發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)電系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電系統(tǒng)不能很好的利用波浪、潮汐產(chǎn)生的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電的問(wèn)題。該發(fā)電系統(tǒng)，包括：發(fā)電裝置和儲(chǔ)能裝置，其中，所述發(fā)電裝置包括：至少一個(gè)具有空腔的殼體，所述空腔內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)撞擊部件，其中，每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)通過(guò)固定部件固定在所述空腔的任一側(cè)壁上，所述撞擊部件包括能夠與所述納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生碰撞的撞擊球；所述儲(chǔ)能裝置，與所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端相連，用于對(duì)所述納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電能進(jìn)行存儲(chǔ)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及納米【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，人類(lèi)對(duì)能源的需求與日俱增，而傳統(tǒng) 的能源通常為一次性能源，如果過(guò)度開(kāi)采就會(huì)面臨能源用盡的危機(jī)。因此，迫切地需要開(kāi)發(fā) 新能源?，F(xiàn)有的新能源通常包括波浪能、潮汐能、太陽(yáng)能和壓電能等。
[0003] 以壓電能為例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的壓電發(fā)電系統(tǒng)是利用壓電材料，將周?chē)h(huán)境的振動(dòng)機(jī) 械能轉(zhuǎn)換成電能，這是一種新型的發(fā)電技術(shù)。但是現(xiàn)有的壓電發(fā)電系統(tǒng)一般不能很好的利 用波浪、潮汐產(chǎn)生的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電，造成波浪能、潮汐能的浪費(fèi)。
[0004] 而且現(xiàn)有的壓電發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率低，發(fā)電量較小，造成收集能量需要較長(zhǎng)時(shí)間， 所以不能高效快捷的實(shí)現(xiàn)能量的收集。另外，這種壓電發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)電系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電系統(tǒng)不能很好的利用波 浪和、潮汐產(chǎn)生的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電的問(wèn)題。
[0006] 一種發(fā)電系統(tǒng)，包括：發(fā)電裝置和儲(chǔ)能裝置，其中，所述發(fā)電裝置包括：至少一個(gè) 具有空腔的殼體，所述空腔內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)撞擊部件，其 中，每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)通過(guò)固定部件固定在所述空腔的任一側(cè)壁上，所述撞擊部件包括 能夠與所述納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生碰撞的撞擊球；所述儲(chǔ)能裝置，與所述至少一個(gè)納米摩擦 發(fā)電機(jī)的輸出端相連，用于對(duì)所述納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電能進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0007] 較佳的，所述空腔內(nèi)設(shè)置有固定在所述空腔的第一側(cè)壁上的至少一個(gè)第一納米摩 擦發(fā)電機(jī)，以及固定在所述空腔的第二側(cè)壁上的至少一個(gè)第二納米摩擦發(fā)電機(jī)，所述第一 側(cè)壁和第二側(cè)壁相對(duì)；所述撞擊部件進(jìn)一步包括：設(shè)置在所述第一納米摩擦發(fā)電機(jī)和所述 第二納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的導(dǎo)軌，所述撞擊球能夠沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0008] 較佳的，所述導(dǎo)軌為空心導(dǎo)管，所述撞擊球設(shè)置于所述空心導(dǎo)管內(nèi)部的通道內(nèi)。
[0009] 較佳的，所述導(dǎo)軌與所述第一側(cè)壁或第二側(cè)壁相對(duì)。
[0010] 較佳的，所述導(dǎo)軌與所述第一納米摩擦發(fā)電機(jī)和所述第二納米摩擦發(fā)電機(jī)之間分 別具有預(yù)設(shè)的保護(hù)間隔。
[0011] 較佳的，所述撞擊部件進(jìn)一步包括牽引件，所述牽引件的第一端為固定在所述空 腔的頂壁上的固定端，所述牽引件的第二端為連接有所述撞擊球的自由端。
[0012] 較佳的，所述牽引件的長(zhǎng)度小于所述納米摩擦發(fā)電機(jī)的中心部位與所述牽引件的 第一端之間的距離。
[0013] 較佳的，所述空腔的每個(gè)側(cè)壁上都設(shè)置有納米摩擦發(fā)電機(jī)。
[0014] 較佳的，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)被所述撞擊部件撞擊的表面上進(jìn)一步設(shè)置有防護(hù)墊 片。
