CN203301396U - 发电旗 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种发电旗，包括旗杆和发电旗本体，其中发电旗本体与旗杆相连，发电旗本体包括至少一个摩擦发电机。本实用新型的发电旗中的摩擦发电机能够将无序的、微小的风能转换成电能，具有占地小、成本低、灵活轻便等优点。

Description

发电旗

技术领域

本实用新型属于电器设备领域，具体涉及一种发电旗。

背景技术

在世界能源日益紧缺的今天，人们不停地追求各种绿色可再生能源。其中风能作为一种很早就被人们所利用的能源，得到了人们进一步的开发。

传统的风能收集方法大多数是采用风车的形式进行收集，此种装置虽然风能-电能的转换效率高，但是由于其体积庞大需设置在开阔的地带，不适应安置在比较狭小的空间；同时，其也存在成本昂贵，结构笨重，不易安装和维修等问题。因此急需一种有效的替代解决方案。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的目的在于提出一种灵活轻便的发电旗。

根据本实用新型实施例的发电旗，包括：旗杆；发电旗本体，所述发电旗本体与所述旗杆相连，所述发电旗本体包括至少一个摩擦发电机。

在本实用新型的一个实施例中，发电旗还包括：发光器件，所述发光器件位于所述旗杆之上。

在本实用新型的一个实施例中，发电旗还包括：发光器件，所述发光器件位于所述发电旗本体之上。

在本实用新型的一个实施例中，所述发光器件为普通发光二极管、LED发光二极管、OLED发光二极管或量子点发光二极管。

在本实用新型的一个实施例中，发电旗还包括电源模块，所述电源模块进一步包括：整流电路子模块，所述整流电路子模块与所述发电旗本体相连；滤波电路子模块，所述滤波电路子模块与所述整流电路子模块相连；稳压电路子模块，所述稳压电路子模块与所述滤波电路子模块相连；变压电路子模块，所述变压电路子模块与所述稳压电路子模块相连；储能电路子模块，所述储能电路子模块与所述变压电路子模块相连。

在本实用新型的一个实施例中，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与所述第二电极的表面接触摩擦并在所述第二电极和所述第一电极处感应出电荷，所述第一电极和所述第二电极构成所述摩擦发电机的两个输出端。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一高分子聚合物绝缘层的第二侧表面具有微米纳米级的凹凸结构或孔状结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。

在本实用新型的一个实施例中，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。

在本实用新型的一个实施例中，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第三电极，第三高分子聚合物绝缘层，第四高分子聚合物绝缘层以及第四电极，其中，所述第三电极设置在所述第三高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第四电极设置在所述第四高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第三高分子聚合物绝缘层的第二侧表面与所述第四高分子聚合物绝缘层的第二侧表面接触摩擦并在所述第三电极和所述第四电极处感应出电荷，所述第三电极和所述第四电极构成摩擦发电机的两个输出端。

在本实用新型的一个实施例中，所述第三高分子聚合物绝缘层和所述第四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具有微米纳米级的凹凸结构或孔状结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。

在本实用新型的一个实施例中，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。

在本实用新型的一个实施例中，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第五电极、第五高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第六高分子聚合物绝缘层以及第六电极，其中，所述第五电极设置在所述第五高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第六电极设置在所述第六高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，且所述居间薄膜层设置在所述第五高分子聚合物绝缘层的第二侧表面和所述第六高分子聚合物绝缘层的第二侧表面之间，其中，所述第五电极和所述第六电极构成摩擦发电机的两个输出端。优选地，所述居间薄膜层和所述第五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米纳米级的凹凸结构或孔状结构，和/或所述居间薄膜层和所述第六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米纳米级的凹凸结构或孔状结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。

