CN211908680U - 混合电磁摩擦纳米发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合电磁摩擦纳米发电机，本实用新型包括外壳（1），外壳（1）两端的内表面上均固定有隔板（2），隔板（2）侧面固定有顶盖（3）；所述隔板（2）之间设有导轨（4），导轨（4）内设有滑块（5）；所述隔板（2）外表面上设有电磁发电装置（6）；所述导轨（4）上设有多组摩擦纳米发电装置（11）；所述隔板（2）内表面设有垂直分离式摩擦纳米发电装置（17）；本实用新型体积小巧，通过采集装置运动产生的能量可在各种条件下为一些元件提供电能，反应灵敏，适用范围广。

Description

混合电磁摩擦纳米发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机领域，特别涉及一种混合电磁摩擦纳米发电机。

背景技术

随着现代科技的发展，资源的利用面的不断扩张，现有的资源正在以可见的速度被消耗着，在不久的将来，资源问题将成为人类社会面临的主要问题。针对这一现象，摩擦纳米发电机的出现，为即将面临的资源问题带来一丝曙光，摩擦纳米发电机的出现为收集生活中一些被忽视的能量提供了可能。公开号为CN201120165701.2的中国实用新型专利公开了一种半自动小型发电机，并具体公开了包括，发电机、传动装置、旋转手柄、主动轮等在内的半自动小型发电机的众多部件，但是该发电机为半自动，依旧需要使用者额外的做功才能完成发电，使用场景有限，其次该发电机的部件众多，且各部件体积较大，导致整体体积较大，依旧不易于携带。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种混合电磁摩擦纳米发电机。本实用新型通过采集生活中由振动产生的能量转化电能，具有体积小巧和适用范围广的特点。

本实用新型的技术方案：包括外壳，外壳两端的内表面上均固定有隔板，隔板侧面固定有顶盖；所述隔板之间设有导轨，导轨内设有滑块；所述隔板外表面上设有电磁发电装置；所述导轨上设有多组摩擦纳米发电装置；所述隔板内表面设有垂直分离式摩擦纳米发电装置。

上述的混合电磁摩擦纳米发电机中，所述电磁发电装置包括设置于隔板与顶盖之间的绕线桶，绕线桶外绕设有线圈，绕线桶内设有缓冲磁，缓冲磁对应方向设有内嵌于滑块的滑动磁。

前述的混合电磁摩擦纳米发电机中，所述摩擦纳米发电装置包括设于导轨内表面的海绵层，海绵层两侧分别设有摩擦电极A和摩擦电极B，摩擦电极A和摩擦电极B对应方向的滑块面上设有同等间距的多根铝棒，所述摩擦电极A和摩擦电极B上有PTFE镀层。

前述的混合电磁摩擦纳米发电机中，所述垂直分离式摩擦纳米发电装置包括设于隔板内表面上的接触电极A，接触电极A对应方向的滑块面上设有接触电极B；所述接触电极B上有PTFE镀层。

前述的混合电磁摩擦纳米发电机中，所述外壳两端的内表面、顶盖底部的内表面、隔板的侧面均设有螺纹；所述隔板的螺纹为上下分开的螺纹；所述外壳内表面与隔板旋合，隔板与顶盖内表面旋合。

前述的混合电磁摩擦纳米发电机中，所述外壳为圆柱形；所述顶盖为半球形。

前述的混合电磁摩擦纳米发电机中，所述外壳内表面与导轨之间存在间隙。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过采集生活中由振动产生的能量（如跑步过程中产生的机械能）转化电能，具有体积小巧、生产成本较低、反应灵敏和适用范围广的特点。本实用新型的隔板外表面上设有电磁发电装置，导轨上设有多组摩擦纳米发电装置，隔板内表面设有垂直分离式摩擦纳米发电装置，当本实用新型发生运动时，导轨内的滑块移动，电磁发电装置通过磁通量变化的原理产生感应电流；位于导轨上的摩擦纳米发电装置在滑块的摩擦起电面上运动，通过电势差产生电荷的定向流动的原理产生电流；滑块滑动时，垂直分离式摩擦纳米发电装置通过挤压面挤压产生感应电荷的原理形成感应电流。本实用新型只需发生运动，便有三种发电装置同时发电，并且每种发电装置均设有多组，反应灵敏，适用范围广。