[0015] 較佳的，所述儲(chǔ)能裝置包括：整流電路、第一開(kāi)關(guān)控制電路、第一直流/直流控制 電路以及儲(chǔ)能電路；所述整流電路與所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端相連，接收所 述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的交流脈沖電信號(hào)并對(duì)所述交流脈沖電信號(hào)進(jìn)行整流處 理得到直流電壓；所述第一開(kāi)關(guān)控制電路與所述整流電路、所述第一直流/直流控制電路 和所述儲(chǔ)能電路相連，接收所述整流電路輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電 電壓，根據(jù)所述整流電路輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓得到第一控 制信號(hào)，將所述第一控制信號(hào)輸出給所述第一直流/直流控制電路；所述第一直流/直流控 制電路與所述整流電路、所述第一開(kāi)關(guān)控制電路和所述儲(chǔ)能電路相連，根據(jù)所述第一開(kāi)關(guān) 控制電路輸出的第一控制信號(hào)對(duì)所述整流電路輸出的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給所述 儲(chǔ)能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓。
[0016] 較佳的，所述發(fā)電裝置還包括：太陽(yáng)能板；所述儲(chǔ)能裝置還包括：第二開(kāi)關(guān)控制電 路和第二直流/直流控制電路；所述第二開(kāi)關(guān)控制電路與所述太陽(yáng)能板的輸出端、所述第 二直流/直流控制電路和所述儲(chǔ)能電路相連，接收所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓和所述儲(chǔ) 能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓，根據(jù)所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬 時(shí)充電電壓得到第二控制信號(hào)，將所述第二控制信號(hào)輸出給所述第二直流/直流控制電 路；所述第二直流/直流控制電路與所述太陽(yáng)能板的輸出端、所述第二開(kāi)關(guān)控制電路和所 述儲(chǔ)能電路相連，根據(jù)所述第二開(kāi)關(guān)控制電路輸出的第二控制信號(hào)對(duì)所述太陽(yáng)能板輸出的 直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給所述儲(chǔ)能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓。
[0017] 較佳的，所述發(fā)電裝置還包括：太陽(yáng)能板；所述儲(chǔ)能裝置包括：第一開(kāi)關(guān)控制電 路、整流電路、開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)控制電路、直流/直流控制電路和儲(chǔ)能電路；所述第一開(kāi) 關(guān)控制電路與所述太陽(yáng)能板的輸出端和所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)相連，接收所述太陽(yáng) 能板輸出的直流電壓，根據(jù)所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓向所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī) 輸出用于控制納米摩擦發(fā)電機(jī)是否工作的控制信號(hào)；所述整流電路與所述至少一個(gè)納米摩 擦發(fā)電機(jī)的輸出端相連，接收所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的交流脈沖電信號(hào)并對(duì)所 述交流脈沖信號(hào)進(jìn)行整流處理得到直流電壓；所述開(kāi)關(guān)電路的控制端與所述太陽(yáng)能板的輸 出端相連，根據(jù)所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓控制所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端與所述太 陽(yáng)能板的輸出端或所述整流電路連通；所述第二開(kāi)關(guān)控制電路與所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸 出端、所述直流/直流控制電路和所述儲(chǔ)能電路相連，接收所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端輸 出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓，根據(jù)所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端輸 出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓得到控制信號(hào)，將所述控制信號(hào)輸出給 所述直流/直流控制電路；所述直流/直流控制電路與所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端、所述 第二開(kāi)關(guān)控制電路和所述儲(chǔ)能電路相連，根據(jù)所述第二開(kāi)關(guān)控制電路輸出的控制信號(hào)對(duì)所 述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端輸出的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給所述儲(chǔ)能電路充電，得到 瞬時(shí)充電電壓。
[0018] 較佳的，所述儲(chǔ)能電路為鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池或超級(jí)電容器。
[0019] 較佳的，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)包括：依次層疊設(shè)置的第一電極，第一高分子聚合物 絕緣層，以及第二電極；其中，所述第一電極設(shè)置在所述第一高分子聚合物絕緣層的第一側(cè) 表面上；且所述第一高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面朝向所述第二電極設(shè)置，所述第一 電極和第二電極構(gòu)成所述納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端。
[0020] 較佳的，所述第一高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