在本实用新型的一个实施例中，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。

在本实用新型的一个实施例中，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第七电极，第七高分子聚合物绝缘层，居间电极层，第八高分子聚合物绝缘层和第八电极，其中，所述第七电极设置在所述第七高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第八电极设置在所述第八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七高分子聚合物绝缘层的第二侧表面与所述第八高分子聚合物绝缘层的第二侧表面之间，通过所述居间电极层与所述第七高分子聚合物绝缘层和所述第八高分子聚合物绝缘层之间摩擦产生静电荷，由此将在所述居间电极层与所述第七电极和所述第八电极之间产生电势差，此时所述第七电极和所述第八电极串联为所述摩擦发电机的一个输出端，所述居间电极层为所述摩擦发电机的另一个输出端。优选地，所述第七高分子聚合物绝缘层相对所述居间电极层的面和所述居间电极层相对所述第七高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设置有凹凸结构或孔状结构，和/或，所述第八高分子聚合物绝缘层相对所述居间电极层的面和所述居间电极层相对所述第八高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设置有凹凸结构或孔状结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。

在本实用新型的一个实施例中，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。

本实用新型的发电旗具有占地小、成本低、灵活轻便的优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的发电旗的结构示意图；

图2a和图2b是本实用新型实施例的具有发光器件的发电旗的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的发电旗中的电源模块的结构示意图；

图4a和图4b是本实用新型实施例的发电旗中的第一类型的摩擦发电机的结构示意图和剖面示意图；

图5a和图5b是本实用新型实施例的发电旗中的第二类型的摩擦发电机的结构示意图和剖面示意图；

图6a和图6b是本实用新型实施例的发电旗中的第三类型的摩擦发电机的结构示意图和剖面示意图；

图7a和图7b是本实用新型实施例的发电旗中的第四类型的摩擦发电机的结构示意图和剖面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例的发电旗包括旗杆1和发电旗本体2。其中，发电旗本体2与旗杆1相连，发电旗本体2包括至少一个摩擦发电机20。当摩擦发电机20的数目为多个时，彼此之间可以根据实际功率需要进行串和/或并联。当风吹动发电旗随风飘舞时，该摩擦发电机20由于受到外力的作用而产生交流的脉冲电。

在本实用新型的一个优选实施例中，发电旗还包括发光器件3。如图2a和图2b所示，该发光器件3可以位于旗杆1之上，也可位于发电旗本体2之上。由于发光器件3由发电旗本体1提供的电能而发光，不需要外部光源和电源，因此能够在夜晚、雾天等场合下起到照明、标识位置或者警示作用。

通常地，发光器件为普通发光二极管、LED发光二极管、OLED发光二极管或量子点发光二极管。

在本实用新型的一个优选实施例中，发电旗还包括电源模块4。该实施例中，摩擦发电机产生的交流的脉冲电预先存储在电源模块4后供给发光器件3发光。如图3所示，该电源模块4包括五个子模块：整流电路子模块41、滤波电路子模块42、稳压电路子模块43、变压电路子模块44以及储能电路子模块45。具体地，整流电路子模块41与摩擦发电机20相连，将摩擦发电机20输出的交流的脉冲电压进行整流，然后滤波电路子模块42将整流电路子模块41输出的单向脉动的直流电进行滤波，随后稳压电路子模块43和变压电路子模块44进行稳压和变压操作，将合适的电压电信号存储进储能电路模块45，以供发光器件3工作。其中，该储能电路子模块45可以选用锂电池、镍氢电池、铅酸电池或超级电容等。

前文已经简单介绍了摩擦发电机20受到外力产生交流脉冲电的特性，下面详细介绍该摩擦发电机20的工作原理和结构部件。

摩擦发电机20的第一种结构如图4a和图4b所示。图4a和图4b分别示出了摩擦发电机20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20包括：依次层叠设置的第一电极41，第一高分子聚合物绝缘层42，以及第二电极43。具体地，第一电极41设置在第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面上；且第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第二电极43的表面接触摩擦并在第二电极43和第一电极41处感应出电荷。因此，上述的第一电极41和第二电极43构成摩擦发电机20的两个输出端。