2、本实用新型的各电极置于滑块与隔板的表面，铝棒设于滑块面上，充分利用了滑块与隔板上的面积，滑动磁内嵌于滑块，缓冲磁内设于绕线桶，集成度高，最大化利用装置内部体积，使装置整体体积减小，轻便易携带。

3、此外，本实用新型外壳两端的内表面、顶盖底部的内表面、隔板的侧面均设有螺纹，隔板的螺纹为上下分开的螺纹，外壳内表面与隔板旋合，隔板与顶盖内表面旋合，只需要转动即可旋开顶盖和隔板，拆装方便；外壳为圆柱形，顶盖为半球形，外形没有棱角，形状规则，使用安全便捷。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型电磁发电装置结构示意图；

图3是本实用新型摩擦纳米发电装置结构示意图；

图4是本实用新型摩擦纳米发电装置的原理图；

图5是本实用新型垂直分离式摩擦纳米发电装置结构示意图；

图6是本实用新型垂直分离式摩擦纳米发电装置的原理图。

附图中的标记为：1-外壳；2-隔板；3-顶盖；4-导轨；5-滑块；6-电磁发电装置；7-绕线桶；8-线圈；9-缓冲磁；10-滑动磁；11-摩擦纳米发电装置；12-海绵层；13-摩擦电极A；14-摩擦电极B；15-铝棒；16-PTFE镀层；17-垂直分离式摩擦纳米发电装置；19-接触电极A；18-接触电极B；20-螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：混合电磁摩擦纳米发电机，如附图1所示，包括外壳1，外壳1为圆柱形，外壳1两端的内表面上均固定有隔板2，隔板2侧面固定有顶盖3，顶盖3为半球形，外壳1两端的内表面、顶盖3底部的内表面、隔板2的侧面均设有螺纹20；所述隔板2的螺纹20为上下分开的螺纹20；所述外壳1内表面与隔板2旋合，隔板2与顶盖3内表面旋合；所述隔板2之间设有导轨4，导轨4与外壳1内表面之间存在间隙，导轨4内设有滑块5，滑块5可以在导轨4内上下滑动；如附图2所示，所述隔板2外表面上设有电磁发电装置6，两侧各一组，电磁发电装置6包括设置于隔板2与顶盖3之间的绕线桶7，绕线桶7外绕设有线圈8，绕线桶7内设有缓冲磁9，缓冲磁9对应方向设有内嵌于滑块的滑动磁10，通过滑动磁10的移动使线圈8内的磁通量改变从而产生感应电流；如附图3所示，所述导轨4上设有多组摩擦纳米发电装置11，所述摩擦纳米发电装置11包括设于导轨4内表面的海绵层12，海绵层12两侧分别设有摩擦电极A13和摩擦电极B14，摩擦电极A13和摩擦电极B14对应方向的滑块5面上设有同等间距的七根铝棒15，铝棒15通过在两处电极上移动产生作用发电，所述摩擦电极A13和摩擦电极B14上有PTFE镀层16，即聚四氟乙烯，摩擦系数低，易于铝棒15发生作用；如附图5所示，所述隔板2内表面设有垂直分离式摩擦纳米发电装置17，所述垂直分离式摩擦纳米发电装置17包括设于隔板2内表面上的接触电极A19，接触电极A19对应方向的滑块5面上设有接触电极B18；所述接触电极B18上有PTFE镀层16，接触电极A表面上为纸，通过两电极的接触挤压产生电荷发电。

