控制电路42。第二直流/直流控制电路42与太阳能板20的输出端、第二开关控制电路41和储能电路33相连，第二直流/直流控制电路42根据第二开关控制电路41输出的第二控制信号S2对太阳能板20输出的直流电压U3进行转换处理输出给储能电路33充电，得到瞬时充电电压U2。

上述电路的工作原理是：当太阳光照射到太阳能板20上时，太阳能板20会将光能转换为直流电能，输出直流电压U3。第二开关控制电路41接收太阳能板20输出的直流电压U3和储能电路33反馈的瞬时充电电压U2后，将直流电压U3和瞬时充电电压U2分别与储能电路33的充满电压U0进行比较，如果直流电压U3高于充满电压U0且瞬时充电电压U2低于充满电压U0，此时第二开关控制电路41输出第二控制信号S2，控制第二直流/直流控制电路42将太阳能板20输出的直流电压U3进行降压处理，输出给储能电路33进行充电，得到瞬时充电电压U2；如果直流电压U3低于等于充满电压U0且瞬时充电电压U2低于充满电压U0，此时第二开关控制电路41输出第二控制信号S2，控制第二直流/直流控制电路42将太阳能板20输出的直流电压U3进行升压处理，输出给储能电路33进行充电，得到瞬时充电电压U2；又如果瞬时充电电压U2等于或短时间段内高于充满电压U0，不管直流电压U3高于或低于充满电压U0，此时第二开关控制电路41输出第二控制信号S2，控制第二直流/直流控制电路42使其停止为储能电路33充电。上述控制方式仅为一个具体的例子，本实用新型对此不做限制，也可采用其他的控制方式为储能电路充电。

图4a所示的发电系统的特点是采用太阳能板和摩擦发电机同时为储能电路进行充电，其中摩擦发电机收集风能，太阳能板收集太阳能，这两个高效率的系统叠加在一起，使整个系统的效率得以大幅度的提升。

图4b为本实用新型提供的发电系统的实施例三的电路原理示意图。图4b所示的电路也可应用于上述图2a和2b所示的发电装置或图2c和2d所示的装置与太阳能板相结合的发电装置，储能装置用于对摩擦发电机和太阳能板输出的电能信号进行转换后储存，将风力发电系统和太阳能发电系统组合起来使用，实现风能和太阳能的双重收集利用。如图4b所示，该发电系统的储能装置包括：第一开关控制电路51、整流电路52、开关电路53、第二开关控制电路54、直流/直流控制电路55和储能电路56。

其中第一开关控制电路51与太阳能板20的输出端、摩擦发电机10相连，第一开关控制电路51接收太阳能板20输出的直流电压U4，根据直流电压U4向摩擦发电机10输出用于控制摩擦发电机是否工作的控制信号S3。整流电路52与摩擦发电机10的输出端相连，整流电路52接收摩擦发电机10输出的交流脉冲电信号，对该交流脉冲电信号进行整流处理得到直流电压U5。开关电路53的控制端与太阳能板20的输出端相连，根据太阳能板20输出的直流电压U4控制开关电路53的输入/输出端与太阳能板20的输出端或整流电路52连通。如果开关电路53的输入/输出端与太阳能板20的输出端连通，那么开关电路53的输入/输出端输出的直流电压U6等于U4；如果开关电路53的输入/输出端与整流电路52连通，那么开关电路53的输入/输出端输出的直流电压U6等于U5。第二开关控制电路54与开关电路53的输入/输出端、直流/直流控制电路55和储能电路56相连，第二开关控制电路54接收开关电路53的输入/输出端输出的直流电压U6和储能电路56反馈的瞬时充电电压U7，根据直流电压U6和瞬时充电电压U7得到控制信号S4，将控制信号S4输出给直流/直流控制电路55。直流/直流控制电路55与开关电路53的输入/输出端、第二开关控制电路54和储能电路56相连，根据第二开关控制电路54输出的控制信号S4对开关电路53的输入/输出端输出的直流电压U6进行转换处理输出给储能电路56充电，得到瞬时充电电压U7。

