【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所描述的实施方式涉及用于收获动能的装置和方法。在某些示例性实施方式中，装置和方法可以涉及介电弹性体发电机。
技术介绍
1、运输能量通常是物理空间与能量容量之间的平衡。可以通过以燃料或电池的形式存储能量来获得额外的能量容量。然而，基于化石燃料的能源导致二氧化碳排放，这对环境有害。许多电气化运输方法受限于电池尺寸和重量以及对港口充电基础设施的高要求。
2、或者，可以从应用周围的环境收获能量，例如风能或太阳能。太阳能是海洋船舶和平台使用的一种常见能量收获技术。然而，太阳能系统需要大量表面积，并且输出受到太阳可利用性的限制。
3、海洋拥有以波浪形式的巨大动力，其通常未被利用。波浪能每年365个昼夜可用，与太阳的可利用性无关。此外，当太阳较少时，通常具有更大的波浪。因此，波浪能可以与太阳能系统互补。此外，波浪会对海洋船舶造成巨大破坏。
4、用于波浪收获的传统技术是不实用的，因为它们是基于电磁涡轮机的。电磁涡轮机因太重且体积太大而不能作为用于海洋船舶的实用且成本效益高的能量收获系统。当前的波浪收获技术也仅限于收获旋转加速度。然而，由波浪引起的加速度本质上是线性的，从线性加速度到旋转加速度的转换导致额外的低效率。
5、海洋部门是一个实例，但船上能量供应的这种挑战也存在于其他行业，包括但不限于陆地运输、无人水面车辆、传感器平台、可穿戴设备和医疗设备。
技术实现思路
1、本文描述的各个实施方式总的来说涉及用于收获动能的装置(和相关方法)。装置可以包括：
2、在某些实施方式中，每个膜层可以包括多个细长膜元件。多个细长膜元件中的每个细长膜元件可以在该膜层的窄开口部分与该膜层的宽周边部分之间延伸。
3、在某些实施方式中，每个细长膜元件可以包括轧制堆叠体。轧制堆叠体可以包括至少两个电极和在两个电极之间的介电元件。
4、在某些实施方式中，轧制堆叠体可以包括第一介电元件、与第一介电元件相邻的第一电极、与第一电极相邻的第二介电元件和与第二介电元件相邻的第二电极。
5、在某些实施方式中，每个膜层可以包括至少一个圆锥形膜元件，每个圆锥形膜元件可以包括一对外部绝缘元件、在一对外部绝缘元件之间的一对电极和在一对电极之间的介电元件。
6、在某些实施方式中，至少一个圆锥形膜元件可以由一对外部绝缘元件、在一对外部绝缘元件之间的一对电极、在一对电极之间的一对介电元件和在一对介电元件之间的单个电极组成。可以由一对电极的第一电极、一对介电元件的第一介电元件和单个电极形成第一介电换能器，并且可以由一对电极的第二电极、一对介电元件的第二介电元件和单个电极形成第二介电换能器。
7、在某些实施方式中，每个膜层可以包括单个圆锥形膜元件。
8、在某些实施方式中，外部绝缘元件和介电元件中的一者或多者可以包括介电膜。
9、在某些实施方式中，介电膜可以包括硅酮和天然橡胶乳胶中的一者或多者。
10、在某些实施方式中，每个电极都可以是可拉伸的。
11、在某些实施方式中，装置可以进一步包括电能存储组件。电能存储组件可以接收当以第二方向施加力时由第一膜层积累的至少一部分电荷和当以第一方向施加力时由第二膜层积累的至少一部分电荷。
12、在某些实施方式中，装置可以进一步包括可附连到连接杆的第二末端部分的紧固件，用于将第二末端部分耦合到物理负载。
13、在某些实施方式中，连接杆的第一末端部分可以穿过多个膜层中的每个膜层的窄开口部分。
14、在某些实施方式中，多个膜层可以包括最上方膜层和最下方膜层。连接杆可以从最上方膜层伸出。可安装的支撑基座可以面向最下方膜层。
15、在某些实施方式中，最上方膜层可以以宽周边部分向上的方式取向。
16、在某些实施方式中，最上方膜层可以以宽周边部分向下的方式取向。
17、在某些实施方式中，最下方膜层可以以宽周边部分向上的方式取向。
18、在某些实施方式中，最下方膜层可以以宽周边部分向下的方式取向。
19、在某些实施方式中，漏斗形状可以是圆形漏斗形状。
20、在某些实施方式中，对于每个膜层来说，窄开口部分可以与宽周边部分同心。
21、在某些实施方式中，装置可以进一步包括刚性框架，用于维持膜层的宽周边部分相对于支撑基座固定。
22、在某些实施方式中，装置可以进一步包括连接多个膜层的相邻膜层的一个或多个板。
23、在某些实施方式中，一个或多个板连接多个膜层的相邻膜层的窄开口部分。
24、在某些实施方式中，装置可以进一步包括用于包围多个膜层的盖部分。盖部分可以具有通孔，用于使连接杆的第二末端部分通过。盖部分可以固定到可安装的支撑基座。
25、在某些实施方式中，盖部分可以包括内部接合表面，其具有与膜层的宽周边部分的表面形状互补的形状。
26、在某些实施方式中，可安装的支撑基座可以包括形状与盖部分的表面互补的接合表面。
27、在某些实施方式中，可安装的支撑基座可以限定一个或多个孔。
28、在另一个宽泛的方面中，公开了一种制造动能收获装置的方法。方法可以包括形成多个介电弹性体膜元件。每个介电弹性体膜元件可以被配置成在周期性拉伸和松弛时积累电荷。方法可以进一步包括使用多个膜元件形成多个漏斗形状的膜层，并将多个膜层排布成堆叠体。每个膜层可以是漏斗形状，具有窄开口部分和宽周边部分。每个膜层可以被排布成与具有由窄开口和宽周边部分限定的相反取向的另一个膜层相邻。方法可以进一步包括将刚性的连接杆的第一末端部分通过堆叠体的膜层的窄开口部分插入；将堆叠体的膜层的窄开口部分耦合到连接杆的第一末端部分；和将堆叠体的膜层的宽周边部分相对于可安装的支撑基座固定。连接杆可以具有从第一末端部分延伸到第二末端部分的纵轴。连接杆的第二末端部分可以从堆叠体的第一末端伸出。在连接杆的第二末端部分处以沿着纵轴的第一方向施加线性力至少导致多个膜层中的第一膜层拉伸，并且以与第一方向相反的第二方向施加力至少导致与第一膜层相邻的第二膜层拉伸。