[0021] 較佳的，所述第一高分子聚合物絕緣層與所述第二電極之間設(shè)置有多個(gè)彈性部 件，所述彈性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物絕緣層與所述第二電極 接觸和分離。
[0022] 較佳的，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)一步包括：設(shè)置在所述第二電極和所述第一高分 子聚合物絕緣層之間的第二高分子聚合物絕緣層，所述第二電極設(shè)置在所述第二高分子聚 合物絕緣層的第一側(cè)表面上；且所述第二高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面與所述第一高 分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面相對(duì)設(shè)置。
[0023] 較佳的，所述第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)設(shè)置的兩 個(gè)面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
[0024] 較佳的，所述第一高分子聚合物絕緣層與所述第二高分子聚合物絕緣層之間設(shè)置 有多個(gè)彈性部件，所述彈性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物絕緣層與 所述第二高分子聚合物絕緣層接觸和分離。
[0025] 較佳的，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)一步包括：設(shè)置在所述第一高分子聚合物絕緣層 和所述第二高分子聚合物絕緣層之間的居間薄膜層，其中，所述居間薄膜層為聚合物薄膜 層，且所述第一高分子聚合物絕緣層相對(duì)所述居間薄膜層的面和居間薄膜層相對(duì)于第一高 分子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上和/或所述第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)所述 居間薄膜層的面和居間薄膜層相對(duì)第二高分子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上設(shè)有 微納結(jié)構(gòu)。
[0026] 較佳的，所述第一高分子聚合物絕緣層和所述居間薄膜層之間設(shè)置有多個(gè)彈性部 件，該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物絕緣層和所述居間薄膜層 接觸和分離；和/或，所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間薄膜層之間設(shè)置有多個(gè)彈 性部件，該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間薄 膜層接觸和分離。
[0027] 較佳的，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)包括：依次層疊設(shè)置的第一電極，第一高分子聚合物 絕緣層，居間電極層，第二高分子聚合物絕緣層以及第二電極；其中，所述第一電極設(shè)置在 所述第一高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上；所述第二電極設(shè)置在所述第二高分子聚合 物絕緣層的第一側(cè)表面上，所述居間電極層設(shè)置在所述第一高分子聚合物絕緣層的第二側(cè) 表面與所述第二高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面之間，且所述第一高分子聚合物絕緣層 相對(duì)所述居間電極層的面和居間電極層相對(duì)于第一高分子聚合物絕緣層的面中的至少一 個(gè)面上和/或所述第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)所述居間電極層的面和居間電極層相對(duì) 第二高分子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)，所述第一電極和第二電極 相連后與所述居間電極層構(gòu)成所述納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端。
[0028] 較佳的，所述第一高分子聚合物絕緣層和所述居間電極層之間設(shè)置有多個(gè)彈性部 件，該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第一高分子聚合物絕緣層和所述居間電極層 接觸和分離；和/或，所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間電極層之間設(shè)置有多個(gè)彈 性部件，該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間電 極層接觸和分離。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例中，在發(fā)電裝置的內(nèi)部設(shè)置有納米摩擦發(fā)電機(jī)和撞擊部件，通過(guò)撞 擊部件與納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的碰撞，促使納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械形變從而產(chǎn)生電能。 本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電系統(tǒng)可應(yīng)用于海面上，利用波浪能、潮汐能帶動(dòng)撞擊部件運(yùn)動(dòng)，從 而促使納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)電。因而實(shí)現(xiàn)了利用波浪、潮汐產(chǎn)生的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)效 果。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖2a和圖2b分別示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的發(fā)電裝置的內(nèi)部剖視圖和立體 圖；