该发电系统的工作原理是：当太阳光照射到太阳能板20上时，太阳能板20会将光能转换为直流电能，输出直流电压U4。开关电路53的控制端和第一开关控制电路51会同时接收到该直流电压U4，将直流电压U4与预先配置在开关电路53和第一开关控制电路51中的工作电压U’进行比较，如果U4大于或等于U’，开关电路53控制其输入/输出端与太阳能板20的输出端连通，与此同时第一开关控制电路51向摩擦发电机10输出用于控制摩擦发电机10停止工作的控制信号S3；如果U4小于U’，第一开关控制电路51向摩擦发电机10输出用于控制摩擦发电机10继续工作的控制信号S3，与此同时开关电路53控制其输入/输出端与整流电路52连通。第二开关控制电路54接收开关电路53的输入/输出端输出的直流电压U6和储能电路56反馈的瞬时充电电压U7后，将直流电压U6和瞬时充电电压U7分别与储能电路56的充满电压U0进行比较，如果直流电压U6高于充满电压U0且瞬时充电电压U7低于充满电压U0，此时第二开关控制电路54输出控制信号S4，控制直流/直流控制电路55将开关电路53的输入/输出端输出的直流电压U6进行降压处理，输出给储能电路56进行充电，得到瞬时充电电压U7；如果直流电压U6低于等于充满电压U0且瞬时充电电压U7低于充满电压U0，此时第二开关控制电路54输出控制信号S4，控制直流/直流控制电路55将直流电压U6进行升压处理，输出给储能电路56进行充电，得到瞬时充电电压U7；又如果瞬时充电电压U7等于或短时间段内高于充满电压U0，不管直流电压U6高于或低于充满电压U0，此时第二开关控制电路54输出控制信号S4，控制直流/直流控制电路55使其停止为储能电路56充电。上述控制方式仅为一个具体的例子，本实用新型对此不做限制，也可采用其他的控制方式为储能电路充电。

可选地，储能电路56可以包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池或超级电容器等储能元件。

图4b所示的发电系统的特点是采用太阳能板和摩擦发电机交替为储能电路进行充电，其中摩擦发电机收集风能，太阳能板收集太阳能。这种电路设计灵活，能够根据实际情况自动切换，在太阳能充足的情况下，采用太阳能板为储能电路进行充电，并且使摩擦发电机停止工作，延长了摩擦发电机及整流电路的使用寿命；在太阳能不足的情况下，采用摩擦发电机为储能电路进行充电，大大提高了整个系统的发电效率。

图5a为本实用新型提供的发电系统的实施例四的电路原理示意图。图5a所示的电路可应用于图1a和图1b所示的装置与磁电发电机相结合的发电装置或图2c和2d所示的装置与磁电发电机相结合的发电装置，储能装置用于对摩擦发电机和磁电发电机输出的电能信号进行转换后储存。如图5a所示，在图3所示的电路的基础上，该发电系统的储能装置进一步包括第三整流电路43、第三开关控制电路44和第三直流/直流控制电路45。

其中第三整流电路43与磁电发电机40的输出端相连，第三整流电路43接收磁电发电机40输出的交流电信号，对该交流电信号进行整流处理得到直流电压U8；第三开关控制电路44与第三整流电路43、第三直流/直流控制电路45和储能电路33相连，第三开关控制电路44接收第三整流电路43输出的直流电压U8和储能电路33反馈的瞬时充电电压U2，根据该直流电压U8和瞬时充电电压U2得到第三控制信号S5，将第三控制信号S5输出给第三直流/直流控制电路45；第三直流/直流控制电路45与第三整流电路43、第三开关控制电路44和储能电路33相连，第三直流/直流控制电路45根据第三开关控制电路44输出的第三控制信号S5对第三整流电路43输出的直流电压U8进行转换处理输出给储能电路33充电，得到瞬时充电电压U2。

上述电路的工作原理是：当风力带动旋转机构转动时，会使与之相连的磁电发电机产生交流电信号。

第三整流电路43接收到该交流电信号后，对其进行整流处理，得到单向脉动的直流电压U8。第三开关控制电路44接收第三整流电路43输出的直流电压U8和储能电路33反馈的瞬时充电电压U2后，将直流电压U8和瞬时充电电压U2分别与储能电路33的充满电压U0进行比较，如果直流电压U8高于充满电压U0且瞬时充电电压U2低于充满电压U0，此时第三开关控制电路44输出第三控制信号S5，控制第三直流/直流控制电路45将第三整流电路43输出的直流电压U8进行降压处理，输出给储能电路33进行充电，得到瞬时充电电压U2；如果直流电压U8低于等于充满电压U0且瞬时充电电压U2低于充满电压U0，此时第三开关控制电路44输出第三控制信号S5，控制第三直流/直流控制电路45将第三整流电路43输出的直流电压U8进行升压处理，输出给储能电路33进行充电，得到瞬时充电电压U2；又如果瞬时充电电压U2等于或短时间段内高于充满电压U0，不管直流电压U8高于或低于充满电压U0，此时第三开关控制电路44输出第三控制信号S5，控制第三直流/直流控制电路45使其停止为储能电路33充电。上述控制方式仅为一个具体的例子，本实用新型对此不做限制，也可采用其他的控制方式为储能电路充电。

