WO2014173161A1 - 风力发电机 - Google Patents

Abstract

一种风力发电机，包括：平行相对设置的第一基板（10）和第二基板（11），设置在第一基板和第二基板之间、且位于第一基板和第二基板边缘的至少一个支撑臂（12），以及固设在第一基板和第二基板、和/或支撑臂上的至少一个摩擦发电机；第一基板和第二基板之间具有由支撑臂形成的至少一个通风口。其中，形成摩擦发电机的摩擦界面的两层中的至少一层为自由活动。当风从通风口吹入第一基板和第二基板之间时，会带动摩擦发电机的自由活动层随风飘动，由于自由活动层与其他层形成摩擦界面，自由活动层在飘动时与其他层摩擦，这种摩擦使得摩擦发电机产生电能，以供外部用电设备使用。

Description

风力发电机

技术领域

本发明涉及纳米技术领域， 更具体地说， 涉及一种风力发电机。

背景技术

在曰常生活中， 人们利用风力发电为较常见的方法。 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。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷， 提出一种风力发电机， 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。

本发明提供了一种风力发电机， 包括： 平行相对设置的第一基板和第二 基板， 设置在所述第一基板和第二基板之间、 且位于所述第一基板和第二基 板边缘的至少一个支撑臂， 以及固设在所述第一基板和第二基板、和 /或所述 支撑臂上的至少一个摩擦发电机； 所述第一基板和第二基板之间具有由所述 支撑臂形成的至少一个通风口；

所述摩擦发电机包括： 第一电极层、 第二电极层以及形成在所述第一电 极层和第二电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层； 其中， 所述第一电 极层和 /或所述第二电极层与一层或多层高分子聚合物绝缘层之间形成有摩 擦界面； 和 /或， 所述多层高分子聚合物绝缘层中的至少两层之间形成有摩擦 界面； 所述第一电极层和第二电极层分别为摩擦发电机的两个输出电极； 形成所述摩擦界面的两层中的至少一层为自由活动层， 所述自由活动层 的一端为固定端， 另一端为自由端。 本发明还提供了一种风力发电机， 包括： 包括： 平行相对设置的第一基 板和第二基板， 设置在所述第一基板和第二基板之间、 且位于所述第一基板 和第二基板边缘的至少一个支撑臂， 以及固设在所述第一基板和第二基板、 和 /或所述支撑臂上的至少一个摩擦发电机；所述第一基板和第二基板之间具 有由所述支撑臂形成的至少一个通风口；

所述摩擦发电机包括： 第一电极层、 第二电极层、 居间电极层以及形成 在所述第一电极层和居间电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层、 形成 在所述居间电极层和第二电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层； 其 中， 所述至少一层高分子聚合物绝缘层与所述居间电极层之间形成有摩擦界 面； 所述第一电极层和第二电极层相连后与所述居间电极层分别为摩擦发电 机的两个输出电极；

形成所述摩擦界面的两层中的至少一层为自由活动层， 所述自由活动层 的一端为固定端， 另一端为自由端。

在本发明提供的风力发电机中， 摩擦发电机为利用风力发电的核心部 件， 摩擦发电机中形成摩擦界面的两层结构中的至少一层为自由活动层， 它 能够随着风而飘动。 当风从通风口吹入第一基板和第二基板之间时， 会带动 摩擦发电机的自由活动层随着风而飘动， 由于自由活动层与其它层形成摩擦 界面， 自由活动层在飘动时与其它层摩擦， 这种摩擦使得摩擦发电机产生电 能， 以供外部用电设备使用。 本发明的风力发电机当风吹时， 其自由活动层 的振动频率很高， 因而提高了摩擦发电的频率， 从而对风能的利用率大大提 高。 附图概述

图 1为本发明提供的风力发电机实施例一的立体结构示意图； 图 2为本发明提供的风力发电机实施例一的截面结构示意图； 图 3为摩擦发电机与充电电路连接的电路原理示意图；

图 4为本发明提供的风力发电机实施例二的立体结构示意图； 图 5为本发明提供的风力发电机实施例二的截面结构示意图； 图 6为本发明提供的风力发电机实施例三的截面结构示意图； 图 7为本发明提供的风力发电机实施例四的截面结构示意图； 图 8为本发明提供的风力发电机实施例五的截面结构示意图； 图 9为本发明提供的风力发电机实施例六的截面结构示意图； 图 10为本发明提供的风力发电机实施例七的截面结构示意图； 图 11为本发明提供的风力发电机实施例八的立体结构示意图； 图 12为本发明提供的风力发电机实施例八的截面结构示意图； 图 13为本发明提供的风力发电机实施例九的截面结构示意图； 图 14为本发明提供的风力发电机实施例十的截面结构示意图； 图 15为本发明提供的风力发电机实施例十一的截面结构示意图； 图 16为本发明提供的风力发电机实施例十二的截面结构示意图； 图 17为本发明提供的风力发电机实施例十三的截面结构示意图； 图 18为本发明提供的风力发电机实施例十四的截面结构示意图； 图 19为本发明提供的风力发电机实施例十五的截面结构示意图； 图 20为本发明提供的风力发电机实施例十六的立体结构示意图； 图 21为本发明提供的风力发电机实施例十六的截面结构示意图； 图 22为本发明提供的风力发电机实施例十七的截面结构示意图； 图 23为本发明提供的风力发电机实施例十八的截面结构示意图； 图 24为本发明提供的风力发电机实施例十九的截面结构示意图； 图 25为本发明提供的风力发电机实施例二十的截面结构示意图； 图 26为本发明提供的风力发电机实施例二十一的截面结构示意图； 图 27为本发明提供的风力发电机实施例二十二的截面结构示意图； 图 28为本发明提供的风力发电机实施例二十三的截面结构示意图。 本发明的较佳实施方式 为充分了解本发明之目的、 特征及功效， 借由下述具体的实施方式， 对 本发明做详细说明， 但本发明并不仅仅限于此。

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， 本发明提供了一种采用摩擦发电机作为利用风力发电的核心部件的风力 发电机。 该风力发电机包括： 平行相对设置的第一基板和第二基板， 设置在 第一基板和第二基板之间、 且位于第一基板和第二基板边缘的至少一个支撑 臂，以及固设在第一基板和第二基板、和 /或支撑臂上的至少一个摩擦发电机； 第一基板和第二基板之间具有由支撑臂形成的至少一个通风口。 其中摩擦发 电机的结构可有很多种， 最主要的是摩擦发电机中形成摩擦界面的两层结构 中的一层为自由活动层， 所谓自由活动层是指一端为固定端、 另一端为自由 端的层状结构，例如自由活动层可以为波浪形的结构，它能够随着风而飘动。 该风力发电机的基本工作原理是： 当风从通风口吹入第一基板和第二基板之 间时， 会带动摩擦发电机的自由活动层随着风而飘动， 由于自由活动层与其 它层形成摩擦界面， 自由活动层在飘动时与其它层摩擦， 这种摩擦使得摩擦 发电机产生电能， 以供外部用电设备使用。

实施例一

图 1为本发明提供的风力发电机实施例一的立体结构示意图， 图 2为本 发明提供的风力发电机实施例一的截面结构示意图。 如图 1和图 2所示， 风 力发电机包括： 第一基板 10、第二基板 11、 多个支撑臂 12以及摩擦发电机。 其中， 第一基板 10和第二基板 11平行相对设置， 多个支撑臂 12设置在第 一基板 10和第二基板 11之间，并且位于第一基板 10和第二基板 11的边缘。 图 1所示的结构包括 4个支撑臂， 分别位于第一基板 10和第二基板 11的四 个角， 本发明不仅限于此， 沿着第一基板 10和第二基板 11相对的四个侧边 都可以灵活设置支撑臂， 其目的是使相邻的两个支撑臂之间形成通风口。 摩 擦发电机位于第一基板 10和第二基板 11之间，图 1仅示出一个摩擦发电机， 本发明不仅限于此， 在第一基板 10和第二基板 11之间可并排设置多个摩擦 发电机。

本实施例中， 摩擦发电机为三层结构， 其包括第一电极层 20、 高分子聚 合物绝缘层 21和第二电极层 22。 其中， 高分子聚合物绝缘层 21位于第一电 极层 20和第二电极层 22之间， 高分子聚合物绝缘层 21分别与第一电极层 20和第二电极层 22之间具有一定的间隙。 第一电极层 20和 /或第二电极层 22与高分子聚合物绝缘层 21之间形成有摩擦界面，即第一电极层 20与高分 子聚合物绝缘层 21之间两个相对的表面可接触摩擦并在第一电极层 20和第 二电极层 22处感应出电荷； 和 /或， 第二电极层 22与高分子聚合物绝缘层 21之间两个相对的表面可接触摩擦并在第一电极层 20和第二电极层 22处感 应出电荷。 因此， 第一电极层 20和第二电极层 22构成摩擦发电机的两个输 出电极。