29、在某些实施方式中，形成多个介电弹性体膜元件可以包括：对于多个介电弹性体膜元件中的每个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动能收获装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中每个膜层包括多个细长膜元件，所述多个细长膜元件中的每个细长膜元件在该膜层的所述窄开口部分与该膜层的所述宽周边部分之间延伸。
3.根据权利要求2所述的装置，其中每个细长膜元件包括轧制堆叠体，所述轧制堆叠体包括至少两个电极和在所述两个电极之间的介电元件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述轧制堆叠体包括第一介电元件、与所述第一介电元件相邻的第一电极、与所述第一电极相邻的第二介电元件和与所述第二介电元件相邻的第二电极。
5.根据权利要求1所述的装置，其中每个膜层包括至少一个圆锥形膜元件，每个圆锥形膜元件包括一对外部绝缘元件、在所述一对外部绝缘元件之间的一对电极和在所述一对电极之间的介电元件。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述至少一个圆锥形膜元件由一对外部绝缘元件、在所述一对外部绝缘元件之间的一对电极、在所述一对电极之间的一对介电元件和在所述一对介电元件之间的单个电极组成，
7.根据权利要求5或6中任一项所述的装置，其中每个膜层包括单个
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其中所述外部绝缘元件中的一者或多者包括介电膜。
9.根据权利要求3至7中任一项所述的装置，其中所述介电元件中的一者或多者包括介电膜。
10.根据权利要求8或9中任一项所述装置，其中所述介电膜包括硅酮和天然橡胶乳胶中的一者或多者。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的装置，其中每个所述电极都是可拉伸的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其还包括电能存储组件，所述电能存储组件接收当以所述第二方向施加力时由所述第一膜层积累的至少一部分电荷和当以所述第一方向施加力时由所述第二膜层积累的至少一部分电荷。
13.根据权利要求1或12中任一项所述的装置，其还包括可附连到所述连接杆的所述第二末端部分的紧固件，用于将所述第二末端部分耦合到物理负载。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其中所述连接杆的所述第一末端部分穿过所述多个膜层中的每个膜层的所述窄开口部分。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中所述多个膜层包括最上方膜层和最下方膜层，所述连接杆从所述最上方膜层伸出，所述可安装的支撑基座面向所述最下方膜层。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述最上方膜层以所述宽周边部分向上的方式取向。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述最上方膜层以所述宽周边部分向下的方式取向。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，其中所述最下方膜层以所述宽周边部分向上的方式取向。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，其中所述最下方膜层以所述宽周边部分向下的方式取向。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的装置，其中所述漏斗形状包括圆形漏斗形状。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的装置，其中对于每个膜层来说，所述窄开口部分与所述宽周边部分同心。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的装置，其还包括刚性框架，用于维持所述膜层的所述宽周边部分相对于所述支撑基座固定。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的装置，其还包括连接所述多个膜层的相邻膜层的一个或多个板。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述一个或多个板连接所述多个膜层的相邻膜层的所述窄开口部分。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的装置，其还包括用于包围所述多个膜层的盖部分，所述盖部分具有通孔，用于使所述连接杆的第二末端部分通过，所述盖部分可固定到所述可安装的支撑基座。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述盖部分包括内部接合表面，其具有与所述膜层的所述宽周边部分的表面形状互补的形状。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的装置，其中所述可安装的支撑基座包括形状与所述盖部分的表面互补的接合表面。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的装置，其中所述可安装的支撑基座限定了一个或多个孔。