图5a所示的发电系统将两个利用风力的系统叠加在一起，使整个系统的效率得以大幅度提升。

图5b为本实用新型提供的发电系统的实施例五的电路原理示意图。图5b所示的电路可应用于图2a和图2b所示的装置与磁电发电机相结合的发电装置或图2c和2d所示的装置与磁电发电机及太阳能板相结合的发电装置，储能装置同时用于对摩擦发电机、磁电发电机和太阳能板输出的电能信号进行转换后储存。如图5b所示，在图5a所述的电路的基础上，该发电系统的储能装置进一步包括第二开关控制电路41和第二直流/直流控制电路42。有关第二开关控制电路41和第二直流/直流控制电路42的描述以及其发电原理可以参见图4a所示的实施例的内容，在此不再赘述。

下面将详细介绍发电系统中的摩擦发电机的结构和工作原理。

摩擦发电机的第一种结构如图6a和图6b所示。图6a和图6b分别示出了摩擦发电机的第一种结构的立体结构示意图和剖面结构示意图。该摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极61，第一高分子聚合物绝缘层62，以及第二电极63。具体地，第一电极61设置在第一高分子聚合物绝缘层62的第一侧表面上；且第一高分子聚合物绝缘层62的第二侧表面与第二电极63的表面接触摩擦并在第二电极63和第一电极61处感应出电荷。因此，上述的第一电极61和第二电极63构成摩擦发电机的两个输出端。

为了提高摩擦发电机的发电能力，在第一高分子聚合物绝缘层62的第二侧表面（即相对第二电极63的面上）进一步设有微纳结构64。因此，当摩擦发电机受到挤压时，第一高分子聚合物绝缘层62与第二电极63的相对表面能够更好地接触摩擦，并在第一电极61和第二电极63处感应出较多的电荷。由于上述的第二电极63主要用于与第一高分子聚合物绝缘层62摩擦，因此，第二电极63也可以称之为摩擦电极。

上述的微纳结构64具体可以采取如下两种可能的实现方式：第一种方式为，该微纳结构是微米级或纳米级的非常小的凹凸结构。该凹凸结构能够增加摩擦阻力，提高发电效率。所述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第一高分子聚合物绝缘层的表面形成不规则的凹凸结构。具体地，该凹凸结构可以是半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型、或圆柱形等形状的凹凸结构。第二种方式为，该微纳结构是纳米级孔状结构，此时第一高分子聚合物绝缘层所用材料优选为聚偏氟乙烯（PVDF），其厚度为0.5-1.2mm（优选1.0mm），且其相对第二电极的面上设有多个纳米孔。其中，每个纳米孔的尺寸，即宽度和深度，可以根据应用的需要进行选择，优选的纳米孔的尺寸为：宽度为10-100nm以及深度为4-50μm。纳米孔的数量可以根据需要的输出电流值和电压值进行调整，优选的这些纳米孔是孔间距为2-30μm的均匀分布，更优选的平均孔间距为9μm的均匀分布。

下面具体介绍一下图6a和图6b所示的摩擦发电机的工作原理。当该摩擦发电机的各层受到挤压时，摩擦发电机中的第二电极63与第一高分子聚合物绝缘层62表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极61和第二电极63之间的电容发生改变，从而导致第一电极61和第二电极63之间出现电势差。由于第一电极61和第二电极63作为摩擦发电机的输出端与储能装置连接，储能装置构成摩擦发电机的外电路，摩擦发电机的两个输出端之间相当于被外电路连通。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和第二电极之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极和第二电极之间将再次产生反向的电势差。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脉冲电信号。

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能够提高能量输出。因此，相应地，在图6a和图6b所示的摩擦发电机中，第二电极由于需要作为摩擦电极（即金属）与第一高分子聚合物进行摩擦，因此其材料可以选自金属或合金，其中金属可以是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒；合金可以是铝合金、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。第一电极由于不需要进行摩擦，因此，除了可以选用上述罗列的第二电极的材料之外，其他能够制作电极的材料也可以应用，也就是说，第一电极除了可以选自金属或合金，其中金属可以是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒；合金可以是铝合金、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、铌合金或钽合金之外，还可以选自铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜等非金属材料。