本实施例中， 高分子聚合物绝缘层 21为自由活动层， 其一端为固定端， 另一端为自由端， 高分子聚合物绝缘层 21 可随风飘动。 具体来说， 第一电 极层 20整体固设在第一基板 10上， 第二电极层 22整体固设在第二基板 11 上， 高分子聚合物绝缘层 21的固定端与第一电极层 20的一端固定连接。 其 中， 第一电极层 20与高分子聚合物绝缘层 21之间形成有摩擦界面， 第二电 极层 22与高分子聚合物绝缘层 21之间形成有摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 10和第二基板 11之间时， 高分子聚合物绝 缘层 21会随风飘动， 在飘动时高分子聚合物绝缘层 21与第一电极层 20和 第二电极层 22之间会产生摩擦， 这种摩擦使得第一电极层 20和第二电极层 22感应出电荷， 从而使摩擦发电机产生电能， 以供外部用电设备使用。

为了提高摩擦发电机的发电能力， 在高分子聚合物绝缘层 21 相对第二 电极层 22的面和 /或高分子聚合物绝缘层 21相对第一电极层 20的面上进一 步设有微纳结构。 因此， 当高分子聚合物绝缘层 21 随风飘动时， 高分子聚 合物绝缘层 21与第一电极层 20和 /或第二电极层 22的相对表面能够更好地 接触摩擦， 并在第一电极层 20和第二电极层 22处感应出较多的电荷。 由于 上述的第一电极层 20和第二电极层 22主要用于与高分子聚合物绝缘层 21 摩擦， 因此， 第一电极层 20和第二电极层 22也可以称之为摩擦电极层。

上述的微纳结构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圓形、 条纹状、 立方体型、 四棱锥型、 或圓柱形 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 ) , 且其相对第二电极层的一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 4-50μηι。 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 2-30μηι的均匀分布， 更优选的平均孔间距为 9μηι的均匀分布。

具体地说， 当高分子聚合物绝缘层 21 随风飘动时， 摩擦发电机中的高 分子聚合物绝缘层 21会与第一电极层 20和第二电极层 22摩擦带电。 由于 高分子聚合物绝缘层 21与第一电极层 20和与第二电极层 22的距离不同， 因而在第一电极层 20和第二电极层 22上感应出不等量的电荷， 第一电极层 20和第二电极层 22之间产生电势差。 当第一电极层 20和第二电极层 22作 为摩擦发电机的输出电极与外电路连接时， 外电路中即有电流流过。 飘动的 高分子聚合物绝缘层 21相对于第一电极层 20和第二电极层 22的距离不断 发生变化， 通过反复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性的交流脉动 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 1和图 2所示的摩擦发电机中， 第一电极层和第二电极层由于需要作为 摩擦电极层（即金属）与高分子聚合物绝缘层进行摩擦， 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、 锡、 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、 辞合金、 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。

高分子聚合物绝缘层选自聚酰亚胺薄膜、 苯胺曱 树脂薄膜、 聚曱醛薄 膜、 乙基纤维素薄膜、 聚酰胺薄膜、 三聚氰胺曱醛薄膜、 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、 纤维素海绵薄膜、 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、 聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜、 聚 二甲基硅氧烷薄膜、 聚偏氟乙烯薄膜、 聚四氟乙烯薄膜、 聚氯乙烯薄膜、 氟 化乙烯丙烯共聚物薄膜和聚三氟氯乙烯薄膜中的一种。

本实施例中， 第一基板 10和第二基板 11可以选自任何硬质材料板， 例 如玻璃板或有机玻璃板、 聚合物板、 复合型板、 金属板或合金板。 需要注意 的是， 当采用导电性的板材时， 该板材和电极之间不导通。

进一步的， 风力发电机还包括充电电路， 图 3为摩擦发电机与充电电路 连接的电路原理示意图。 如图 3所示， 充电电路包括： 整流电路 30、 滤波电 路 31、 稳压电路 32、 变压电路 33和储能电路 34。 其中， 整流电路 30与摩 擦发电机的两个输出电极相连， 将摩擦发电机输出的交流脉沖电信号进行整 流处理得到单向脉动的直流电信号； 滤波电路 31与整流电路 30相连， 将整 流电路 30输出的单向脉动的直流电信号进行滤波处理； 稳压电路 32与滤波 电路 31相连， 将滤波电路 31输出的直流信号进行稳压处理； 变压电路 33 与稳压电路 32相连， 将稳压电路 32输出的直流信号进行变压处理； 储能电 路 34与变压电路 33相连， 将变压电路 33输出的电信号进行储存， 以供外 部的用电设备使用。

可选地， 储能电路 34为锂电池、 镍氢电池、 铅酸电池或超级电容器。 实施二

图 4为本发明提供的风力发电机实施例二的立体结构示意图， 图 5为本 发明提供的风力发电机实施例二的截面结构示意图。 如图 4和图 5所示， 该 风力发电机与上述实施例一提供的风力发电机的区别之处在于， 在至少一个 通风口还设置有集风器 40。 该集风器 40设置在第一基板 10和第二基板 11 较短的边缘处， 集风器 40呈一外扩的形状， 这样可以使风力集中， 更有利 于风力的收集， 提高摩擦发电机的发电效率。 本发明对集风器 40 的设置位 置和形状不做限制 , 也可设置在第一基板和第二基板较长的边缘处。

实施例三

图 6为本发明提供的风力发电机实施例三的截面结构示意图。 如图 6所 示， 该风力发电机与上述实施例一提供的风力发电机的区别之处在于， 高分 子聚合物绝缘层 21的固定端不是与第一电极层 20固定连接， 而是与支撑臂 12固定连接。 由于支撑臂 12有很多个， 且其位置可以灵活设置， 所以可在 每个摩擦发电机的附近设置支撑臂， 使其高分子聚合物绝缘层与附近的支撑 臂固定连接。

另外， 本实施例提供的风力发电机也可在至少一个通风口设置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例四

图 7为本发明提供的风力发电机实施例四的截面结构示意图。 如图 7所 示， 该风力发电机与上述实施例一提供的风力发电机的区别之处在于， 第一 电极层 20和高分子聚合物绝缘层 21均为自由活动层。 具体地， 在图 7所示 的摩擦发电机中， 第二电极层 22整体固设在第二基板 11上， 第一电极层 20 的固定端和高分子聚合物绝缘层 21 的固定端固定连接在一起， 并与第一基 板 10固定连接， 可选地， 也可与附近的支撑臂 12固定连接。

作为一种可选的实施方式， 第一电极层 20 的形状与高分子聚合物绝缘 层 21 的形状相匹配， 两者贴合在一起， 共同具有一个自由端， 在这种情况 下， 仅第二电极层 22和高分子聚合物绝缘层 21之间形成有摩擦界面。 当风 从通风口吹入第一基板 10和第二基板 11之间时， 第一电极层 20和高分子 聚合物绝缘层 21—起随风飘动， 在飘动时高分子聚合物绝缘层 21与第二电 极层 22之间会产生摩擦， 这种摩擦使得第一电极层 20和第二电极层 22感 应出电荷， 第一电极层 20和第二电极层 22之间产生电势差。 当第一电极层 20和第二电极层 22作为摩擦发电机的输出电极与外电路连接时， 外电路中 即有电流流过。 飘动的高分子聚合物绝缘层 21相对于第二电极层 22的距离 不断发生变化， 通过反复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性的交流 月永动电信号。

作为另一种可选的实施方式， 第一电极层 20和高分子聚合物绝缘层 21 除了固定端以外的其它部分是分离的， 在这种情况下， 不仅第二电极层 22 和高分子聚合物绝缘层 21之间形成有摩擦界面， 第一电极层 20和高分子聚 合物绝缘层 21之间也形成有摩擦界面。 当风从通风口吹入第一基板 10和第 二基板 11之间时， 第一电极层 20和高分子聚合物绝缘层 21都随风飘动， 摩擦发电机中的高分子聚合物绝缘层 21会与第一电极层 20和第二电极层 22 摩擦带电。由于高分子聚合物绝缘层 21与第一电极层 20和与第二电极层 22 的距离不同，因而在第一电极层 20和第二电极层 22上感应出不等量的电荷， 第一电极层 20和第二电极层 22之间产生电势差。 当第一电极层 20和第二 电极层 22作为摩擦发电机的输出电极与外电路连接时， 外电路中即有电流 流过。飘动的高分子聚合物绝缘层 21相对于第一电极层 20和第二电极层 22 的距离不断发生变化， 通过反复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性 的交流永动电信号。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例五