[0032] 圖2c示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的發(fā)電裝置的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)撞擊部件的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0033] 圖2d示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的發(fā)電裝置具有多個(gè)殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖2e示出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的發(fā)電裝置的內(nèi)部剖視圖；
[0035] 圖3為本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)的一實(shí)施例的電路原理示意圖；
[0036] 圖4為本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)的另一實(shí)施例的電路原理示意圖；
[0037] 圖5為本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)的又一實(shí)施例的電路原理示意圖；
[0038] 圖6a和圖6b分別示出了納米摩擦發(fā)電機(jī)的第一種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖7a和圖7b分別示出了納米摩擦發(fā)電機(jī)的第二種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖7c示出了納米摩擦發(fā)電機(jī)的第二種結(jié)構(gòu)的具有彈性部件作為支撐臂的立體結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0041] 圖8a和圖8b分別示出了納米摩擦發(fā)電機(jī)的第三種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖9a和圖9b分別示出了納米摩擦發(fā)電機(jī)的第四種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面 結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 為充分了解本發(fā)明之目的、特征及功效，借由下述具體的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做詳 細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅僅限于此。
[0044] 本發(fā)明提供了一種發(fā)電系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的壓電發(fā)電系統(tǒng)不能很好的利 用波浪和/或潮汐產(chǎn)生的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電的問(wèn)題。
[0045] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該發(fā) 電系統(tǒng)包括：發(fā)電裝置1和儲(chǔ)能裝置2。其中，發(fā)電裝置1包括：至少一個(gè)具有空腔的殼體， 所述空腔內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)12以及至少一個(gè)撞擊部件13,其中，每個(gè)納米 摩擦發(fā)電機(jī)12通過(guò)固定部件10固定在所述空腔的任一側(cè)壁上，所述撞擊部件13包括能夠 與所述納米摩擦發(fā)電機(jī)12發(fā)生碰撞的撞擊球（圖1未示出）。儲(chǔ)能裝置2與至少一個(gè)納米 摩擦發(fā)電機(jī)12的輸出端相連，用于對(duì)所述納米摩擦發(fā)電機(jī)12輸出的電能進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0046] 該發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)發(fā)電裝置漂浮在水面上時(shí)，由于水流的運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致 發(fā)電裝置的殼體發(fā)生搖晃，從而促使殼體空腔內(nèi)的撞擊部件撞擊納米摩擦發(fā)電機(jī)，使納米 摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械形變，從而產(chǎn)生交流脈沖電信號(hào)，儲(chǔ)能裝置將此交流脈沖電信號(hào)進(jìn)行 適當(dāng)?shù)淖儞Q后進(jìn)行存儲(chǔ)，以備外部用電設(shè)備的使用。
[0047] 本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在發(fā)電裝置的內(nèi)部設(shè)置納米摩擦發(fā)電機(jī)和撞擊部件，并通 過(guò)撞擊部件與納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的碰撞，促使納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械形變從而產(chǎn)生電 能。本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電系統(tǒng)可應(yīng)用于海面或者海邊上，利用波浪能、潮汐能帶動(dòng)撞擊 部件運(yùn)動(dòng)，從而促使納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)電。因而實(shí)現(xiàn)了利用波浪和/或潮汐產(chǎn)生的機(jī)械能 進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)效果。
[0048] 由于發(fā)電裝置屬于本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部的核心部件，因此，下面將首先通過(guò)幾 個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0049] 實(shí)施例一、