在图6a所示的结构中，第一高分子聚合物绝缘层与第二电极是正对贴合，并通过外侧边缘的胶布粘贴在一起的，但本实用新型不仅限于此。第一高分子聚合物绝缘层与第二电极之间可以设置有多个弹性部件，例如弹簧，这些弹簧分布在第一高分子聚合物绝缘层与第二电极的外侧边缘，用于形成第一高分子聚合物绝缘层与第二电极之间的弹性支撑臂。当外力作用于摩擦发电机时，摩擦发电机受到挤压，弹簧被压缩，使得第一高分子聚合物绝缘层与第二电极接触形成摩擦界面；当外力消失时，弹簧弹起，使得第一高分子聚合物绝缘层与第二电极分离，摩擦发电机恢复到原来的状态。

摩擦发电机的第二种结构如图7a和图7b所示。图7a和图7b分别示出了摩擦发电机的第二种结构的立体结构示意图和剖面结构示意图。该摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极71，第一高分子聚合物绝缘层72，第二高分子聚合物绝缘层74以及第二电极73。具体地，第一电极71设置在第一高分子聚合物绝缘层72的第一侧表面上；第二电极73设置在第二高分子聚合物绝缘层74的第一侧表面上；其中，第一高分子聚合物绝缘层72的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层74的第二侧表面接触摩擦并在第一电极71和第二电极73处感应出电荷。其中，第一电极71和第二电极73构成摩擦发电机的两个输出端。

为了提高摩擦发电机的发电能力，第一高分子聚合物绝缘层72和第二高分子聚合物绝缘层74相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构。在图7b中，第一高分子聚合物绝缘层72的面上设有微纳结构75。因此，当摩擦发电机受到挤压时，第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74的相对表面能够更好地接触摩擦，并在第一电极71和第二电极73处感应出较多的电荷。上述的微纳结构可参照上文的描述，此处不再赘述。

图7a和图7b所示的摩擦发电机的工作原理与图6a和图6b所示的摩擦发电机的工作原理类似。区别仅在于，当图7a和图7b所示的摩擦发电机的各层受到挤压时，是由第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74的表面相互摩擦来产生静电荷的。因此，关于图7a和图7b所示的摩擦发电机的工作原理此处不再赘述。

图7a和图7b所示的摩擦发电机主要通过聚合物（第一高分子聚合物绝缘层）与聚合物（第二高分子聚合物绝缘层）之间的摩擦来产生电信号。

在这种结构中，第一电极和第二电极所用材料可以是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属可以是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒；合金可以是铝合金、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。上述两种结构中，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层分别选自聚酰亚胺薄膜、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、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、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、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的一种。其中，在第二种结构中，原则上第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层的材质可以相同，也可以不同。但是，如果两层高分子聚合物绝缘层的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。因此优选地，第一高分子聚合物绝缘层与第二高分子聚合物绝缘层的材质不同。

在图7a所示的结构中，第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74是正对贴合，并通过外侧边缘的胶布粘贴在一起的，但本实用新型不仅限于此。第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74之间可以设置有多个弹性部件，图7c示出了摩擦发电机的第二种结构的具有弹性部件作为支撑臂的立体结构示意图，如图7c所示，弹性部件可选为弹簧70，这些弹簧70分布在第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74的外侧边缘，用于形成第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74之间的弹性支撑臂。当外力作用于摩擦发电机时，摩擦发电机受到挤压，弹簧70被压缩，使得第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74接触形成摩擦界面；当外力消失时，弹簧70弹起，使得第一高分子聚合物绝缘层72与第二高分子聚合物绝缘层74分离，摩擦发电机恢复到原来的状态。

除了上述两种结构外，摩擦发电机还可以采用第三种结构实现，如图8a和图8b所示。图8a和图8b分别示出了摩擦发电机的第三种结构的立体结构示意图和剖面结构示意图。从图中可以看出，第三种结构在第二种结构的基础上增加了一个居间薄膜层，即：第三种结构的摩擦发电机包括依次层叠设置的第一电极81、第一高分子聚合物绝缘层82、居间薄膜层80、第二高分子聚合物绝缘层84以及第二电极83。具体地，第一电极81设置在第一高分子聚合物绝缘层82的第一侧表面上；第二电极83设置在第二高分子聚合物绝缘层84的第一侧表面上，且居间薄膜层80设置在第一高分子聚合物绝缘层82的第二侧表面和第二高分子聚合物绝缘层84的第二侧表面之间。其中，所述居间薄膜层80和第一高分子聚合物绝缘层82相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构85，和/或所述居间薄膜层80和第二高分子聚合物绝缘层84相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构85，关于微纳结构85的具体设置方式可参照上文描述，此处不再赘述。