图 8为本发明提供的风力发电机实施例五的截面结构示意图。 如图 8所 示， 该风力发电机与上述实施例一提供的风力发电机的区别之处在于， 第二 电极层 22为自由活动层。 具体地， 在图 8所示的摩擦发电机中， 第一电极 层 20整体固设在第一基板 10上， 高分子聚合物绝缘层 21整体固设在第一 电极层 20上， 第二电极层 22的固定端与第二基板 11 固定连接。 可选地， 第二电极层 22的固定端可与附近的支撑臂 12固定连接。 本实施例中， 高分 子聚合物绝缘层 21和第二电极层 22之间形成有摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 10和第二基板 11之间时， 第二电极层 11 随风飘动， 在飘动时第二电极层 22与高分子聚合物绝缘层 21之间会产生摩 擦， 这种摩擦使得第一电极层 20和第二电极层 22感应出电荷， 第一电极层 20和第二电极层 22之间产生电势差。 当第一电极层 20和第二电极层 22作 为摩擦发电机的输出电极与外电路连接时， 外电路中即有电流流过。 飘动的 第二电极层 22相对于高分子聚合物绝缘层 21的距离不断发生变化， 通过反 复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性的交流脉动电信号。 根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例六

图 9为本发明提供的风力发电机实施例六的截面结构示意图。 如图 9所 示， 该风力发电机与上述实施例一提供的风力发电机的区别之处在于， 高分 子聚合物绝缘层 21和第二电极层 22均为自由活动层。 具体地， 在图 9所示 的摩擦发电机中， 第一电极层 20整体固设在第一基板 10上， 高分子聚合物 绝缘层 21的固定端与第一电极层 20的一端固定连接， 第二电极层 22的固 定端与第二基板 11固定连接。 可选地， 高分子聚合物绝缘层 21的固定端可 与附近的支撑臂固定连接， 和 /或， 第二电极层 22的固定端可与附近的支撑 臂固定连接。 优选地， 高分子聚合物绝缘层的固定端和第二电极层的固定端 与同一个支撑臂固定连接。 本实施例中， 第一电极层 20和高分子聚合物绝 缘层 21之间形成有摩擦界面， 第二电极层 22和高分子聚合物绝缘层 21之 间也形成有摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 10和第二基板 11之间时， 高分子聚合物绝 缘层 21和第二电极层 22都随风飘动， 摩擦发电机中的高分子聚合物绝缘层 21会与第一电极层 20和第二电极层 22摩擦带电。由于高分子聚合物绝缘层 21与第一电极层 20和与第二电极层 22的距离不同， 因而在第一电极层 20 和第二电极层 22上感应出不等量的电荷， 第一电极层 20和第二电极层 22 之间产生电势差。 当第一电极层 20和第二电极层 22作为摩擦发电机的输出 电极与外电路连接时， 外电路中即有电流流过。 飘动的高分子聚合物绝缘层 21相对于第一电极层 20和飘动的第二电极层 22的距离不断发生变化，通过 反复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性的交流脉动电信号。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例七

图 10为本发明提供的风力发电机实施例七的截面结构示意图。 如图 10 第一电极层 20和高分子聚合物绝缘层 21以外， 第二电极层 22也为自由活 动层。 具体地， 在图 10所示的摩擦发电机中， 第一电极层 20的固定端和高 分子聚合物绝缘层 21的固定端固定连接在一起，并与第一基板 10固定连接。 可选地， 第一电极层 20的固定端和高分子聚合物绝缘层 21的固定端可与附 近的支撑臂固定连接。 第二电极层 22的固定端与第二基板 11固定连接； 可 选地， 第二电极层 22 的固定端可与附近的支撑臂固定连接。 优选地， 第一 电极层的固定端和高分子聚合物绝缘层的固定端与第二电极层的固定端与 同一个支撑臂固定连接。 相同， 在此不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例八

图 11为本发明提供的风力发电机实施例八的立体结构示意图， 图 12为 本发明提供的风力发电机实施例八的截面结构示意图。如图 11和图 12所示， 风力发电机包括： 第一基板 50、 第二基板 51、 多个支撑臂 52以及摩擦发电 机。 其中， 第一基板 50和第二基板 51平行相对设置， 多个支撑臂 53设置 在第一基板 50和第二基板 51之间， 并且位于第一基板 50和第二基板 51的 边缘。 图 11所示的结构包括 4个支撑臂， 分别位于第一基板 50和第二基板 51的四个角， 本发明不仅限于此， 沿着第一基板 50和第二基板 51相对的四 个侧边都可以灵活设置支撑臂， 其目的是使相邻的两个支撑臂之间形成通风 口。 摩擦发电机位于第一基板 50和第二基板 51之间， 图 11仅示出一个摩 擦发电机， 本发明不仅限于此， 在第一基板 50和第二基板 51之间可并排设 置多个摩擦发电机。

本实施例中， 摩擦发电机为四层结构， 其包括第一电极层 60、 第一高分 子聚合物绝缘层 61、 第二高分子聚合物绝缘层 62和第二电极层 63。 其中， 第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62位于第一电极层 60和第二电极层 63之间，第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物 绝缘层 62之间具有一定的间隙， 两者之间形成摩擦界面， 即第一高分子聚 合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62之间两个相对的表面可接触摩 擦并在第一电极层 60和第二电极层 63处感应出电荷。 因此， 第一电极层 60 和第二电极层 63构成摩擦发电机的两个输出电极。

本实施例中， 第一高分子聚合物绝缘层 61 为自由活动层， 其一端为固 定端， 另一端为自由端， 第一高分子聚合物绝缘层 61 可随风飘动。 具体来 说， 第一电极层 60整体固设在第一基板 50上， 第二电极层 63整体固设在 第二基板 51上， 第二高分子聚合物绝缘层 62整体固设在第二电极层 63上； 第一高分子聚合物绝缘层 61的固定端与第一电极层 60的一端固定连接。 可 选地，第一高分子聚合物绝缘层 61的固定端可与附近的支撑臂 52固定连接。 除了第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62之间形成有 摩擦界面以外， 第一电极层 60和第一高分子聚合物绝缘层 61之间也形成有 摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 50和第二基板 51之间时， 第一高分子聚合 物绝缘层 61会随风飘动， 第一高分子聚合物绝缘层 61会与第一电极层 60 和第二高分子聚合物绝缘层 62摩擦带电。 由于第一高分子聚合物绝缘层 61 与第一电极层 60和与第二高分子聚合物绝缘层 62的距离不同， 因而在第一 电极层 60和第二高分子聚合物绝缘层 62上感应出不等量的电荷， 由于第二 高分子聚合物绝缘层 62与第二电极层 63固设在一起， 相当于在第一电极层 60和第二电极层 63上感应出不等量的电荷， 第一电极层 60和第二电极层 63之间产生电势差。当第一电极层 60和第二电极层 63作为摩擦发电机的输 出电极与外电路连接时， 外电路中即有电流流过。 飘动的第一高分子聚合物 绝缘层 61相对于第一电极层 60和第二电极层 63的距离不断发生变化， 通 过反复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性的交流脉动电信号。

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 61 和第二 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， 和 /或，第一电极层 60和第一高分子聚合物绝缘层 61相对设置的两个面中至 少一个面上设有微纳结构。 上述的微纳结构可参照上文的描述， 此处不再赘 述。

图 11和图 12所示的摩擦发电机通过聚合物（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， 第一电极层和第二电极层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、 锡、 铁、 锰、 相、 钨或钒； 合金可以是铝合金、 钛合金、 镁合金、 铍合金、 铜合金、 辞合金、 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、 苯胺曱醛树脂薄膜、 聚曱醛薄膜、 乙基纤维素薄膜、 聚酰胺薄膜、 三聚氰胺曱醛薄膜、 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、聚邻苯二曱酸二烯丙酯薄膜、 纤维素海绵薄膜、 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、 聚曱基薄膜， 曱基丙烯酸酯薄膜、 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 苯二曱酸乙二醇酯薄膜、 聚乙烯醇缩丁醛薄膜、 曱醛苯酚薄膜、 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、 聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜、 聚二曱基硅氧烷薄膜、 聚偏氟乙烯薄膜、 聚四氟乙烯薄膜、 聚氯乙烯薄膜、 氟化乙烯丙烯共聚物薄膜和聚三氟氯乙烯 薄膜中的一种。 其中， 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。

本实施例中， 第一基板 50和第二基板 51可以选自任何硬质材料板， 例 如玻璃板或有机玻璃板、 聚合物板、 复合型板、 金属板或合金板。 需要注意 的是， 当采用导电性的板材时， 该板材和电极之间不导通。

进一步的， 风力发电机还包括充电电路， 关于充电电路的内容可以参见 有关图 3的描述， 在此不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例九

