一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置，涉及新能源技术领域。本发明专利技术是为了解决现有电磁式发电机的磁铁和线圈过于笨重，不适用于收集波浪的低频不规则运动的问题。本发明专利技术所述的一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置，摩擦纳米发电机包括两个电极层和一个振荡层，电极层包括第一基板和贴在第一基板一侧的铜膜电极，振荡层包括第二基板和贴在第二基板两侧的PVC超透膜，柔性弹簧和摩擦纳米发电机均位于壳体内部，两个电极层分别与壳体的顶部与底部固定连接，振荡层通过柔性弹簧与壳体的顶部相连、使得振荡层能够悬吊在两个电极层之间，两个铜膜电极分别与第二基板两侧的PVC超透膜相对。二基板两侧的PVC超透膜相对。二基板两侧的PVC超透膜相对。
【技术实现步骤摘要】
一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置
[0001]本专利技术属于新能源
，尤其涉及波浪能发电装置。
技术介绍
[0002]随着传统的化石能源储量减少，为了满足社会生产的能源需求，人类开始越来越多的将目光聚焦到清洁能源上。海洋能由于清洁无污染、储量丰富、分布广泛等优点，成为继风能、太阳能等绿色能源之后的“蓝色能源”。目前，波浪能作为海洋能中颇具开发潜力的一种能源形式，受到了国内外研究人员的广泛关注。但由于发电关键器件的磁铁和线圈过于笨重，并不适用于收集波浪的低频不规则运动，导致传统的电磁式发电机并未能大规模应用于波浪能发电领域。因此，开发种新型轻量化、低成本、高效能的波浪能收集技术成为当务之急。
技术实现思路
[0003]本专利技术是为了解决现有电磁式发电机的磁铁和线圈过于笨重，不适用于收集波浪的低频不规则运动的问题，现提供一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置。
[0004]一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置，包括：壳体1、柔性弹簧6和摩擦纳米发电机9，摩擦纳米发电机9包括层叠设置的两个电极层和一个振荡层，电极层包括第一基板和贴在第一基板一侧的铜膜电极4，振荡层包括第二基板和贴在第二基板两侧的PVC超透膜5，铜膜电极4的表面积小于第一基板，PVC超透膜5的表面积小于第二基板，柔性弹簧6和摩擦纳米发电机9均位于壳体1内部，两个电极层分别与壳体1的顶部与底部固定连接，振荡层通过柔性弹簧6与壳体1的顶部相连、使得振荡层能够悬吊在两个电极层之间，两个铜膜电极4分别与第二基板两侧的PVC超透膜5相对。
[0005]进一步的，上述一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置还包括：蓄电池组7和防水舱10，防水舱10为环形且固定在壳体1底部，蓄电池组7位于防水舱10内部，摩擦纳米发电机9位于防水舱10的环内，摩擦纳米发电机9与蓄电池组7电气连接并用于为蓄电池组7充电。
[0006]进一步的，上述第一基板和第二基板均为亚克力板3。
[0007]进一步的，上述壳体1为碟形。
[0008]进一步的，上述壳体1包括上、下接合在一起的两部分。
[0009]进一步的，上述壳体1上、下两部分之间通过密封圈8实现密封。
[0010]进一步的，上述两个电极层均通过可调节丝杠支架2分别与壳体1的顶部与底部固定连接。
[0011]进一步的，上述防水舱10的外壳材质为亚克力。
[0012]进一步的，上述铜膜电极4表面刻蚀有一层纳米线结构。
[0013]进一步的，上述壳体1的材质为不锈钢。
[0014]本专利技术所述的一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置的有益效果
如下：
[0015]1、本专利技术基于摩擦起电和静电感应原理的飞碟形点吸收式波浪能发电装置，利用柔性弹簧的伸缩作用，能够从垂荡方向充分获取能量。
[0016]2、基于摩擦纳米发电机的工作特性，能够较好地捕获低频波浪能量，有良好的低频特性，与海洋波低频且无规则运动特性相适应，在不同的波况下，都可以保持稳定输出。
[0017]3、采用可调节丝杠来作为上下两亚克力板的支撑结构，能够方便调节上下铜膜电极的距离，在安装时能够根据当地实际海况改变最佳的上下板间距，且装卸方便，提高了飞碟形点吸收式波浪能发电装置的灵活性和输出性能。
[0018]4、所述波浪能装置便于大规模布放构成供电网络，电能输出成倍增加，在水下观测网、水下小型航行器供电等方面显示出巨大潜力。
附图说明
[0019]图1为本专利技术所述一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置的离散结构示意图；
[0020]图2为本专利技术所述一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置的内部结构示意图；
[0021]图3为摩擦纳米发电机的结构示意图；