图8a和图8b所示的摩擦发电机的材质可以参照前述的第二种结构的摩擦发电机的材质进行选择。其中，居间薄膜层也可以选自透明高聚物聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)和液晶高分子聚合物（LCP）中的任意一种。其中，所述第一高分子聚合物绝缘层与第二高分子聚合物绝缘层的材料优选透明高聚物聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）；其中，所述居间薄膜层的材料优选聚二甲基硅氧烷（PDMS）。上述的第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层的材质可以相同，也可以不同。但是，如果三层高分子聚合物绝缘层的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小，因此，为了提高摩擦效果，居间薄膜层的材质不同于第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层，而第一高分子聚合物绝缘层与第二高分子聚合物绝缘层的材质则优选相同，这样，能减少材料种类，使本实用新型的制作更加方便。

在图8a和图8b所示的实现方式中，居间薄膜层80是一层聚合物膜，因此实质上与图7a和图7b所示的实现方式类似，仍然是通过聚合物（居间薄膜层）和聚合物（第二高分子聚合物绝缘层）之间的摩擦来发电的。其中，居间薄膜层容易制备且性能稳定。

如果在居间薄膜层和第一高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构，在图8a所示的结构中，第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层是正对贴合，并通过外侧边缘的胶布粘贴在一起的，但本实用新型不仅限于此。第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层之间可以设置有多个弹性部件，例如弹簧，这些弹簧分布在第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层的外侧边缘，用于形成第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层之间的弹性支撑臂。当外力作用于摩擦发电机时，摩擦发电机受到挤压，弹簧被压缩，使得第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层接触形成摩擦界面；当外力消失时，弹簧弹起，使得第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层分离，摩擦发电机恢复到原来的状态。

如果在居间薄膜层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构，在图8a所示的结构中，第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层是正对贴合，并通过外侧边缘的胶布粘贴在一起的，但本实用新型不仅限于此。第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层之间可以设置有多个弹性部件，例如弹簧，这些弹簧分布在第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层的外侧边缘，用于形成第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层之间的弹性支撑臂。当外力作用于摩擦发电机时，摩擦发电机受到挤压，弹簧被压缩，使得第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层接触形成摩擦界面；当外力消失时，弹簧弹起，使得第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层分离，摩擦发电机恢复到原来的状态。

可选地，弹性部件可以同时设置在居间薄膜层与第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层与第二高分子聚合物绝缘层之间。

另外，摩擦发电机还可以采用第四种结构来实现，如图9a和图9b所示，包括:依次层叠设置的第一电极91，第一高分子聚合物绝缘层92，居间电极层90，第二高分子聚合物绝缘层94和第二电极93；其中，第一电极91设置在第一高分子聚合物绝缘层92的第一侧表面上；第二电极93设置在第二高分子聚合物绝缘层94的第一侧表面上，居间电极层90设置在第一高分子聚合物绝缘层92的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层94的第二侧表面之间。其中，第一高分子聚合物绝缘层92相对居间电极层90的面和居间电极层90相对第一高分子聚合物绝缘层92的面中的至少一个面上设置有微纳结构（图未示）；和/或，第二高分子聚合物绝缘层94相对居间电极层90的面和居间电极层90相对第二高分子聚合物绝缘层94的面中的至少一个面上设置有微纳结构（图未示）。在这种方式中，通过居间电极层90与第一高分子聚合物绝缘层92和第二高分子聚合物绝缘层94之间摩擦产生静电荷，由此将在居间电极层90与第一电极91和第二电极93之间产生电势差，此时，第一电极91和第二电极93串联为摩擦发电机的一个输出端；居间电极层90为摩擦发电机的另一个输出端。

在图9a和图9b所示的结构中，第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层、第一电极和第二电极的材质可以参照前述的第二种结构的摩擦发电机的材质进行选择。居间电极层可以选择导电薄膜、导电高分子、金属材料，金属材料包括纯金属和合金，纯金属选自金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨、钒等，合金可以选自轻合金（铝合金、钛合金、镁合金、铍合金等）、重有色合金（铜合金、锌合金、锰合金、镍合金等）、低熔点合金（铅、锡、镉、铋、铟、镓及其合金）、难熔合金（钨合金、钼合金、铌合金、钽合金等）。居间电极层的厚度优选100μm-500μm，更优选200μm。

如果第一高分子聚合物绝缘层相对居间电极层的面和居间电极层相对第一高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设置有微纳结构，在图9a所示的结构中，第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层是正对贴合，并通过外侧边缘的胶布粘贴在一起的，但本实用新型不仅限于此。第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层之间可以设置有多个弹性部件，例如弹簧，这些弹簧分布在第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层的外侧边缘，用于形成第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层之间的弹性支撑臂。当外力作用于摩擦发电机时，摩擦发电机受到挤压，弹簧被压缩，使得第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层接触形成摩擦界面；当外力消失时，弹簧弹起，使得第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层分离，摩擦发电机恢复到原来的状态。