图 13为本发明提供的风力发电机实施例九的截面结构示意图。 如图 13 所示， 该风力发电机与上述实施例八提供的风力发电机的区别之处在于， 第 一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62均为自由活动层。 具体地， 在图 13所示的摩擦发电机中， 第一电极层 60整体固设在第一基板 50上， 第二电极层 63整体固设在第二基板 51上； 第一高分子聚合物绝缘层 61的固定端与第一电极层 60的一端固定连接， 第二高分子聚合物绝缘层 62 的固定端与第二电极层 63 的一端固定连接。 可选地， 第一高分子聚合物绝 缘层 61的固定端可与附近的支撑臂固定连接， 和 /或， 第二高分子聚合物绝 缘层 62 的固定端可与附近的支撑臂固定连接。 优选地， 第一高分子聚合物 绝缘层的固定端和第二高分子聚合物绝缘层的固定端与同一个支撑臂固定 连接。 本实施例中， 第一高分子聚合物绝缘层 61 和第二高分子聚合物绝缘 层 62之间形成有摩擦界面， 第一电极层 60和第一高分子聚合物绝缘层 61 之间形成有摩擦界面， 第二电极层 63和第二高分子聚合物绝缘层 62之间形 成有摩擦界面。

优选的， 第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62为 在静电序中相距较远的膜材料。 当风从通风口吹入第一基板 50和第二基板 51之间时，第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62都会 随风飘动， 两者相互摩擦或分别与固定的第一电极层 60、 第二电极层 63摩 擦， 由于两种聚合物性质相异， 倾向于带有相反的电荷。 第一高分子聚合物 绝缘层 61会在第一电极层 60感应出异性电荷， 同理， 第二高分子聚合物绝 缘层 62会在第二电极层 63感应出异性电荷。 两聚合物层具有不同的电荷， 因而第一电极层 60和第二电极层 63的感应电荷正负也不同， 两电极层间产 生电势差。 当第一电极层 60和第二电极层 63作为摩擦发电机的输出电极与 外电路连接时， 外电路中即有电流流过。 飘动的聚合物层距离固定电极层的 距离不断发生变化， 在电极层感应生成的异性电荷量也不断变化， 即两电极 层的电势差也不断发生变化， 通过反复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成 周期性的交流脉动电信号。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十 图 14为本发明提供的风力发电机实施例十的截面结构示意图。 如图 14 所示， 该风力发电机与上述实施例八提供的风力发电机的区别之处在于， 第 一电极层 60和第一高分子聚合物绝缘层 61均为自由活动层。 具体地， 在图 14所示的摩擦发电机中， 第二电极层 63整体固设在第二基板 51上， 第二高 分子聚合物绝缘层 62整体固设在所述第二电极层 63上。 第一电极层 60的 固定端和第一高分子聚合物绝缘层 61 的固定端固定连接在一起， 并与第一 基板 50固定连接。 可选地， 第一电极层 60的固定端和第一高分子聚合物绝 缘层 61的固定端可与附近的支撑臂固定连接。

作为一种可选的实施方式， 第一电极层 60 的形状与第一高分子聚合物 绝缘层 61 的形状相匹配， 两者贴合在一起， 共同具有一个自由端， 在这种 情况下， 仅第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62之间 形成摩擦界面。 当风从通风口吹入第一基板 10和第二基板 11之间时， 第一 电极层 60和第一高分子聚合物绝缘层 61—起随风飘动， 在飘动时第一高分 子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62之间会产生摩擦， 这种摩 擦使得第一电极层 60和第二电极层 63感应出电荷， 第一电极层 60和第二 电极层 63之间产生电势差。 当第一电极层 60和第二电极层 63作为摩擦发 电机的输出电极与外电路连接时， 外电路中即有电流流过。 飘动的第一高分 子聚合物绝缘层 61相对于第二电极层 63的距离不断发生变化， 通过反复摩 擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性的交流脉动电信号。

作为另一种可选的实施方式， 第一电极层 60与第一高分子聚合物绝缘 层 61 除了固定端以外的其它部分是分离的， 在这种情况下， 不仅第一高分 子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62之间形成摩擦界面， 第一 电极层 60和第一高分子聚合物绝缘层 61之间也形成有摩擦界面。 当风从通 风口吹入第一基板 10和第二基板 11之间时， 第一电极层 60和第一高分子 聚合物绝缘层 61都随风飘动， 摩擦发电机中的第一高分子聚合物绝缘层 61 会与第一电极层 60和第二高分子聚合物绝缘层 62摩擦带电。 由于第一高分 子聚合物绝缘层 61与第一电极层 60和与第二高分子聚合物绝缘层 62的距 离不同， 因而在第一电极层 60和第二高分子聚合物绝缘层 62上感应出不等 量的电荷， 由于第二高分子聚合物绝缘层 62和第二电极层 63固设在一起， 相当于在第一电极层 60和第二电极层 63上感应出不等量的电荷， 第一电极 层 60和第二电极层 63之间产生电势差。 当第一电极层 60和第二电极层 63 作为摩擦发电机的输出电极与外电路连接时， 外电路中即有电流流过。 飘动 的第一高分子聚合物绝缘层 61相对于飘动的第一电极层 60和第二电极层 63 的距离不断发生变化， 通过反复摩擦和分离， 就可以在外电路中形成周期性 的交流永动电信号。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十一

图 15 为本发明提供的风力发电机实施例十一的截面结构示意图。 如图 除第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子聚合物绝缘层 62以外， 第一电 极层 60也为自由活动层。 具体地， 在图 15所示的摩擦发电机中， 第二电极 层 63整体固设在第二基板 51上。 第一电极层 60的固定端和第一高分子聚 合物绝缘层 61的固定端固定连接在一起， 并与第一基板 50固定连接， 可选 地， 第一电极层 60的固定端和第一高分子聚合物绝缘层 61的固定端与附近 的支撑臂固定连接。 第二高分子聚合物绝缘层 62的固定端与第二电极层 63 的一端固定连接， 可选地， 第二高分子聚合物绝缘层 62 的固定端与附近的 支撑臂固定连接。 本实施例中， 第一高分子聚合物绝缘层 61 与第二高分子 聚合物绝缘层 62之间形成有摩擦界面， 第二高分子聚合物绝缘层 62与第二 电极层 63之间形成有摩擦界面。 可选地， 第一高分子聚合物绝缘层 61与第 一电极层 60之间也可形成摩擦界面。

本实施例的发电原理与前述实施例类似， 不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十二

图 16 为本发明提供的风力发电机实施例十二的截面结构示意图。 如图 16 所示， 该风力发电机与上述实施例十一提供的风力发电机的区别之处在 于， 除第一电极层 60、 第一高分子聚合物绝缘层 61、 第二高分子聚合物绝 缘层 62以外， 第二电极层 63也为自由活动层。 具体地， 在图 16所示的摩 擦发电机中， 第一电极层 60的固定端和第一高分子聚合物绝缘层 61的固定 端固定连接在一起， 并与第一基板 50固定连接； 可选地， 第一电极层 60的 固定端和第一高分子聚合物绝缘层 61 的固定端与附近的支撑臂固定连接。 第二电极层 63的固定端和第二高分子聚合物绝缘层 62的固定端固定连接在 一起， 并与第二基板 51固定连接； 可选地， 第二电极层 63的固定端和第二 高分子聚合物绝缘层 62 的固定端与附近的支撑臂固定连接。 本实施例中， 第一高分子聚合物绝缘层 61与第二高分子聚合物绝缘层 62之间形成有摩擦 界面。 可选地， 第二高分子聚合物绝缘层 62与第二电极层 63之间也可形成 有摩擦界面， 和 /或， 第一高分子聚合物绝缘层 61与第一电极层 60之间也可 形成摩擦界面。

本实施例的发电原理与前述实施例类似， 不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十三

图 17 为本发明提供的风力发电机实施例十三的截面结构示意图。 如图 17所示， 本实施例提供的风力发电机中摩擦发电机为五层结构， 其包括第一 电极层 60、 第一高分子聚合物绝缘层 61、 居间薄膜层 64、 第二高分子聚合 物绝缘层 62和第二电极层 63 , 其中居间薄膜层 64为自由活动层。 第一高分 子聚合物绝缘层 61和居间薄膜层 64之间和第二高分子聚合物绝缘层 62和 居间薄膜层 64之间形成有摩擦界面。

第一电极层 60整体固设在第一基板 50上，第一高分子聚合物绝缘层 61 整体固设在第一电极层 60上； 第二电极层 63整体固设在第二基板 51上， 第二高分子聚合物绝缘层 62整体固设在第二电极层 63上； 居间薄膜层 64 的固定端与第一高分子聚合物绝缘层 61的一端或支撑臂固定连接。

当风从通风口吹入第一基板 50和第二基板 51之间时， 居间薄膜层 64 会随风飘动， 居间薄膜层 64会与第一高分子聚合物绝缘层 61和第二高分子 聚合物绝缘层 62摩擦带电。 并且， 飘动的居间薄膜层 64相对于第一电极层 60和第二电极层 63的距离不断发生变化， 通过反复摩擦和分离， 就可以在 外电路中形成周期性的交流脉动电信号。