[0050] 圖2a和圖2b分別示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的發(fā)電裝置1的內(nèi)部剖視圖和立體 圖。從圖2a和圖2b中可以看到，該發(fā)電裝置1包括形狀為長(zhǎng)方體的殼體11，殼體11內(nèi)部 具有空腔15。其中，殼體11也可以是其他形狀，例如柱形體(包括圓柱形體、棱柱形體等)以 及多邊形體等。空腔15的內(nèi)部具有相互平行且相對(duì)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，在第一側(cè)壁上 通過(guò)固定部件10固定有一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)12,在第二側(cè)壁上通過(guò)固定部件10固定有另 一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)12。具體地，固定部件10可以通過(guò)任何能夠起到固定作用的部件來(lái)替 代，例如，固定部件10可以是固定墊片，該固定墊片的一側(cè)固定在第一側(cè)壁或第二側(cè)壁上， 該固定墊片的另一側(cè)上固定有納米摩擦發(fā)電機(jī)12。該固定墊片通常為絕緣材質(zhì)，而且，為了 進(jìn)一步提高發(fā)電效果，該固定墊片還可以選用柔性材質(zhì)。
[0051] 殼體11的內(nèi)部還設(shè)置有撞擊部件13。該撞擊部件13進(jìn)一步包括：設(shè)置在第一側(cè) 壁的納米摩擦發(fā)電機(jī)和第二側(cè)壁的納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的導(dǎo)軌132,以及能夠沿導(dǎo)軌132 移動(dòng)進(jìn)而與納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生碰撞的撞擊球131。其中，導(dǎo)軌132可以通過(guò)空心導(dǎo)管來(lái)實(shí) 現(xiàn)，并且，在空心導(dǎo)管的內(nèi)部具有通道，使撞擊球131能夠在通道內(nèi)來(lái)回滾動(dòng)。除了采用空 心導(dǎo)管之外，還可以通過(guò)其他形式來(lái)制作導(dǎo)軌132,例如，可以設(shè)置一段軌道，使撞擊球131 能夠沿軌道移動(dòng)且不會(huì)脫離軌道。導(dǎo)軌132與第一側(cè)壁或第二側(cè)壁相對(duì)，優(yōu)選地，導(dǎo)軌132 與第一側(cè)壁或第二側(cè)壁相對(duì)且垂直，以便于撞擊球131能夠順利撞擊納米摩擦發(fā)電機(jī)。上 述的導(dǎo)軌132可以通過(guò)類(lèi)似固定支架的裝置固定在空腔內(nèi)部，并且，為了防止導(dǎo)軌132本身 對(duì)納米摩擦發(fā)電機(jī)造成不必要的擠壓，可以在導(dǎo)軌132與第一側(cè)壁上的納米摩擦發(fā)電機(jī)以 及與第二側(cè)壁上的納米摩擦發(fā)電機(jī)之間分別設(shè)置預(yù)設(shè)的保護(hù)間隔，即：導(dǎo)軌132的兩端與 兩個(gè)側(cè)壁上的納米摩擦發(fā)電機(jī)之間具有一定的距離，以防止相互之間的接觸。該距離的大 小既要能夠防止導(dǎo)軌132與納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的接觸，又要保證撞擊球131在滾動(dòng)到導(dǎo) 軌邊緣時(shí)不會(huì)脫離導(dǎo)軌。
[0052] 通過(guò)上面的方式，就可以在發(fā)電裝置1隨著波浪、潮汐晃動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)撞擊部件對(duì)納 米摩擦發(fā)電機(jī)的撞擊，進(jìn)而促使納米摩擦發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?？蛇x地，為了防止納 米摩擦發(fā)電機(jī)因過(guò)度摩擦而損壞，還可以在納米摩擦發(fā)電機(jī)被撞擊部件撞擊的表面上進(jìn)一 步設(shè)置防護(hù)墊片14。
[0053] 另外，為了進(jìn)一步提高發(fā)電效果，還可以在殼體11內(nèi)部的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上 分別設(shè)置多個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)，相應(yīng)地，沿與第一側(cè)壁和第二側(cè)壁垂直的方向，對(duì)應(yīng)納米摩 擦發(fā)電機(jī)設(shè)置有多個(gè)撞擊部件13,每個(gè)撞擊部件13內(nèi)進(jìn)一步包括導(dǎo)軌132和撞擊球131。 其中，撞擊部件13的個(gè)數(shù)可以與第一側(cè)壁或第二側(cè)壁上的納米摩擦發(fā)電機(jī)的個(gè)數(shù)相同， 艮P :第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上每相對(duì)的兩個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有一個(gè)撞擊部件，如圖 2c所示?；蛘?，撞擊部件13的個(gè)數(shù)也可多于第一側(cè)壁或第二側(cè)壁上的納米摩擦發(fā)電機(jī)的個(gè) 數(shù)，即：第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上每相對(duì)的兩個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有多個(gè)撞擊部件，以 實(shí)現(xiàn)更為強(qiáng)烈的撞擊效果。
[0054] 進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的殼體11的數(shù)量也可以為多個(gè)，如圖2d所示，可以將多個(gè) 殼體按照一定的順序進(jìn)行排列，多個(gè)殼體11之間通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)1617串聯(lián)或并聯(lián)，以進(jìn)一步提高 發(fā)電效果。多個(gè)殼體內(nèi)部的納米摩擦發(fā)電機(jī)通過(guò)線(xiàn)纜17連接。