为了提高摩擦发电机20的发电能力，在第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面(即相对第二电极43的面上)进一步设有微纳结构44。因此，当摩擦发电机20受到挤压时，第一高分子聚合物绝缘层42与第二电极43的相对表面能够更好地接触摩擦，并在第一电极41和第二电极43处感应出较多的电荷。由于上述的第二电极43主要用于与第一高分子聚合物绝缘层42摩擦，因此，第二电极43也可以称之为摩擦电极。

上述的微纳结构44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。该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，即孔径和深度，可以根据应用的需要进行选择，优选的纳米孔的尺寸为：孔径为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4a和图4b所示的摩擦发电机20的工作原理。当该摩擦发电机20的各层受到挤压时，摩擦发电机20中的第二电极43与第一高分子聚合物绝缘层42表面相互摩擦产生静电荷，静电荷的产生会使第一电极41和第二电极43之间的电容发生改变，从而导致第一电极41和第二电极43之间出现电势差。由于第一电极41和第二电极43作为摩擦发电机20的输出端与电源模块4连接，电源模块4构成摩擦发电机20的外电路，摩擦发电机20的两个输出端之间相当于被外电路连通。当该摩擦发电机20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4a和图4b所示的摩擦发电机20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。

摩擦发电机20的第二种结构如图5a和图5b所示。图5a和图5b分别示出了摩擦发电机20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20包括：依次层叠设置的第三电极51，第三高分子聚合物绝缘层52，第四高分子聚合物绝缘层54以及第四电极53。具体地，第三电极51设置在第三高分子聚合物绝缘层52的第一侧表面上；第四电极53设置在第四高分子聚合物绝缘层54的第一侧表面上；其中，第三高分子聚合物绝缘层52的第二侧表面与第四高分子聚合物绝缘层54的第二侧表面接触摩擦并在第三电极51和第四电极53处感应出电荷。其中，第三电极51和第四电极53构成摩擦发电机20的两个输出端。

为了提高摩擦发电机20的发电能力，第三高分子聚合物绝缘层52和第四高分子聚合物绝缘层54相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构。在图5b中，第三高分子聚合物绝缘层52的面上设有微纳结构55。因此，当摩擦发电机20受到挤压时，第三高分子聚合物绝缘层52与第四高分子聚合物绝缘层54的相对表面能够更好地接触摩擦，并在第三电极51和第四电极53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5a和图5b所示的摩擦发电机20的工作原理与图6a和图6b所示的摩擦发电机20的工作原理类似。区别仅在于，当图5a和图5b所示的摩擦发电机20的各层受到挤压时，是由第三高分子聚合物绝缘层52与第四高分子聚合物绝缘层54的表面相互摩擦来产生静电荷的。因此，关于图5a和图5b所示的摩擦发电机20的工作原理此处不再赘述。

图5a和图5b所示的摩擦发电机20主要通过聚合物(第三高分子聚合物绝缘层)与聚合物(第四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，第三电极和第四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。

除了上述两种结构外，摩擦发电机20还可以采用第三种结构实现，如图6a和图6b所示。图6a和图6b分别示出了摩擦发电机20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20包括依次层叠设置的第五电极61、第五高分子聚合物绝缘层62、居间薄膜层60、第六高分子聚合物绝缘层64以及第六电极63。具体地，第五电极61设置在第五高分子聚合物绝缘层62的第一侧表面上；第六电极63设置在第六高分子聚合物绝缘层64的第一侧表面上，且居间薄膜层60设置在第五高分子聚合物绝缘层62的第二侧表面和第六高分子聚合物绝缘层64的第二侧表面之间。其中，该居间薄膜层60和第五高分子聚合物绝缘层62相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构65，和/或该居间薄膜层60和第六高分子聚合物绝缘层64相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构65，关于微纳结构65的具体设置方式可参照上文描述，此处不再赘述。

图6a和图6b所示的摩擦发电机20的材质可以参照前述的第二种结构的摩擦发电机20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，该第五高分子聚合物绝缘层与第六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，该居间薄膜层的材料优选聚二甲基硅氧烷(PDMS)。上述的第五高分子聚合物绝缘层、第六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五高分子聚合物绝缘层和第六高分子聚合物绝缘层，而第五高分子聚合物绝缘层与第六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，使本发明的制作更加方便。