本实施例摩擦发电机的材质可以参照前述实施例八所描述的摩擦发电 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， 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， 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， 使本发明的制作更加方便。 本 实施例中， 居间薄膜层是一层聚合物膜， 因此实质上与实施例八所示的结构 类似， 仍然是通过聚合物（居间薄膜层）和聚合物（第一高分子聚合物绝缘 层或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。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十四

图 18 为本发明提供的风力发电机实施例十四的截面结构示意图。 如图 18 所示， 该风力发电机与上述实施例十三提供的风力发电机的区别之处在 于， 第一电极层 60、 第一高分子聚合物绝缘层 61和居间薄膜层 64均为自由 活动层。 第二电极层 63整体固设在第二基板 51上， 第二高分子聚合物绝缘 层 63整体固设在第二电极层 63上； 第一电极层 60和第一高分子聚合物绝 缘层 61贴合在一起， 共同具有一个自由端。 第一电极层 60的固定端和第一 高分子聚合物绝缘层 61的固定端与第一基板 50或支撑臂固定连接， 居间薄 膜层 64的固定端与第一高分子聚合物绝缘层 61、 第二高分子聚合物绝缘层 62或支撑臂固定连接。其中第一高分子聚合物绝缘层 61和居间薄膜层 64之 间和第二高分子聚合物绝缘层 62和居间薄膜层 64之间形成有摩擦界面。 本实施例的发电原理与实施例十三类似， 不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十五

图 19 为本发明提供的风力发电机实施例十五的截面结构示意图。 如图 18 所示， 该风力发电机与上述实施例十三提供的风力发电机的区别之处在 于， 第一电极层 60、 第一高分子聚合物绝缘层 61、 居间薄膜层 64、 第二高 分子聚合物绝缘层 62和第二电极层 63均为自由活动层。 第一电极层 60和 第一高分子聚合物绝缘层 61 贴合在一起， 共同具有一个自由端； 第二电极 层 63和第二高分子聚合物绝缘层 62贴合在一起， 共同具有一个自由端。 第 一电极层 60的固定端和第一高分子聚合物绝缘层 61的固定端与第一基板 50 或支撑臂固定连接， 第二电极层 63的固定端和第二高分子聚合物绝缘层 62 的固定端与第二基板 51或支撑臂固定连接， 居间薄膜层 64的固定端与第一 高分子聚合物绝缘层 61、 第二高分子聚合物绝缘层 62或支撑臂固定连接。 其中第一高分子聚合物绝缘层 61和居间薄膜层 64之间和第二高分子聚合物 绝缘层 62和居间薄膜层 64之间形成有摩擦界面。

本实施例的发电原理与实施例十三类似， 不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十六

图 20为本发明提供的风力发电机实施例十六的立体结构示意图， 图 21 为本发明提供的风力发电机实施例十六的截面结构示意图。 如图 20和图 21 所示， 风力发电机包括： 第一基板 70、 第二基板 71、 多个支撑臂 72以及摩 擦发电机。 其中， 第一基板 70和第二基板 71平行相对设置， 多个支撑臂 72 设置在第一基板 70和第二基板 71之间， 并且位于第一基板 70和第二基板 71的边缘。 图 17所示的结构包括 4个支撑臂， 分别位于第一基板 70和第二 基板 71 的四个角， 本发明不仅限于此， 沿着第一基板 70和第二基板 71相 对的四个侧边都可以灵活设置支撑臂， 其目的是使相邻的两个支撑臂之间形 成通风口。 摩擦发电机位于第一基板 70和第二基板 71之间， 图 17仅示出 一个摩擦发电机， 本发明不仅限于此， 在第一基板 70和第二基板 71之间可 并排设置多个摩擦发电机。

本实施例中， 摩擦发电机为五层结构， 其包括第一电极层 80、 第一高分 子聚合物绝缘层 81、 居间电极层 82、 第二高分子聚合物绝缘层 83和第二电 极层 84。 其中， 第一高分子聚合物绝缘层 81、 居间电极层 82和第二高分子 聚合物绝缘层 83形成在第一电极层 80和第二电极层 84之间， 第一高分子 聚合物绝缘层 81与居间电极层 82之间和第二高分子聚合物绝缘层 83与居 间电极层 82之间形成有摩擦界面， 即第一高分子聚合物绝缘层 81与居间电 极层 82之间两个相对的表面可接触摩擦并在第一电极层 80和第二电极层 84 处感应出电荷， 第二高分子聚合物绝缘层 83与居间电极层 82之间两个相对 的表面可接触摩擦并在第一电极层 80和第二电极层 84处感应出电荷。 第一 电极层 80和第二电极层 84相连后与居间电极层 82构成摩擦发电机的两个 输出电极。

本实施例中， 居间电极层 82 为自由活动层， 其一端为固定端， 另一端 为自由端， 居间电极层 82可随风飘动。 具体来说， 第一电极层 80整体固设 在第一基板 70上， 第一高分子聚合物绝缘层 81整体固设在第一电极层 80 上， 第二电极层 84整体固设在第二基板 71上， 第二高分子聚合物绝缘层 83 整体固设在第二电极层 84上。 居间电极层 82的固定端与第一高分子聚合物 绝缘层 81的一端固定连接。 可选地， 居间电极层 82的固定端可与附近的支 撑臂固定连接。

当风从通风口吹入第一基板 70和第二基板 71之间时， 居间电极层 82 会随风飘动， 在飘动时居间电极层 82会与第一高分子聚合物绝缘层 81和第 二高分子聚合物绝缘层 83摩擦带电。 由于居间电极层 82与第一高分子聚合 物绝缘层 81和与第二高分子聚合物绝缘层 83的距离不同， 因而在第一高分 子聚合物绝缘层 81和第二高分子聚合物绝缘层 83上感应出不等量的电荷， 由此使第一电极层 80和第二电极层 84之间产生电势差。 当第一电极层 80 和第二电极层 84作为摩擦发电机的输出电极与外电路连接时， 外电路中即 有电流流过。 飘动的居间电极层 82相对于第一高分子聚合物绝缘层 81和第 二高分子聚合物绝缘层 83 的距离不断发生变化， 通过反复摩擦和分离， 就 可以在外电路中形成周期性的交流脉动电信号。

为了提高摩擦发电机的发电能力， 居间电极层 82和第一高分子聚合物 绝缘层 81相对设置的两个面中的至少一个面上设有微纳结构， 和 /或居间电 极层 82和第二高分子聚合物绝缘层 83相对设置的两个面中的至少一个面上 设有微纳结构， 关于微纳结构的具体设置方式可参照上文描述， 此处不再赘 述。

本实施例摩擦发电机的材质可以参照前述实施例八所描述的摩擦发电 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、 锡、 铁、 锰、 相、 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、 辞合金、 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 100μηι-500μηι, 更优选 200 μηι。

本实施例中， 第一基板 70和第二基板 71可以选自任何硬质材料板， 例 如玻璃板或有机玻璃板、 聚合物板、 复合型板、 金属板或合金板。 需要注意 的是， 当采用导电性的板材时， 该板材和电极之间不导通。

进一步的， 风力发电机还包括充电电路， 关于充电电路的内容可以参见 有关图 3的描述， 在此不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十七

图 22 为本发明提供的风力发电机实施例十七的截面结构示意图。 如图

22 所示， 该风力发电机与上述实施例十六提供的风力发电机的区别之处在 于，第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82均为自由活动层。具体地， 在图 19所示的摩擦发电机中， 第一电极层 80整体固设在第一基板 70上， 第二电极层 84整体固设在第二基板 71上， 第二高分子聚合物绝缘层 83整 体固设在第二电极层 84上。 第一高分子聚合物绝缘层 81的固定端和居间电 极层 82的固定端固定连接在一起， 并与第一电极层 80的一端固定连接。 可 选地， 第一高分子聚合物绝缘层 81的固定端和居间电极层 82的固定端可与 附近的支撑臂固定连接。 在图 19中， 第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电 极层 82贴合在一起， 共同具有一个自由端， 这样第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82之间无摩擦界面，而第一电极层 80和第一高分子聚合物 绝缘层 81之间形成摩擦界面，居间电极层 82和第二高分子聚合物绝缘层 83 之间形成摩擦界面； 可选地， 第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82 仅固定端固定连接在一起， 其它部分分离， 这样第一高分子聚合物绝缘层 81 和居间电极层 82之间可以形成摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 70和第二基板 71之间时， 第一高分子聚合 物绝缘层 81和居间电极层 82都随风飘动， 在飘动时居间电极层 82与第二 高分子聚合物绝缘层 83之间可产生摩擦， 和 /或，居间电极层 82与第一高分 子聚合物绝缘层 81之间可产生摩擦， 这种摩擦使得第一电极层 80和第二电 极层 84以及居间电极层 82感应出电荷， 从而使摩擦发电机产生电能， 以供 外部用电设备使用。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十八