如果第二高分子聚合物绝缘层相对居间电极层的面和居间电极层相对第二高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设置有微纳结构，在图9a所示的结构中，第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层是正对贴合，并通过外侧边缘的胶布粘贴在一起的，但本实用新型不仅限于此。第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层之间可以设置有多个弹性部件，例如弹簧，这些弹簧分布在第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层的外侧边缘，用于形成第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层之间的弹性支撑臂。当外力作用于摩擦发电机时，摩擦发电机受到挤压，弹簧被压缩，使得第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层接触形成摩擦界面；当外力消失时，弹簧弹起，使得第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层分离，摩擦发电机恢复到原来的状态。

可选地，弹性部件可以同时设置在居间电极层与第一高分子聚合物绝缘层、居间电极层与第二高分子聚合物绝缘层之间。

本实用新型提供的采用摩擦发电机的风力发电系统及其与太阳能板、磁电发电机组合的发电系统实现了风能和太阳能的双重收集利用，这不仅节约了能源，而且清洁环保，保护了环境。对于采用摩擦发电机的风力发电系统，由于摩擦发电机本身的发电效率很高，而使整个风力发电系统有很高的发电效率，再加上高效的设计结构，实现了一个最佳的发电效率。

本实用新型的采用摩擦发电机的风力发电系统的结构可以设计成多种形式，可以根据应用场所的不同选择不同的结构设计，扩大了风力发电系统的应用范围。

本实用新型提供的发电系统实现了摩擦发电机收集风能发电、磁电发电机收集风能发电与太阳能发电的结合，三个高效率的子系统的叠加，使整个系统的效率得到大幅度的提高。另外还提供了一种储能装置，该储能装置设计灵活，能自动进行切换，不仅可以同时储存摩擦发电机收集风能所发的电、磁电发电机收集风能所发的电与太阳能发的电，还可以交替储存摩擦发电机收集风能所发的电与太阳能发的电，操作简单。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若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，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种发电系统，其特征在于，包括：发电装置和储能装置；

2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置包括至少两组转动轴臂，每个摩擦发电机通过至少两个固定部件分别与至少两个转动轴臂连接；其中，所述至少两个转动轴臂分属至少两个依次相邻的组。

3.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述摩擦发电机垂直于属于同一组的至少一个转动轴臂所分布的水平面而设置。

4.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述至少一个转动轴臂的一端与固定轴旋转连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置还包括：至少一个太阳能板和至少一个支架；所述支架的一端与所述固定轴连接，所述太阳能板固设在所述支架上。

6.根据权利要求5所述的发电系统，其特征在于，所述支架的一端与所述固定轴活动连接。

7.根据权利要求1至4任一项所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置还包括：至少一个磁电发电机，所述磁电发电机与所述转动轴臂连接。

8.根据权利要求5所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置还包括：至少一个磁电发电机，所述磁电发电机与所述转动轴臂连接。

9.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述储能装置包括：第一整流电路、第一开关控制电路、第一直流/直流控制电路以及储能电路；

所述第一整流电路与所述至少一个摩擦发电机的输出端相连，接收所述至少一个摩擦发电机输出的交流脉冲电信号并对所述交流脉冲电信号进行整流处理得到直流电压；

所述第一开关控制电路与所述第一整流电路、所述第一直流/直流控制电路和所述储能电路相连，接收所述第一整流电路输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压，根据所述第一整流电路输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压得到第一控制信号，将所述第一控制信号输出给所述第一直流/直流控制电路；

所述第一直流/直流控制电路与所述第一整流电路、所述第一开关控制电路和所述储能电路相连，根据所述第一开关控制电路输出的第一控制信号对所述第一整流电路输出的直流电压进行转换处理输出给所述储能电路充电，得到瞬时充电电压。

10.根据权利要求5所述的发电系统，其特征在于，所述储能装置包括：第一整流电路、第一开关控制电路、第一直流/直流控制电路、第二开关控制电路、第二直流/直流控制电路以及储能电路；

所述第一直流/直流控制电路与所述第一整流电路、所述第一开关控制电路和所述储能电路相连，根据所述第一开关控制电路输出的第一控制信号对所述第一整流电路输出的直流电压进行转换处理输出给所述储能电路充电，得到瞬时充电电压；

所述第二开关控制电路与所述太阳能板的输出端、所述第二直流/直流控制电路和所述储能电路相连，接收所述太阳能板输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压，根据所述太阳能板输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压得到第二控制信号，将所述第二控制信号输出给所述第二直流/直流控制电路；