[0055] 當(dāng)上述的發(fā)電裝置中具有多個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，這多個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)之間可 以串聯(lián)，也可以并聯(lián)，其中，當(dāng)納米摩擦發(fā)電機(jī)并聯(lián)時(shí)可提高電流的輸出強(qiáng)度，而納米摩擦 發(fā)電機(jī)串聯(lián)時(shí)可提高電壓的輸出大小，從而能夠解決單個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電流或電 壓大小不能滿(mǎn)足需求的問(wèn)題。為了同時(shí)獲得上述優(yōu)勢(shì)，也可以考慮將一部分納米摩擦發(fā)電 機(jī)并聯(lián)，將另一部分納米摩擦發(fā)電機(jī)串聯(lián)。
[0056] 通過(guò)上面的描述可以看出，在圖2a至圖2d所示的結(jié)構(gòu)中，只在空腔的第一側(cè)壁和 第二側(cè)壁上設(shè)置有納米摩擦發(fā)電機(jī)，并且僅在第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的垂直方向上設(shè)置有導(dǎo) 軌，因此，撞擊球的運(yùn)動(dòng)方向僅限于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的垂直方向。這種方式對(duì)于發(fā)電裝 置的晃動(dòng)方向?yàn)楣潭ǚ较虻那闆r時(shí)，發(fā)電效果較為突出。
[0057] 當(dāng)本實(shí)施例中的發(fā)電裝置的晃動(dòng)方向?yàn)榉枪潭ǚ较驎r(shí)，為了提高發(fā)電效率，可以 進(jìn)一步地在空腔的其余兩個(gè)側(cè)壁（即垂直于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的兩個(gè)側(cè)壁）上分別設(shè)置 納米摩擦發(fā)電機(jī)，相應(yīng)地，沿平行于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上的方向再設(shè)置一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌 和撞擊球，其中，平行于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的導(dǎo)軌與垂直于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的導(dǎo)軌 位于不同的平面且相互垂直，即為異面垂直的關(guān)系。這樣，就可以在發(fā)電裝置沿不同方向晃 動(dòng)時(shí)都能產(chǎn)生電能。
[0058] 實(shí)施例二、
[0059] 圖2e示出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的發(fā)電裝置的內(nèi)部剖視圖。從圖2e中可以看到， 該發(fā)電裝置包括形狀為長(zhǎng)方體的殼體21，殼體21內(nèi)部具有空腔。其中，殼體21也可以是其 他形狀，例如柱形體(包括圓柱形體、棱柱形體等)以及多邊形體等?？涨坏膬?nèi)部具有相互平 行且相對(duì)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，在第一側(cè)壁上通過(guò)固定部件20固定有一個(gè)納米摩擦發(fā) 電機(jī)22,在第二側(cè)壁上通過(guò)固定部件20固定有另一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)22。具體地，固定部 件20可以通過(guò)任何能夠起到固定作用的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，固定部件20可以是固定墊片， 該固定墊片的一側(cè)固定在第一側(cè)壁或第二側(cè)壁上，該固定墊片的另一側(cè)上固定有納米摩擦 發(fā)電機(jī)22。該固定墊片通常為絕緣材質(zhì)，而且，為了進(jìn)一步提高發(fā)電效果，該固定墊片還可 以選用柔性材質(zhì)。
[0060] 殼體21的內(nèi)部還設(shè)置有撞擊部件。該撞擊部件進(jìn)一步包括牽引件231和撞擊球 232。其中，牽引件231的第一端為固定在空腔的頂壁上的固定端，牽引件231的第二端為 連接有撞擊球232的自由端。其中，牽引件231可以通過(guò)牽引線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)其他能 夠起到牽引作用的部件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)發(fā)電裝置靜止不動(dòng)時(shí)，撞擊球232垂直懸掛在牽引件231 的底部，當(dāng)發(fā)電裝置隨著波浪或潮汐而發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，撞擊球232將在空腔內(nèi)部隨機(jī)擺動(dòng)，進(jìn) 而撞擊到位于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上的納米摩擦發(fā)電機(jī)。
[0061] 通過(guò)上面的方式，就可以在發(fā)電裝置隨著波浪、潮汐晃動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)撞擊部件對(duì)納米 摩擦發(fā)電機(jī)的撞擊，進(jìn)而促使納米摩擦發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?？蛇x地，為了防止納米 摩擦發(fā)電機(jī)因過(guò)度摩擦而損壞，還可以在納米摩擦發(fā)電機(jī)被撞擊部件撞擊的表面上進(jìn)一步 設(shè)置防護(hù)墊片24。
[0062] 優(yōu)選地，為了確保撞擊球能夠順利地撞到納米摩擦發(fā)電機(jī)，上述的牽引件231的 長(zhǎng)度大于納米摩擦發(fā)電機(jī)的頂端與牽引件231的第一端之間的距離，小于納米摩擦發(fā)電機(jī) 的低端與牽引件231的第一端之間的距離。在圖2e所示的情況中，由于空腔內(nèi)部設(shè)有兩個(gè) 納米摩擦發(fā)電機(jī)，且牽引部件只有一個(gè)，為了使得牽引部件中的撞擊球能夠順利地撞到每 個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)，上述的牽引件的長(zhǎng)度大于納米摩擦發(fā)電機(jī)的頂端與牽引件的第一端之 間的距離，小于納米摩擦發(fā)電機(jī)的低端與牽引件的第一端之間的距離。，因此，可以將牽引 件的第一端固定在空腔頂壁的中心部位，以確保對(duì)每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的有效撞擊。
