一种摩擦纳米波浪能发电装置

本技术涉及一种摩擦能发电机。

背景技术：

1、波浪能是风能在海面上传导而引起的波浪的动能和势能的总和。波浪能作为最洁净的可再生能源之一，具有分布面积广、可利用时间长及蕴藏能量巨大等优点，如果能够合理利用广阔海域中的海浪，将会为世界能源的利用开辟一条崭新的道路。

2、如今对于波浪能的收集主要采用电磁感应发电机，但其应用在这一领域有诸多不便。首先，基于法拉第电磁感应原理的发电机输出功率与频率的平方呈正比，而波浪的低频(<3hz)和杂乱无序性使其无法高效收集波浪能；其次，电磁感应发电机需要一系列复杂的设备将海浪的机械能转化为电能，导致其体积大、造价高昂，不利于应对海洋上多变极端的气候环境。

3、因此，摩擦纳米发电机很好地解决了上述问题。但是现有的纳米摩擦发电机，需要转换机构，无法对上浮子的垂荡运动直接进行收集，从而造成对波浪能的利用率低下。同时，因为转换机构的存在，造成摩擦纳米发电机结构相对复杂，不易于维护。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服现有的纳米摩擦发电机对波浪能的利用率低下的问题，提供了一种摩擦纳米波浪能发电装置。

2、本实用新型提供一种摩擦纳米波浪能发电装置，包括上浮子、连接装置、浮筒，以及浮筒内的第一滑轨、第一支撑装置、第二支撑装置、第一介电薄膜、第二介电薄膜和复位装置；

3、浮筒内固定有第一滑轨；

4、第一支撑装置与第一滑轨滑动配合，并能够沿第一滑轨移动；

5、第一介电薄膜和第二介电薄膜分别固定在第一支撑装置和第二支撑装置上，且第一介电薄膜与第二介电薄膜相接触；

6、第一支撑装置的一端通过连接装置与浮筒外的上浮子连接，上浮子能够拉动第一支撑装置沿第一滑轨移动，复位装置与第一支撑装置的另一端连接，能够拉动第一支撑装置复位；

7、第一介电薄膜和第二介电薄膜在摩擦电序列里的位置和电负性均不同；且第二介电薄膜包括两个具有间距的电极，电极作为摩擦纳米波浪能发电装置的电能输出端。

8、本实用新型的有益效果是：

9、本实用新型结构简单、发电成本低，可以对上浮子的垂荡运动直接进行收集，而不需要转换机构，从而提高了波浪能的利用率，能量转换效率高。并且，摩擦纳米发电单元密封于聚合物外壳内部，减少海水腐蚀对发电机组输出性能的影响，易于维护。还可将发电装置单元串联或并联以满足实际应用需求，能够直接持续不断的驱动各种海洋设备或传感器件，也可以向海岛提供电力输出。

技术特征：

1.一种摩擦纳米波浪能发电装置，其特征在于，包括上浮子(5)、连接装置、浮筒(1)，以及浮筒(1)内的第一滑轨(2)、第一支撑装置、第二支撑装置、第一介电薄膜(3)、第二介电薄膜(4)和复位装置(6)；

2.根据权利要求1所述的一种摩擦纳米波浪能发电装置，其特征在于，第一介电薄膜(3)为pdms聚二甲基硅氧烷薄膜，第二介电薄膜(4)包括第一铜箔和第二铜箔；

3.根据权利要求1或2所述的一种摩擦纳米波浪能发电装置，其特征在于，第一支撑装置包括第一滑块(7-1)和第一支撑板(7-2)；

4.根据权利要求3所述的一种摩擦纳米波浪能发电装置，其特征在于，连接装置包括连接杆(8-1)和连接绳(8-2)；

5.根据权利要求3所述的一种摩擦纳米波浪能发电装置，其特征在于，第二支撑装置包括一对第二滑轨(9-1)、一对第二滑块(9-2)、弹性压力装置(9-3)和第二支撑板(9-4)；

6.根据权利要求4或5所述的一种摩擦纳米波浪能发电装置，其特征在于，复位装置(6)为发条。

7.根据权利要求1、2、4或5所述的一种摩擦纳米波浪能发电装置，其特征在于，浮筒(1)包括内筒(1-1)和外筒(1-2)；

技术总结
本技术的一种摩擦纳米波浪能发电装置，涉及一种摩擦能发电机。目的是为了克服现有的纳米摩擦发电机对波浪能的利用率低下的问题，包括：浮筒内固定有第一滑轨；第一支撑装置能够沿第一滑轨移动；第一介电薄膜和第二介电薄膜分别固定在第一支撑装置和第二支撑装置上，且第一介电薄膜与第二介电薄膜相接触；第一支撑装置的一端通过连接装置与浮筒外的上浮子连接，上浮子能够拉动第一支撑装置沿第一滑轨移动，复位装置与第一支撑装置的另一端连接，能够拉动第一支撑装置复位；第一介电薄膜和第二介电薄膜在摩擦电序列里的位置和电负性均不同；且第二介电薄膜包括两个具有间距的电极，电极作为摩擦纳米波浪能发电装置的电能输出端。

技术研发人员：荆丰梅,倪宇锐,梅云雷,王毅,王松
受保护的技术使用者：北京石油化工学院
技术研发日：20230404
技术公布日：2024/1/12