图 23 为本发明提供的风力发电机实施例十八的截面结构示意图。 如图 于， 第一电极层 80、 第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82均为自由 活动层。 具体地， 在图 23所示的摩擦发电机中， 第二电极层 84整体固设在 第二基板 71上， 第二高分子聚合物绝缘层 83整体固设在第二电极层 84上。 第一电极层 80的固定端、 第一高分子聚合物绝缘层 81的固定端和居间电极 层 82的固定端固定连接在一起， 并与第一基板 70固定连接； 可选地， 第一 电极层 80的固定端、第一高分子聚合物绝缘层 81的固定端和居间电极层 82 的固定端可与附近的支撑臂固定连接。 第一电极层 80和第一高分子聚合物 绝缘层 81 的形状匹配， 两者贴合在一起。 可选地， 第一高分子聚合物绝缘 层 81和居间电极层 82贴合在一起， 这样第一高分子聚合物绝缘层 81和居 间电极层 82之间无摩擦界面， 而居间电极层 82和第二高分子聚合物绝缘层 83之间形成摩擦界面； 可选地， 第一电极层 80和第一高分子聚合物绝缘层 81与居间电极层 82仅固定端固定连接在一起， 其它部分分离， 这样第一高 分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82之间也可以形成摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 70和第二基板 71之间时， 第一电极层 80、 第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82都随风飘动， 在飘动时居间电 极层 82与第二高分子聚合物绝缘层 83之间可产生摩擦， 和 /或，居间电极层 82与第一高分子聚合物绝缘层 81之间可产生摩擦， 这种摩擦使得第一电极 层 80和第二电极层 84以及居间电极层 82感应出电荷， 从而使摩擦发电机 产生电能， 以供外部用电设备使用。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例十九

图 24 为本发明提供的风力发电机实施例十九的截面结构示意图。 如图 于， 第一高分子聚合物绝缘层 81、 居间电极层 82和第二高分子聚合物绝缘 层 83均为自由活动层。 具体地， 在图 24所示的摩擦发电机中， 第一电极层 80整体固设在第一基板 70上， 第二电极层 84整体固设在第二基板 71上。 第一高分子聚合物绝缘层 81的固定端和居间电极层 82的固定端固定连接在 一起， 并与第一电极层 80的一端固定连接； 第二高分子聚合物绝缘层 83的 固定端与第二电极层 84 的一端固定连接。 可选地， 第一高分子聚合物绝缘 层 81 的固定端和居间电极层 82的固定端可与附近的支撑臂固定连接， 和 / 或， 第二高分子聚合物绝缘层 83 的固定端与附近的支撑臂固定连接。 可选 地， 居间电极层 82与第一高分子聚合物绝缘层 81贴合在一起， 这样居间电 极层 82与第一高分子聚合物绝缘层 81之间无摩擦界面， 而第一电极层 80 和第一高分子聚合物绝缘层 81之间形成摩擦界面， 居间电极层 82和第二高 分子聚合物绝缘层 83之间形成有摩擦界面， 第二电极层 84和第二高分子聚 合物绝缘层 83之间形成有摩擦界面； 可选地， 第一高分子聚合物绝缘层 81 与居间电极层 82仅固定端固定连接在一起， 其它部分分离， 这样第一高分 子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82之间也可以形成摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 70和第二基板 71之间时， 第一高分子聚合 物绝缘层 81、居间电极层 82和第二高分子聚合物绝缘层 83都随风飘动， 在 飘动时第一电极层 80和第一高分子聚合物绝缘层 81之间、 居间电极层 82 和第二高分子聚合物绝缘层 83之间以及第二电极层 84和第二高分子聚合物 绝缘层 83之间都可产生摩擦， 可选地， 第一高分子聚合物绝缘层 81和居间 电极层 82之间也可以产生摩擦， 这种摩擦使得第一电极层 80和第二电极层 84以及居间电极层 82感应出电荷， 从而使摩擦发电机产生电能， 以供外部 用电设备使用。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例二十

图 25 为本发明提供的风力发电机实施例二十的截面结构示意图。 如图 25 所示， 该风力发电机与上述实施例十八提供的风力发电机的区别之处在 于，除了第一电极层 80、第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82以夕卜， 第二高分子聚合物绝缘层 83也为自由活动层。 具体地， 在图 25所示的摩擦 发电机中， 第二电极层 84整体固设在第二基板 71上。 第一电极层 80的固 定端、 第一高分子聚合物绝缘层 81的固定端和居间电极层 82的固定端固定 连接在一起， 并与第一基板 70或附近的支撑臂固定连接； 第二高分子聚合 物绝缘层 83的固定端与第二电极层 84的一端或附近的支撑臂固定连接。 关 于第一电极层 80、第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82的其它结构 描述可以参见实施例十八。 本实施例中， 居间电极层和第二高分子聚合物绝 缘层之间形成有摩擦界面， 第二电极层和第二高分子聚合物绝缘层之间形成 有摩擦界面； 可选地， 居间电极层和第一高分子聚合物绝缘层之间也可形成 有摩擦界面。

本实施例的发电原理与前述实施例相似， 不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。 实施例二十一

图 26 为本发明提供的风力发电机实施例二十一的截面结构示意图。 如 图 26所示， 该风力发电机与上述实施例二十提供的风力发电机的区别之处 在于， 除了第一电极层 80、 第一高分子聚合物绝缘层 81、 居间电极层 82、 第二高分子聚合物绝缘层 83以外，第二电极层 84也为自由活动层。具体地， 在图 26所示的摩擦发电机中， 第一电极层 80的固定端、 第一高分子聚合物 绝缘层 81的固定端和居间电极层 82的固定端固定连接在一起， 并与第一基 板 70或附近的支撑臂固定连接； 第二高分子聚合物绝缘层 83的固定端和第 二电极层 84的固定端固定连接在一起， 并与第二基板 71或附近的支撑臂固 定连接。 关于第一电极层 80、 第一高分子聚合物绝缘层 81和居间电极层 82 的其它结构描述可以参见实施例十八。 第二高分子聚合物绝缘层 83 和第二 电极层 84 的形状匹配， 两者贴合在一起， 共同具有一个自由端。 本实施例 中， 居间电极层和第二高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面； 可选地， 居间电极层和第一高分子聚合物绝缘层之间也可形成摩擦界面。

本实施例的发电原理与前述实施例相似， 不再赘述。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例二十二

图 27 为本发明提供的风力发电机实施例二十二的截面结构示意图。 如 图 27所示， 该风力发电机与上述实施例十六提供的风力发电机的区别之处 在于， 第一高分子聚合物绝缘层 81为自由活动层。 具体地， 在图 27所示的 摩擦发电机中， 第一电极层 80整体固设在第一基板 70上， 第二电极层 84 整体固设在第二基板 71上， 第二高分子聚合物绝缘层 83整体固设在第二电 极层 84上， 居间电极层 82整体固设在第二高分子聚合物绝缘层 83上或者 居间电极层 82与第二高分子聚合物绝缘层 83接触并通过边缘连接。 第一高 分子聚合物绝缘层 81的固定端与第一电极层 80的一端或附近的支撑臂固定 连接。 本实施例中， 第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦 界面， 居间电极层和第一高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 70和第二基板 71之间时， 第一高分子聚合 物绝缘层 81随风飘动， 在飘动时第一高分子聚合物绝缘层 81与居间电极层 82之间可产生摩擦，第一高分子聚合物绝缘层 81与第一电极层 80之间可产 生摩擦； 另外， 如果居间电极层 82与第二高分子聚合物绝缘层 83接触并通 过边缘连接， 在风力的作用下， 居间电极层 82也可与第二高分子聚合物绝 缘层 83之间产生摩擦， 这种摩擦使得第一电极层 80和第二电极层 84以及 居间电极层 82感应出电荷， 从而使摩擦发电机产生电能， 以供外部用电设 备使用。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

实施例二十三

图 28 为本发明提供的风力发电机实施例二十三的截面结构示意图。 如 图 28所示， 该风力发电机与上述实施例二十二提供的风力发电机的区别之 处在于， 第一电极层 80与第一高分子聚合物绝缘层 81均为自由活动层。 具 体地， 在图 28所示的摩擦发电机中， 第二电极层 84整体固设在第二基板 71 上， 第二高分子聚合物绝缘层 83整体固设在第二电极层 84上， 居间电极层 82整体固设在第二高分子聚合物绝缘层 83上或者居间电极层 82与第二高分 子聚合物绝缘层 83接触并通过边缘连接。 第一电极层 80的固定端和第一高 分子聚合物绝缘层 81的固定端固定连接在一起， 并与第一基板 70或附近的 支撑臂固定连接。 其中， 第一电极层 80和第一高分子聚合物绝缘层 81的形 状匹配， 两者贴合在一起， 共同具有一个自由端。 本实施例中， 居间电极层 和第一高分子聚合物绝缘层之间形成摩擦界面。