[0063] 除了圖2e所示的情況之外，也可以只在空腔的第一側(cè)壁上或者只在第二側(cè)壁上 設(shè)置納米摩擦發(fā)電機(jī)，或者也可以在空腔的其余兩個(gè)側(cè)壁（即與第一側(cè)壁和第二側(cè)壁垂直 的兩個(gè)側(cè)壁）上設(shè)置納米摩擦發(fā)電機(jī)，總之，納米摩擦發(fā)電機(jī)可以設(shè)置在空腔的四個(gè)側(cè)壁中 的任意一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁上，本發(fā)明對(duì)此不作限定。
[0064] 優(yōu)選地，由于撞擊球可以沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，因此為了提高發(fā)電效率，可以在空腔的 每一個(gè)側(cè)壁上都設(shè)置納米摩擦發(fā)電機(jī)。另外，還可以進(jìn)一步地在空腔的每個(gè)側(cè)壁上設(shè)置多 個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)。而且，也可以在空腔內(nèi)部設(shè)置多個(gè)撞擊部件，當(dāng)撞擊部件為多個(gè)時(shí)，可 以將每個(gè)撞擊部件中的牽引件的第一端按照一定的規(guī)律固定在空腔的頂壁上，例如，當(dāng)撞 擊部件為三個(gè)時(shí)，可以使各個(gè)撞擊部件中的牽引件的第一端之間構(gòu)成一個(gè)正三角形，并通 過(guò)調(diào)整該正三角形的每個(gè)頂點(diǎn)與側(cè)壁上的納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的撞擊 效果。
[0065] 進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的殼體21的數(shù)量也可以為多個(gè)，將多個(gè)殼體按照一定的順 序進(jìn)行排列，以進(jìn)一步提高發(fā)電效果。
[0066] 當(dāng)納米摩擦發(fā)電機(jī)為多個(gè)時(shí)，多個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)之間可以串聯(lián)，也可以并聯(lián)，其 中，當(dāng)納米摩擦發(fā)電機(jī)并聯(lián)時(shí)可提高電流的輸出強(qiáng)度，而納米摩擦發(fā)電機(jī)串聯(lián)時(shí)可提高電 壓的輸出大小，從而能夠解決單個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電流或電壓大小不能滿(mǎn)足需求的 問(wèn)題。為了同時(shí)獲得上述優(yōu)勢(shì)，也可以考慮將一部分納米摩擦發(fā)電機(jī)并聯(lián)，將另一部分納米 摩擦發(fā)電機(jī)串聯(lián)。
[0067] 在本實(shí)施例中，由于撞擊部件的運(yùn)動(dòng)方向是隨機(jī)的，因此，該發(fā)電裝置尤其適用于 晃動(dòng)方向?yàn)榉枪潭ǚ较虻那闆r。
[0068] 通過(guò)上述兩個(gè)實(shí)施例介紹完發(fā)電裝置的具體結(jié)構(gòu)之后，基于上述發(fā)電裝置的具體 結(jié)構(gòu)，下面將進(jìn)一步介紹整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
[0069] 圖3為本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)的一實(shí)施例的電路原理示意圖。如圖3所示，儲(chǔ)能 裝置包括：整流電路30、第一開(kāi)關(guān)控制電路31、第一直流/直流控制電路32以及儲(chǔ)能電路 33。其中，整流電路30與納米摩擦發(fā)電機(jī)10的輸出端相連，整流電路30接收納米摩擦發(fā) 電機(jī)10輸出的交流脈沖電信號(hào)，對(duì)該交流脈沖電信號(hào)進(jìn)行整流處理得到直流電壓U1 ;第一 開(kāi)關(guān)控制電路31與整流電路30、第一直流/直流控制電路32和儲(chǔ)能電路33相連，第一開(kāi) 關(guān)控制電路31接收整流電路30輸出的直流電壓U1和儲(chǔ)能電路33反饋的瞬時(shí)充電電壓 U2,根據(jù)該直流電壓U1和瞬時(shí)充電電壓U2得到第一控制信號(hào)S1，將第一控制信號(hào)S1輸出 給第一直流/直流控制電路32 ;第一直流/直流控制電路32與整流電路30、第一開(kāi)關(guān)控制 電路31和儲(chǔ)能電路33相連，第一直流/直流控制電路32根據(jù)第一開(kāi)關(guān)控制電路31輸出 的第一控制信號(hào)S1對(duì)整流電路30輸出的直流電壓U1進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給儲(chǔ)能電路33充 電，得到瞬時(shí)充電電壓U2。
[0070] 圖3所示的發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)波浪、潮汐作用于發(fā)電裝置，導(dǎo)致發(fā)電裝置 內(nèi)部的撞擊部件撞擊納米摩擦發(fā)電機(jī)10時(shí)，會(huì)使納米摩擦發(fā)電機(jī)10發(fā)生機(jī)械形變，從而產(chǎn) 生交流脈沖電信號(hào)。整流電路30接收到該交流脈沖電信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行整流處理，得到單 向脈動(dòng)的直流電壓U1。第一開(kāi)關(guān)控制電路31接收整流電路30輸出的直流電壓U1和儲(chǔ)能 電路33反饋的瞬時(shí)充電電壓U2后，將直流電壓U1和瞬時(shí)充電電壓U2分別與儲(chǔ)能電路33 的充滿(mǎn)電壓U0進(jìn)行比較，如果直流電壓U1高于充滿(mǎn)電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U2低于充滿(mǎn) 電壓U0,此時(shí)第一開(kāi)關(guān)控制電路31輸出第一控制信號(hào)S1，控制第一直流/直流控制電路32 將整流電路30輸出的直流電壓U1進(jìn)行降壓處理，輸出給儲(chǔ)能電路33進(jìn)行充電，得到瞬時(shí) 充電電壓U2 ;如果直流電壓U1低于等于充滿(mǎn)電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U2低于充滿(mǎn)電壓U0， 此時(shí)第一開(kāi)關(guān)控制電路31輸出第一控制信號(hào)S1，控制第一直流/直流控制電路32將整流 電路30輸出的直流電壓U1進(jìn)行升壓處理，輸出給儲(chǔ)能電路33進(jìn)行充電，得到瞬時(shí)充電電 壓U2 ;又如果瞬時(shí)充電電壓U2等于或短時(shí)高于充滿(mǎn)電壓U0,不管直流電壓U1高于或低于 充滿(mǎn)電壓U0,此時(shí)第一開(kāi)關(guān)控制電路31輸出第一控制信號(hào)S1，控制第一直流/直流控制電 路32使其停止為儲(chǔ)能電路33充電。上述控制方式僅為一個(gè)具體的例子，本發(fā)明對(duì)此不做 限制，也可采用其他的控制方式為儲(chǔ)能電路充電。