在图6a和图6b所示的实现方式中，居间薄膜层60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(第六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。

另外，摩擦发电机20还可以采用第四种结构来实现，如图7a和图7b所示，包括：依次层叠设置的第七电极71，第七高分子聚合物绝缘层72，居间电极层70，第八高分子聚合物绝缘层74和第八电极73；其中，第七电极71设置在第七高分子聚合物绝缘层72的第一侧表面上；第八电极73设置在第八高分子聚合物绝缘层74的第一侧表面上，居间电极层70设置在第七高分子聚合物绝缘层72的第二侧表面与第八高分子聚合物绝缘层74的第二侧表面之间。其中，第七高分子聚合物绝缘层72相对居间电极层70的面和居间电极层70相对第七高分子聚合物绝缘层72的面中的至少一个面上设置有微纳结构(图未示)；和/或，第八高分子聚合物绝缘层74相对居间电极层70的面和居间电极层70相对第八高分子聚合物绝缘层74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70与第七高分子聚合物绝缘层72和第八高分子聚合物绝缘层74之间摩擦产生静电荷，由此将在居间电极层70与第七电极71和第八电极73之间产生电势差，此时，第七电极71和第八电极73串联为摩擦发电机20的一个输出端；居间电极层70为摩擦发电机20的另一个输出端。

在图7a和图7b所示的结构中，第七高分子聚合物绝缘层、第八高分子聚合物绝缘层、第七电极和第八电极的材质可以参照前述的第二种结构的摩擦发电机20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。

与现有的其它微型能量收集方法相比，本实用新型的纳米摩擦电发电机20有以下几个独特的优势。首先，这是一种以新颖的原理和方法为基础的新型发电机，它很可能会为有机电子器件和柔性电子学的研究和应用开辟新的研究领域；其次，整个器件的制造工艺不需要昂贵的原材料和先进的制造设备，这将有利于它大规模工业生产和实际应用。最后，该装置以柔性聚合物片为基础，易加工，器件的使用寿命长，并且容易与其它加工工艺集成。

本实用新型的发电旗具有多方面应用，举例如下：

本方案的发电旗适用于安置在汽车上，当汽车行驶时，发电旗随风飘舞，使得采用摩擦发电机制成的发电旗产生电能，从而为发光器件供电，这样不仅装点了汽车，增加了汽车的美观性；同时，当车辆在夜间行驶时，发光器件发出的光也可以警示其它车辆，提高了车辆行驶的安全性。

本方案的发电旗也适用于安置在高层建筑物的顶端及外围，当发电旗随风飘舞，使得采用摩擦发电机制成的发电旗产生电能，从而发电旗顶端的发光器件会发光，这样不仅可以起到景观亮化，还可以警示夜间飞行的飞机，减少了飞机与建筑物相撞的可能性，并且节约了使用警示灯所耗费的电能。

本方案的发电旗还适用于安置在边防线上，当发电旗随风飘舞，使得采用摩擦发电机制成的发电旗产生电能，从而发电旗表面上的发光器件拼成的文字、图案和标志会发光，这样可以在夜间警示他国的人员此处为国家边界。

综上所述，本实用新型的发电旗具有占地小、成本低、灵活轻便，用途广泛的优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (21)

1.一种发电旗，其特征在于，包括： 

旗杆； 

发电旗本体，所述发电旗本体与所述旗杆相连，所述发电旗本体包括至少一个摩擦发电机。 

2.如权利要求1所述的发电旗，其特征在于，还包括： 

发光器件，所述发光器件位于所述旗杆之上。 

3.如权利要求1所述的发电旗，其特征在于，还包括： 

发光器件，所述发光器件位于所述发电旗本体之上。 

4.如权利要求2或3所述的发电旗，其特征在于，所述发光器件为发光二极管、LED发光二极管、OLED发光二极管或量子点发光二极管。 

5.如权利要求1所述的发电旗，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块进一步包括： 

整流电路子模块，所述整流电路子模块与所述发电旗本体相连； 

滤波电路子模块,所述滤波电路子模块与所述整流电路子模块相连； 

稳压电路子模块，所述稳压电路子模块与所述滤波电路子模块相连； 

变压电路子模块，所述变压电路子模块与所述稳压电路子模块相连； 

储能电路子模块，所述储能电路子模块与所述变压电路子模块相连。 

6.如权利要求1所述的发电旗，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与所述第二电极的表面接触摩擦并在所述第二电极和所述第一电极处感应出电荷，所述第一电极和所述第二电极构成所述摩擦发电机的两个输出端。 