所述第二直流/直流控制电路与所述太阳能板的输出端、所述第二开关控制电路和所述储能电路相连，根据所述第二开关控制电路输出的第二控制信号对所述太阳能板输出的直流电压进行转换处理输出给所述储能电路充电，得到瞬时充电电压。

11.根据权利要求5所述的发电系统，其特征在于，所述储能装置包括：第一开关控制电路、整流电路、开关电路、第二开关控制电路、直流/直流控制电路和储能电路；

所述第一开关控制电路与所述太阳能板的输出端和所述至少一个摩擦发电机相连，接收所述太阳能板输出的直流电压，根据所述太阳能板输出的直流电压向所述至少一个摩擦发电机输出用于控制摩擦发电机是否工作的控制信号；

所述整流电路与所述至少一个摩擦发电机的输出端相连，接收所述至少一个摩擦发电机输出的交流脉冲电信号并对所述交流脉冲信号进行整流处理得到直流电压；

所述开关电路的控制端与所述太阳能板的输出端相连，根据所述太阳能板输出的直流电压控制所述开关电路的输入/输出端与所述太阳能板的输出端或所述整流电路连通；

所述第二开关控制电路与所述开关电路的输入/输出端、所述直流/直流控制电路和所述储能电路相连，接收所述开关电路的输入/输出端输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压，根据所述开关电路的输入/输出端输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压得到控制信号，将所述控制信号输出给所述直流/直流控制电路；

所述直流/直流控制电路与所述开关电路的输入/输出端、所述第二开关控制电路和所述储能电路相连，根据所述第二开关控制电路输出的控制信号对所述开关电路的输入/输出端输出的直流电压进行转换处理输出给所述储能电路充电，得到瞬时充电电压。

12.根据权利要求7所述的发电系统，其特征在于，所述储能装置包括：第一整流电路、第一开关控制电路、第一直流/直流控制电路、第三整流电路、第三开关控制电路、第三直流/直流控制电路以及储能电路；

所述第一整流电路与所述至少一个摩擦发电机的输出端相连，接收所述至少一个摩擦发电机输出的交流脉冲电信号并对所述至少一个摩擦发电机输出的交流脉冲电信号进行整流处理得到直流电压；

所述第三整流电路与所述至少一个磁电发电机的输出端相连，接收所述至少一个磁电发电机输出的交流电信号并对所述至少一个磁电发电机输出的交流电信号进行整流处理得到直流电压；

所述第三开关控制电路与所述第三整流电路、所述第三直流/直流控制电路和所述储能电路相连，接收所述第三整流电路输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压，根据所述第三整流电路输出的直流电压和所述储能电路反馈的瞬时充电电压得到第三控制信号，将所述第三控制信号输出给所述第三直流/直流控制电路；

所述第三直流/直流控制电路与所述第三整流电路、所述第三开关控制电路和所述储能电路相连，根据所述第三开关控制电路输出的第三控制信号对所述第三整流电路输出的直流电压进行转换处理输出给所述储能电路充电，得到瞬时充电电压。

13.根据权利要求8所述的发电系统，其特征在于，所述储能装置包括：第一整流电路、第一开关控制电路、第一直流/直流控制电路、第二开关控制电路、第二直流/直流控制电路、第三整流电路、第三开关控制电路、第三直流/直流控制电路以及储能电路；

所述第二直流/直流控制电路与所述太阳能板的输出端、所述第二开关控制电路和所述储能电路相连，根据所述第二开关控制电路输出的第二控制信号对所述太阳能板输出的直流电压进行转换处理输出给所述储能电路充电，得到瞬时充电电压；

14.根据权利要求9至13任一项所述的发电系统，其特征在于，所述储能电路包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池或超级电容器。

15.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极，第一高分子聚合物绝缘层，以及第二电极；其中，所述第一电极设置在所述第一高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上；且所述第一高分子聚合物绝缘层的第二侧表面朝向所述第二电极设置，所述第一电极和第二电极构成所述摩擦发电机的输出端。

16.根据权利要求15所述的发电系统，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层的第二侧表面上设有微纳结构。

17.根据权利要求16所述的发电系统，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二电极之间设置有多个弹性部件，所述弹性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二电极接触和分离。

18.根据权利要求17所述的发电系统，其特征在于，所述摩擦发电机进一步包括：设置在所述第二电极和所述第一高分子聚合物绝缘层之间的第二高分子聚合物绝缘层，所述第二电极设置在所述第二高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上；且所述第二高分子聚合物绝缘层的第二侧表面与所述第一高分子聚合物绝缘层的第二侧表面相对设置。