当风从通风口吹入第一基板 70和第二基板 71之间时， 第一电极层 80 与第一高分子聚合物绝缘层 81 可一起随风飘动， 在飘动时第一高分子聚合 物绝缘层 81 与居间电极层 82之间可产生摩擦， 另外， 如果居间电极层 82 与第二高分子聚合物绝缘层 83接触并通过边缘连接， 在风力的作用下， 居 间电极层 82也可与第二高分子聚合物绝缘层 83之间产生摩擦， 这种摩擦使 得第一电极层 80和第二电极层 84感应出电荷，从而使摩擦发电机产生电能， 以供外部用电设备使用。

根据本发明的另一个实施例， 在上述结构的基础上在至少一个通风口设 置集风器， 用以提高摩擦发电机的发电效率。

可选地， 在上述各个实施例中， 形成摩擦界面的两层相对的面中至少一 面设有微纳结构。

在上述各实施例提供的风力发电机中， 摩擦发电机为利用风力发电的核 心部件， 其中摩擦发电机的结构各式各样， 最核心的是摩擦发电机中形成摩 擦界面的两层结构中的至少一层为自由活动层， 它能够随着风而飘动。 当风 从通风口吹入第一基板和第二基板之间时， 会带动摩擦发电机的自由活动层 随着风而飘动， 由于自由活动层与其它层形成摩擦界面， 自由活动层在飘动 时与其它层摩擦， 这种摩擦使得摩擦发电机产生电能， 以供外部用电设备使 用。 针对现有技术中风力发电机对机械能的利用率很低的问题， 本发明中摩 擦发电机中自由活动层的振动频率很高， 对机械能的利用率大大提高， 也就 大大提升了发电效率。

最后， 需要注意的是： 以上列举的仅是本发明的具体实施例子， 当然本 领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型， 倘若这些修改和变型属于本 发明权利要求及其等同技术的范围之内， 均应认为是本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种风力发电机， 其特征在于， 包括： 平行相对设置的第一基板和 第二基板， 设置在所述第一基板和第二基板之间、 且位于所述第一基板和第 二基板边缘的至少一个支撑臂， 以及固设在所述第一基板和第二基板、 和 / 或所述支撑臂上的至少一个摩擦发电机； 所述第一基板和第二基板之间具有 由所述支撑臂形成的至少一个通风口；

所述摩擦发电机包括： 第一电极层、 第二电极层以及形成在所述第一电 极层和第二电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层； 其中， 所述第一电 极层和 /或所述第二电极层与一层或多层高分子聚合物绝缘层之间形成有摩 擦界面； 和 /或， 所述多层高分子聚合物绝缘层中的至少两层之间形成有摩擦 界面； 所述第一电极层和第二电极层分别为摩擦发电机的两个输出电极； 形成所述摩擦界面的两层中的至少一层为自由活动层， 所述自由活动层 的一端为固定端， 另一端为自由端。

2、 根据权利要求 1 所述的风力发电机， 其特征在于， 所述高分子聚合 物绝缘层为一层，所述第一电极层和 /或所述第二电极层与该层高分子聚合物 绝缘层之间形成所述摩擦界面。

3、 根据权利要求 2所述的风力发电机， 其特征在于， 所述高分子聚合 物绝缘层为自由活动层， 所述第一电极层和所述高分子聚合物绝缘层之间形 成有摩擦界面， 所述第二电极层和所述高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦 界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第二电极层整体固设 在所述第二基板上； 所述高分子聚合物绝缘层的固定端与所述第一电极层的 一端或所述支撑臂固定连接。

4、 根据权利要求 2所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极层 和所述高分子聚合物绝缘层均为自由活动层， 所述第二电极层和所述高分子 聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面；

所述第二电极层整体固设在所述第二基板上； 所述第一电极层的固定端 和所述高分子聚合物绝缘层的固定端固定连接在一起， 并与所述第一基板或 所述支撑臂固定连接。

5、 根据权利要求 2 所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第二电极层 为自由活动层， 所述第二电极层和所述高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦 界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述高分子聚合物绝缘层 整体固设在所述第一电极层上； 所述第二电极层的固定端与所述第二基板或 所述支撑臂固定连接。

6、 根据权利要求 2 所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第二电极层 和所述高分子聚合物绝缘层均为自由活动层， 所述第一电极层和所述高分子 聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面， 所述第二电极层和所述高分子聚合物绝 缘层之间形成有摩擦界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上； 所述高分子聚合物绝缘层 的固定端与所述第一电极层的一端或所述支撑臂固定连接， 所述第二电极层 的固定端与所述第二基板或所述支撑臂固定连接。

7、 根据权利要求 2所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极层、 高分子聚合物绝缘层和第二电极层均为自由活动层， 所述第二电极层和所述 高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面；

所述第一电极层的固定端和所述高分子聚合物绝缘层的固定端固定连 接在一起， 并与所述第一基板或所述支撑臂固定连接； 所述第二电极层的固 定端与所述第二基板或所述支撑臂固定连接。

8、 根据权利要求 1 所述的风力发电机， 其特征在于， 所述高分子聚合 物绝缘层为两层， 分别为第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘 层， 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之间形成有摩 擦界面。

9、 根据权利要求 8所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一高分子 聚合物绝缘层为自由活动层， 所述第一电极层和所述第一高分子聚合物绝缘 层之间也形成有摩擦界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第二电极层整体固设 在所述第二基板上， 所述第二高分子聚合物绝缘层整体固设在所述第二电极 层上； 所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端与所述第一电极层的一端或所 述支撑臂固定连接。

10、 根据权利要求 8所述的风力发电机， 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均为自由活动层， 所述第一电极层 和所述第一高分子聚合物绝缘层之间也形成有摩擦界面， 所述第二电极层和 所述第二高分子聚合物绝缘层之间也形成有摩擦界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第二电极层整体固设 在所述第二基板上； 所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端与所述第一电极 层的一端或所述支撑臂固定连接， 所述第二高分子聚合物绝缘层的固定端与 所述第二电极层的一端或所述支撑臂固定连接。

11、 根据权利要求 8所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极层 和所述第一高分子聚合物绝缘层均为自由活动层；

所述第二电极层整体固设在所述第二基板上， 所述第二高分子聚合物绝 缘层整体固设在所述第二电极层上； 所述第一电极层的固定端与所述第一高 分子聚合物绝缘层的固定端固定连接在一起， 并与所述第一基板或所述支撑 臂固定连接。

12、根据权利要求 8所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极层、 第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层均为自由活动层， 所述 第二电极层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间也形成有摩擦界面；

所述第二电极层整体固设在所述第二基板上； 所述第一电极层的固定端 与所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端固定连接在一起， 并与所述第一基 板或所述支撑臂固定连接； 所述第二高分子聚合物绝缘层的固定端与所述第 二电极层的一端或所述支撑臂固定连接。

13、根据权利要求 8所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极层、 第一高分子聚合物绝缘层、 第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层均为自由 活动层；

所述第一电极层的固定端与所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端固 定连接在一起， 并与所述第一基板或所述支撑臂固定连接； 所述第二电极层 的固定端与所述第二高分子聚合物绝缘层的固定端固定连接在一起， 并与所 述第二基板或所述支撑臂固定连接。

14、 根据权利要求 1所述的风力发电机， 其特征在于， 所述高分子聚合 物绝缘层为三层， 分别为第一高分子聚合物绝缘层、 居间薄膜层和第二高分 子聚合物绝缘层，所述第一高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层之间和 /或所述 第二高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层之间形成有摩擦界面。

15、 根据权利要求 14所述的风力发电机， 其特征在于， 所述居间薄膜 层为自由活动层；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第一高分子聚合物绝 缘层整体固设在所述第一电极层上； 所述第二电极层整体固设在所述第二基 板上， 所述第二高分子聚合物绝缘层整体固设在所述第二电极层上； 所述居 间薄膜层的固定端与所述第一高分子聚合物绝缘层的一端或所述支撑臂固 定连接。

16、 根据权利要求 14所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极 层、 所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间薄膜层均为自由活动层； 所述第二电极层整体固设在所述第二基板上， 所述第二高分子聚合物绝 缘层整体固设在所述第二电极层上； 所述第一电极层和所述第一高分子聚合 物绝缘层贴合在一起， 共同具有一个自由端；

所述第一电极层的固定端和所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端与 所述第一基板或支撑臂固定连接， 所述居间薄膜层的固定端与所述第一高分 子聚合物绝缘层、 所述第二高分子聚合物绝缘层或支撑臂固定连接。

17、 根据权利要求 14所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极 层、 所述第一高分子聚合物绝缘层、 所述居间薄膜层、 所述第二高分子聚合 物绝缘层和所述第二电极层均为自由活动层；