[0022]图4为上壳体结构示意图；
[0023]图5为完整接合在一起的壳体结构示意图。
[0024]图中，1
‑
壳体、2
‑
可调节丝杠支架、3
‑
亚克力板、4
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铜膜电极、5
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PVC超透膜、6
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柔性弹簧、7
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蓄电池组、8
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密封圈、9
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摩擦纳米发电机、10
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防水舱。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]参照图1至图5具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置，其特征在于，包括：材质为不锈钢的壳体1、两个可调节丝杠支架2、四根柔性弹簧6、蓄电池组7、密封圈8、摩擦纳米发电机9和亚克力材质的防水舱10。
[0027]所述壳体1为碟形，包括上、下两部分壳体，每一部分壳体的边缘均匀设有8个螺纹孔。上、下两部分壳体的开口相对且螺纹孔意义正对，通过螺杆相连。两部分壳体之间的连接缝隙通过密封圈8实现密封。壳体1设计为碟形结构的目的是能够降低波浪在纵摇方向对发电装置的影响，而仅采集波浪垂荡方向的运动。
[0028]摩擦纳米发电机9包括层叠设置的两个电极层和一个振荡层。电极层均包括第一基板和贴在第一基板一侧的铜膜电极4；振荡层包括第二基板和贴在第二基板两侧的PVC超透膜5。铜膜电极4的表面积小于第一基板的表面积；PVC超透膜5的表面积小于第二基板的表面积。第一基板和第二基板均为亚克力板3。
[0029]两个可调节丝杠支架2、蓄电池组7、摩擦纳米发电机9和防水舱10均位于壳体1的内部。
[0030]两个电极层的亚克力板3分别通过两个可调节丝杠支架2与上、下两部分壳体的内壁固定连接。四根柔性弹簧6的一端均与振荡层的亚克力板3外边缘固定连接，且柔性弹簧6不与PVC超透膜5相接触。通过四根柔性弹簧6的连接，使得振荡层能够悬吊在两个电极层之间，振荡层由于自身重力原因，使柔性弹簧6在初始时处于拉伸状态。两个铜膜电极4分别与第二基板两侧的PVC超透膜5相对。PVC超透膜5作为摩擦层，在实际应用时，铜膜电极4表面刻蚀有一层纳米线结构，以增加接触面积。在实际应用时，能够根据实际海况通过可调节丝杠支架2改变两个电极层和振荡层的距离。
[0031]防水舱10为环形且固定在壳体1底部。蓄电池组7包括四个蓄电池，四个蓄电池位于防水舱10内部且均匀分布。摩擦纳米发电机9位于防水舱10的环内，使得四个蓄电池围绕在摩擦纳米发电机9的四周。摩擦纳米发电机9与蓄电池组7通过导线电气连接并用于为蓄电池组7充电。
[0032]本实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置，其特征在于，包括：壳体(1)、柔性弹簧(6)和摩擦纳米发电机(9)，摩擦纳米发电机(9)包括层叠设置的两个电极层和一个振荡层，电极层包括第一基板和贴在第一基板一侧的铜膜电极(4)，振荡层包括第二基板和贴在第二基板两侧的PVC超透膜(5)，铜膜电极(4)的表面积小于第一基板，PVC超透膜(5)的表面积小于第二基板，柔性弹簧(6)和摩擦纳米发电机(9)均位于壳体(1)内部，两个电极层分别与壳体(1)的顶部与底部固定连接，振荡层通过柔性弹簧(6)与壳体(1)的顶部相连、使得振荡层能够悬吊在两个电极层之间，两个铜膜电极(4)分别与第二基板两侧的PVC超透膜(5)相对。2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电机的点吸收式波浪能发电装置，其特征在于，还包括：蓄电池组(7)和防水舱(10)，防水舱(10)为环形且固定在壳体(1)底部，蓄电池组(7)位于防水舱(10)内部，摩擦纳米发电机(9)位于防水舱(10)的环内，摩擦纳米发电机(9)与蓄电池组(7)电气连接并用于为蓄电池组(7)充电。3.根据权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发...
【专利技术属性】
技术研发人员：荆丰梅，梅云雷，李守根，王松，王毅，倪宇锐，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：
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