19.根据权利要求18所述的发电系统，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构。

20.根据权利要求19所述的发电系统，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二高分子聚合物绝缘层之间设置有多个弹性部件，所述弹性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物绝缘层与所述第二高分子聚合物绝缘层接触和分离。

21.根据权利要求18所述的发电系统，其特征在于，所述摩擦发电机进一步包括：设置在所述第一高分子聚合物绝缘层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间的居间薄膜层，其中，所述居间薄膜层为聚合物薄膜层，且所述第一高分子聚合物绝缘层相对所述居间薄膜层的面和居间薄膜层相对于第一高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上和/或所述第二高分子聚合物绝缘层相对所述居间薄膜层的面和居间薄膜层相对第二高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设有微纳结构。

22.根据权利要求21所述的发电系统，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层之间设置有多个弹性部件，该弹性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层接触和分离；

和/或，所述第二高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层之间设置有多个弹性部件，该弹性部件用于在外力的作用下控制所述第二高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层接触和分离。

23.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极，第一高分子聚合物绝缘层，居间电极层，第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极；其中，所述第一电极设置在所述第一高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上；所述第二电极设置在所述第二高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述居间电极层设置在所述第一高分子聚合物绝缘层的第二侧表面与所述第二高分子聚合物绝缘层的第二侧表面之间，且所述第一高分子聚合物绝缘层相对所述居间电极层的面和居间电极层相对于第一高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上和/或所述第二高分子聚合物绝缘层相对所述居间电极层的面和居间电极层相对第二高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设有微纳结构，所述第一电极和第二电极相连后与所述居间电极层构成所述摩擦发电机的输出端。

24.根据权利要求23所述的发电系统，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间电极层之间设置有多个弹性部件，该弹性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间电极层接触和分离；

和/或，所述第二高分子聚合物绝缘层和所述居间电极层之间设置有多个弹性部件，该弹性部件用于在外力的作用下控制所述第二高分子聚合物绝缘层和所述居间电极层接触和分离。

25.一种发电系统，其特征在于，包括：发电装置和储能装置；

26.根据权利要求25所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置还包括：旋转机构，所述至少一个磁电发电机与所述旋转机构连接。

27.根据权利要求26所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置还包括：固定轴和多个固定部件；所述旋转机构包括至少一组转动轴臂；

其中，每组转动轴臂包括至少一个转动轴臂，所述至少一个转动轴臂的一端与固定轴连接，另一端固设有所述固定部件；属于同一组的至少一个转动轴臂分布在同一水平面上，且以固定轴为中心呈放射状排列；每个摩擦发电机通过至少一个固定部件与所述转动轴臂连接，所述磁电发电机与所述转动轴臂连接。

28.根据权利要求27所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置包括至少两组转动轴臂，每个摩擦发电机通过至少两个固定部件分别与至少两个转动轴臂连接；其中，所述至少两个转动轴臂分属至少两个依次相邻的组。

29.根据权利要求27所述的发电系统，其特征在于，所述摩擦发电机垂直于属于同一组的至少一个转动轴臂所分布的水平面而设置。

30.根据权利要求27所述的发电系统，其特征在于，所述至少一个转动轴臂的一端与固定轴旋转连接。

31.根据权利要求26所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置还包括：容纳所述至少一个摩擦发电机和至少一个磁电发电机的壳体；所述旋转机构包括转动轴、至少一个凸轮以及扇叶；

其中，所述摩擦发电机固设在所述壳体的内壁上；所述转动轴的一部分位于所述壳体外部，所述转动轴的另一部分伸入到所述壳体内部；所述至少一个凸轮固设在位于所述壳体内部的所述转动轴上；所述扇叶固设在位于所述壳体外部的所述转动轴的端部；所述磁电发电机与所述至少一个凸轮或所述转动轴连接。

32.根据权利要求31所述的发电系统，其特征在于，每个凸轮具有多个凸起部，在所述扇叶通过所述转动轴带动所述凸轮转动时，所述多个凸起部的端部挤压所述摩擦发电机。

33.根据权利要求25至32任一项所述的发电系统，其特征在于，所述发电装置还包括：至少一个太阳能板；所述储能装置还与所述至少一个太阳能板的输出端相连，用于对所述太阳能板的输出的电能进行存储。

34.根据权利要求33所述的发电系统，其特征在于，所述储能装置包括：第一整流电路、第一开关控制电路、第一直流/直流控制电路、第二开关控制电路、第二直流/直流控制电路、第三整流电路、第三开关控制电路、第三直流/直流控制电路以及储能电路；