7.如权利要求6所述的发电旗，其特征在于，所述第一高分子聚合物绝 缘层的第二侧表面具有微米纳米级的凹凸结构或孔状结构。 

8.如权利要求7所述的发电旗，其特征在于，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。 

9.如权利要求7所述的发电旗，其特征在于，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。 

10.如权利要求1所述的发电旗，其特征在于，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第三电极，第三高分子聚合物绝缘层，第四高分子聚合物绝缘层以及第四电极， 

其中，所述第三电极设置在所述第三高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第四电极设置在所述第四高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第三高分子聚合物绝缘层的第二侧表面与所述第四高分子聚合物绝缘层的第二侧表面接触摩擦并在所述第三电极和所述第四电极处感应出电荷，所述第三电极和所述第四电极构成摩擦发电机的两个输出端。 

11.如权利要求10所述的发电旗，其特征在于，所述第三高分子聚合物绝缘层和所述第四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具有微米纳米级的凹凸结构或孔状结构。 

12.如权利要求11所述的发电旗，其特征在于，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。 

13.如权利要求11所述的发电旗，其特征在于，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。 

14.如权利要求1所述的发电旗，其特征在于，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第五电极、第五高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第六高分子聚合物绝缘层以及第六电极， 

其中，所述第五电极设置在所述第五高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第六电极设置在所述第六高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，且所述居间薄膜层设置在所述第五高分子聚合物绝缘层的第二侧表面和所述第六 高分子聚合物绝缘层的第二侧表面之间，其中，所述第五电极和所述第六电极构成摩擦发电机的两个输出端。 

15.如权利要求14所述的发电旗，其特征在于，其中，所述居间薄膜层和所述第五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米纳米级的凹凸结构或孔状结构，和/或所述居间薄膜层和所述第六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米纳米级的凹凸结构或孔状结构。 

16.如权利要求15所述的发电旗，其特征在于，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。 

17.如权利要求15所述的发电旗，其特征在于，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。 

18.如权利要求1所述的发电旗，其特征在于，所述摩擦发电机包括：依次层叠设置的第七电极，第七高分子聚合物绝缘层，居间电极层，第八高分子聚合物绝缘层和第八电极， 

其中，所述第七电极设置在所述第七高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上，所述第八电极设置在所述第八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七高分子聚合物绝缘层的第二侧表面与所述第八高分子聚合物绝缘层的第二侧表面之间，通过所述居间电极层与所述第七高分子聚合物绝缘层和/或所述第八高分子聚合物绝缘层之间摩擦产生静电荷，由此将在所述居间电极层与所述第七电极和所述第八电极之间产生电势差，此时所述第七电极和所述第八电极串联为所述摩擦发电机的一个输出端，所述居间电极层为所述摩擦发电机的另一个输出端。 

19.如权利要求18所述的发电旗，其特征在于，其中，所述第七高分子聚合物绝缘层相对所述居间电极层的面和所述居间电极层相对所述第七高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设置有凹凸结构或孔状结构，和/或，所述第八高分子聚合物绝缘层相对所述居间电极层的面和所述居间电极层相 对所述第八高分子聚合物绝缘层的面中的至少一个面上设置有凹凸结构或孔状结构。 

20.如权利要求19所述的发电旗，其特征在于，所述凹凸结构的形状为半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型或圆柱形。 

21.如权利要求19所述的发电旗，其特征在于，所述孔状结构的孔径为10-100nm，深度为4-50μm。 

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