29.一种制造动能收获装置的方法，所述方法包括：
30.根据权利要求29所述的方法，其中形成多个介电弹性体膜元件包括：
31.根据权利要求30所述的方法，其中：
32.根据权利要求31所述的方法，其中：
33.根据权利要求31或32中任一项所述的方法，其中形成穿过所述第一介电元件的至少一个通...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种动能收获装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中每个膜层包括多个细长膜元件，所述多个细长膜元件中的每个细长膜元件在该膜层的所述窄开口部分与该膜层的所述宽周边部分之间延伸。
3.根据权利要求2所述的装置，其中每个细长膜元件包括轧制堆叠体，所述轧制堆叠体包括至少两个电极和在所述两个电极之间的介电元件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述轧制堆叠体包括第一介电元件、与所述第一介电元件相邻的第一电极、与所述第一电极相邻的第二介电元件和与所述第二介电元件相邻的第二电极。
5.根据权利要求1所述的装置，其中每个膜层包括至少一个圆锥形膜元件，每个圆锥形膜元件包括一对外部绝缘元件、在所述一对外部绝缘元件之间的一对电极和在所述一对电极之间的介电元件。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述至少一个圆锥形膜元件由一对外部绝缘元件、在所述一对外部绝缘元件之间的一对电极、在所述一对电极之间的一对介电元件和在所述一对介电元件之间的单个电极组成，
7.根据权利要求5或6中任一项所述的装置，其中每个膜层包括单个圆锥形膜元件。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其中所述外部绝缘元件中的一者或多者包括介电膜。
9.根据权利要求3至7中任一项所述的装置，其中所述介电元件中的一者或多者包括介电膜。
10.根据权利要求8或9中任一项所述装置，其中所述介电膜包括硅酮和天然橡胶乳胶中的一者或多者。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的装置，其中每个所述电极都是可拉伸的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其还包括电能存储组件，所述电能存储组件接收当以所述第二方向施加力时由所述第一膜层积累的至少一部分电荷和当以所述第一方向施加力时由所述第二膜层积累的至少一部分电荷。
13.根据权利要求1或12中任一项所述的装置，其还包括可附连到所述连接杆的所述第二末端部分的紧固件，用于将所述第二末端部分耦合到物理负载。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其中所述连接杆的所述第一末端部分穿过所述多个膜层中的每个膜层的所述窄开口部分。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中所述多个膜层包括最上方膜层和最下方膜层，所述连接杆从所述最上方膜层伸出，所述可安装的支撑基座面向所述最下方膜层。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述最上方膜层以所述宽周边部分向上的方式取向。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述最上方膜层以所述宽周边部分向下的方式取向。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，其中所述最下方膜层以所述宽周边部分向上的方式取向。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，其中所述最下方膜层以所述宽周边部分向下的方式取向。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的装置，其中所述漏斗形状包括圆形漏斗形状。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的装置，其中对于每个膜层来说，所述窄开口部分与所述宽周边部分同心。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的装置，其还包括刚性框架，用于维持所述膜层的所述宽周边部分相对于所述支撑基座固定。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的装置，其还包括连接所述多个膜层的相邻膜层的一个或多个板。
【专利技术属性】
技术研发人员：玛雅席琳·马赫，穆斯塔法·马赫，阿迈德·马赫，
申请(专利权)人：伏迩泰有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。