工作原理 ：本实用新型发生运动时，导轨内的滑块移动电磁发电装置内的滑动磁与线圈产生相对位移，使得通过每个线圈的磁通量发生了变化，使得每个线圈中产生感应电流，感应电流的大小与单位时间磁通量的变化率有关，即与滑块振动速度相关。如附图4所示，滑块在移动时设于滑块表面的铝棒在摩擦电极A和摩擦电极B上运动，两摩擦电极上镀有一层PTFE作为摩擦层与铝棒进行摩擦，由于铝在摩擦序列表中处于靠前位置，PTFE处于更为靠后的位置，所以当铝棒与PTFE镀层摩擦时，PTFE镀层带负电荷，铝棒带正电荷，当铝棒处于摩擦电极A上方时，摩擦电极A与摩擦电极B之间会产生一个电势差，为平衡这一电势差摩擦电极A便会感应出负电荷，由此便产生了电荷的定向流动，也便产生了电流，在滑块带动铝棒往摩擦电极B滑动的过程中，由于两电极之间的电势差发生了改变，因此便会不断在摩擦电极B感应出负电荷来平衡电势差，由此产生电流，如此往复；如附图6所示，同时处于隔板对应方向的滑块面上的接触电极B也随之运动，接触电极B上的PTFE镀层与隔板上的接触电极A挤压产生感应电荷，PTFE镀层与接触电极A上皆附有铜电极，接触电极A表面为纸，由于接触电极A上的纸在摩擦序列中靠前，PTFE靠后，所以当接触电极A与PTFE镀层摩擦时，PTFE镀层带负电荷，接触电极A带正电荷，当外部带来的挤压使得两接触电极层完全接触时电荷被完全屏蔽，两电极无电荷移动，在压力释放过程中由于电荷不能完全被屏蔽，接触电极A与B之间产生一个电势差，电荷由接触电极B向接触电极A移动，电流自接触电极A向接触电极B流动，当外部再次输入压力时，电荷再次逐渐被屏蔽，电流自接触电极B向接触电极A流动。

Claims (7)

1.混合电磁摩擦纳米发电机，其特征在于：包括外壳（1），外壳（1）两端的内表面上分别设有隔板（2），隔板（2）侧面固定有顶盖（3）；所述隔板（2）之间设有导轨（4），导轨（4）内设有滑块（5）；所述隔板（2）外表面上设有电磁发电装置（6）；所述导轨（4）上设有多组摩擦纳米发电装置（11）；所述隔板（2）内表面上设有垂直分离式摩擦纳米发电装置（17）。

2.根据权利要求1所述的混合电磁摩擦纳米发电机，其特征在于：所述电磁发电装置（6）包括设置于隔板（2）与顶盖（3）之间的绕线桶（7），绕线桶（7）外绕设有线圈（8），绕线桶（7）内设有缓冲磁（9），缓冲磁（9）对应方向设有内嵌于滑块的滑动磁（10）。

3.根据权利要求1所述的混合电磁摩擦纳米发电机，其特征在于：所述摩擦纳米发电装置（11）包括设于导轨（4）内表面的海绵层（12），海绵层（12）两侧分别设有摩擦电极A（13）和摩擦电极B（14），摩擦电极A（13）和摩擦电极B（14）对应方向的滑块（5）面上设有同等间距的多根铝棒（15），所述摩擦电极A（13）和摩擦电极B（14）上设有PTFE镀层（16）。

4.根据权利要求1所述的混合电磁摩擦纳米发电机，其特征在于：所述垂直分离式摩擦纳米发电装置（17）包括设于隔板（2）内表面上的接触电极A（19），接触电极A（19）对应方向的滑块（5）面上设有接触电极B（18）；所述接触电极B（18）上有PTFE镀层（16）。

5.根据权利要求1所述的混合电磁摩擦纳米发电机，其特征在于：所述外壳（1）两端的内表面、顶盖（3）底部的内表面、隔板（2）的侧面均设有螺纹（20）；所述隔板（2）的螺纹（20）为上下分开的螺纹（20）；所述外壳（1）内表面与隔板（2）旋合，隔板（2）与顶盖（3）内表面旋合。

6.根据权利要求1所述的混合电磁摩擦纳米发电机，其特征在于：所述外壳（1）为圆柱形；所述顶盖（3）为半球形。

7.根据权利要求1所述的混合电磁摩擦纳米发电机，其特征在于：所述外壳（1）内表面与导轨（4）之间存在间隙。

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