所述第一电极层和所述第一高分子聚合物绝缘层贴合在一起， 共同具有 一个自由端； 所述第二电极层和所述第二高分子聚合物绝缘层贴合在一起， 共同具有一个自由端； 所述第一电极层的固定端和所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端与 所述第一基板或支撑臂固定连接， 所述第二电极层的固定端和所述第二高分 子聚合物绝缘层的固定端与所述第二基板或支撑臂固定连接， 所述居间薄膜 层的固定端与所述第一高分子聚合物绝缘层、 所述第二高分子聚合物绝缘层 或支撑臂固定连接。

18、 根据权利要求 1至 17任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 形 成所述摩擦界面的两层相对的面中至少一面设有微纳结构。

19、 根据权利要求 1至 17任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 所 述第一基板和第二基板为玻璃板、 聚合物板、 复合型板、 金属板或合金板。

20、 根据权利要求 1至 17任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 还 包括： 在所述至少一个通风口设置的集风器。

21、 根据权利要求 1至 17任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 还 包括：

与所述摩擦发电机的两个输出电极相连、 将所述摩擦发电机输出的交流 脉沖电信号进行整流处理得到单向脉动直流信号的整流电路；

与所述整流电路相连、 将所述整流电路输出的单向脉动直流信号进行滤 波处理的滤波电路；

与所述滤波电路相连、 将所述滤波电路输出的直流信号进行稳压处理的 稳压电路；

与所述稳压电路相连、 将所述稳压电路输出的直流信号进行变压处理的 变压电路；

与所述变压电路相连、 将所述变压电路输出的电信号进行储存的储能电 路。

22、 根据权利要求 21 所述的风力发电机， 其特征在于， 所述储能电路 为锂电池、 镍氢电池、 铅酸电池或超级电容器。

23、 一种风力发电机， 其特征在于， 包括： 平行相对设置的第一基板和 第二基板， 设置在所述第一基板和第二基板之间、 且位于所述第一基板和第 二基板边缘的至少一个支撑臂， 以及固设在所述第一基板和第二基板、 和 / 或所述支撑臂上的至少一个摩擦发电机； 所述第一基板和第二基板之间具有 由所述支撑臂形成的至少一个通风口；

所述摩擦发电机包括： 第一电极层、 第二电极层、 居间电极层以及形成 在所述第一电极层和居间电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层、 形成 在所述居间电极层和第二电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层； 其 中， 所述至少一层高分子聚合物绝缘层与所述居间电极层之间形成有摩擦界 面； 所述第一电极层和第二电极层相连后与所述居间电极层分别为摩擦发电 机的两个输出电极；

形成所述摩擦界面的两层中的至少一层为自由活动层， 所述自由活动层 的一端为固定端， 另一端为自由端。

24、 根据权利要求 23 所述的风力发电机， 其特征在于， 所述形成在所 述第一电极层和居间电极层之间的至少一层高分子聚合物绝缘层构成第一 高分子聚合物绝缘层， 所述形成在所述居间电极层和第二电极层之间的至少 一层高分子聚合物绝缘层构成第二高分子聚合物绝缘层。

25、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 其特征在于， 所述居间电极 层为自由活动层， 所述第一高分子聚合物绝缘层与所述居间电极层之间和第 二高分子聚合物绝缘层与所述居间电极层之间形成有摩擦界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第一高分子聚合物绝 缘层整体固设在所述第一电极层上， 所述第二电极层整体固设在所述第二基 板上， 所述第二高分子聚合物绝缘层整体固设在所述第二电极层上；

所述居间电极层的固定端与所述第一高分子聚合物绝缘层的一端或所 述支撑臂固定连接。

26、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 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均为自由活动层， 所述居间电极层和所述 第二高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面， 所述第一电极层和所述第一 高分子聚合物绝缘层之间也形成有摩擦界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第二电极层整体固设 在所述第二基板上， 所述第二高分子聚合物绝缘层整体固设在所述第二电极 层上；

所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端和所述居间电极层的固定端固 定连接在一起， 并与所述第一电极层的一端或所述支撑臂固定连接。

27、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极 层、 所述第一高分子聚合物绝缘层和所述居间电极层均为自由活动层， 所述 居间电极层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面；

所述第二电极层整体固设在所述第二基板上， 所述第二高分子聚合物绝 缘层整体固设在所述第二电极层上；

所述第一电极层的固定端、 所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端和所 述居间电极层的固定端固定连接在一起， 并与所述第一基板或所述支撑臂固 定连接。

28、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一高分 子聚合物绝缘层、 所述居间电极层和所述第二高分子聚合物绝缘层均为自由 活动层， 所述第一电极层和所述第一高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界 面， 所述居间电极层和所述第二高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面， 所述第二电极层和第二高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第二电极层整体固设 在所述第二基板上；

所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端和所述居间电极层的固定端固 定连接在一起， 并与所述第一电极层的一端或所述支撑臂固定连接； 所述第 二高分子聚合物绝缘层的固定端与所述第二电极层的一端或所述支撑臂固 定连接。

29、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极 层、 所述第一高分子聚合物绝缘层、 所述居间电极层和所述第二高分子聚合 物绝缘层均为自由活动层， 所述居间电极层和所述第二高分子聚合物绝缘层 之间形成有摩擦界面， 所述第二电极层和第二高分子聚合物绝缘层之间形成 有摩擦界面；

所述第二电极层整体固设在所述第二基板上； 所述第一电极层的固定端、 所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端和所 述居间电极层的固定端固定连接在一起， 并与所述第一基板或所述支撑臂固 定连接； 所述第二高分子聚合物绝缘层的固定端与所述第二电极层的一端或 所述支撑臂固定连接。

30、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极 层、 所述第一高分子聚合物绝缘层、 所述居间电极层、 所述第二高分子聚合 物绝缘层和所述第二电极层均为自由活动层， 所述居间电极层和所述第二高 分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面；

所述第一电极层的固定端、 所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端和所 述居间电极层的固定端固定连接在一起， 并与所述第一基板或所述支撑臂固 定连接； 所述第二高分子聚合物绝缘层的固定端和所述第二电极层的固定端 固定连接在一起， 并与所述第二基板或所述支撑臂固定连接。

31、 根据权利要求 26至 30任一项所述的风力发电机， 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除固定端以外的其它部分是 分离的， 所述居间电极层和所述第一高分子聚合物绝缘层之间也形成有摩擦 界面。

32、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一高分 子聚合物绝缘层为自由活动层， 所述第一电极层和所述第一高分子聚合物绝 缘层之间形成有摩擦界面， 所述居间电极层和所述第一高分子聚合物绝缘层 之间形成有摩擦界面；

所述第一电极层整体固设在所述第一基板上， 所述第二电极层整体固设 在所述第二基板上， 所述第二高分子聚合物绝缘层整体固设在所述第二电极 层上， 所述居间电极层整体固设在所述第二高分子聚合物绝缘层上或者所述 居间电极层与所述第二高分子聚合物绝缘层通过边缘连接；

所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端与所述第一电极层的一端或所 述支撑臂固定连接。

33、 根据权利要求 24所述的风力发电机， 其特征在于， 所述第一电极 层和所述第一高分子聚合物绝缘层均为自由活动层， 所述居间电极层和所述 第一高分子聚合物绝缘层之间形成有摩擦界面； 所述第二电极层整体固设在所述第二基板上， 所述第二高分子聚合物绝 缘层整体固设在所述第二电极层上， 所述居间电极层整体固设在所述第二高 分子聚合物绝缘层上或者所述居间电极层与所述第二高分子聚合物绝缘层 通过边缘连接；

所述第一电极层的固定端和所述第一高分子聚合物绝缘层的固定端固 定连接在一起， 并与所述第一基板或所述支撑臂固定连接。

34、 根据权利要求 23至 33任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 形 成所述摩擦界面的两层相对的面中至少一面设有微纳结构。

35、 根据权利要求 23至 33任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 所 述第一基板和第二基板为玻璃板、 聚合物板、 复合型板、 金属板或合金板。

36、 根据权利要求 23至 33任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 还 包括： 在所述至少一个通风口设置的集风器。

37、 根据权利要求 23至 33任一项所述的风力发电机， 其特征在于， 还 包括：

与所述摩擦发电机的两个输出电极相连、 将所述摩擦发电机输出的交流 脉动电信号进行整流处理得到单向脉动直流信号的整流电路；

与所述整流电路相连、 将所述整流电路输出的单向脉沖直流信号进行滤 波处理的滤波电路；

与所述滤波电路相连、 将所述滤波电路输出的直流信号进行变压处理的 变压电路；

与所述变压电路相连、 将所述变压电路输出的电信号进行储存的储能电 路。

38、 根据权利要求 37所述的风力发电机， 其特征在于， 所述储能电路 为锂电池、 镍氢电池、 铅酸电池或超级电容器。