[0071] 可選地，儲(chǔ)能電路33可以為鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池或超級(jí)電容器等儲(chǔ) 能元件。
[0072] 在上述實(shí)施例提供的發(fā)電系統(tǒng)中，納米摩擦發(fā)電機(jī)作為利用波浪能、潮汐能發(fā)電 的發(fā)電裝置的核心部件能夠?qū)⒉ɡ四?、潮汐能轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)能裝置對(duì)該電能進(jìn)行儲(chǔ)存，實(shí) 現(xiàn)了利用波浪能、潮汐能發(fā)電。而且，由于納米摩擦發(fā)電機(jī)本身的發(fā)電效率很高，使整個(gè)波 浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)有很高的發(fā)電效率，再加上高效的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)最佳的發(fā)電 效率。同時(shí)，該發(fā)電系統(tǒng)的核心部件生產(chǎn)便捷，而且形狀、尺寸不僅可以加工至微小化，實(shí)現(xiàn) 波浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)的微型化；也可以加工至較大尺寸，實(shí)現(xiàn)高功率發(fā)電。另外，由于納 米摩擦發(fā)電機(jī)微型化、薄膜化，進(jìn)而使得整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)重量減小，同時(shí)成本得到了極大的降 低。
[0073] 進(jìn)一步的，本發(fā)明所提供的上述發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電裝置還可以包括太陽(yáng)能板，將波 浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)組合起來(lái)使用，實(shí)現(xiàn)波浪能、潮汐能和太陽(yáng)能的多 重收集利用。
[0074] 圖4為本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)的另一實(shí)施例的電路原理示意圖。圖4所示的發(fā)電 系統(tǒng)與圖3所示發(fā)電系統(tǒng)的區(qū)別之處在于增加了太陽(yáng)能板40,儲(chǔ)能裝置進(jìn)一步包括第二開(kāi) 關(guān)控制電路41和第二直流/直流控制電路42。上述的太陽(yáng)能板40可以設(shè)置在發(fā)電裝置殼 體外側(cè)的頂面上，如圖2a和圖2b所示。
[0075] 其中第二開(kāi)關(guān)控制電路41與太陽(yáng)能板40的輸出端、第二直流/直流控制電路42 和儲(chǔ)能電路33相連，第二開(kāi)關(guān)控制電路41接收太陽(yáng)能板40輸出的直流電壓U3和儲(chǔ)能電 路33反饋的瞬時(shí)充電電壓U2,根據(jù)直流電壓U3和瞬時(shí)充電電壓U2得到第二控制信號(hào)S2， 將第二控制信號(hào)S2輸出給第二直流/直流控制電路42。第二直流/直流控制電路42與太 陽(yáng)能板40的輸出端、第二開(kāi)關(guān)控制電路41和儲(chǔ)能電路33相連，第二直流/直流控制電路 42根據(jù)第二開(kāi)關(guān)控制電路41輸出的第二控制信號(hào)S2對(duì)太陽(yáng)能板40輸出的直流電壓U3進(jìn) 行轉(zhuǎn)換處理輸出給儲(chǔ)能電路33充電，得到瞬時(shí)充電電壓U2。
[0076] 上述電路的工作原理是：當(dāng)太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能板40上時(shí)，太陽(yáng)能板40會(huì)將光能 轉(zhuǎn)換為直流電能，輸出直流電壓U3。第二開(kāi)關(guān)控制電路41接收太陽(yáng)能板40輸出的直流電 壓U3和儲(chǔ)能電路33反饋的瞬時(shí)充電電壓U2后，將直流電壓U3和瞬時(shí)充電電壓U2分別與 儲(chǔ)能電路33的充滿(mǎn)電壓U0進(jìn)行比較，如果直流電壓U3高于充滿(mǎn)電壓U0且瞬時(shí)充電電壓 U2低于充滿(mǎn)電壓U0,此時(shí)第二開(kāi)關(guān)控制電路41輸出第二控制信號(hào)S2,控制第二直流/直流 控制電路42將太陽(yáng)能板40輸出的直流電壓U3進(jìn)行降壓處理，輸出給儲(chǔ)能電路33進(jìn)行充 電，得到瞬時(shí)充電電壓U2 ;如果直流電壓U3低于等于充滿(mǎn)電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U2低于 充滿(mǎn)電壓U0,此時(shí)第二開(kāi)關(guān)控制電路41輸出第二控制信號(hào)S2,控制第二直流/直流控制電 路42將太陽(yáng)能板40輸出的直流電壓U3進(jìn)行升壓處理，輸出給儲(chǔ)能電路33進(jìn)行充電，得到 瞬時(shí)充電電壓U2 ;又如果瞬時(shí)充電電壓U2等于或短時(shí)高于充滿(mǎn)電壓U0,不管直流電壓U3 高于或低于充滿(mǎn)電壓U0,此時(shí)第二開(kāi)關(guān)控制電路41輸出第二控制信號(hào)S2,控制第二直流/ 直流控制電路42使其停止為儲(chǔ)能電路33充電。上述控制方式僅為一個(gè)具體的例子，本發(fā) 明對(duì)此不做限制，也可采用其他的控制方式為儲(chǔ)能電路充電。
[0077] 圖4所示的發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用太陽(yáng)能板和納米摩擦發(fā)電機(jī)同時(shí)為儲(chǔ)能電路 進(jìn)行充電，其中納米摩擦發(fā)電機(jī)收集波浪能、潮汐能，太陽(yáng)能板收集太陽(yáng)能，這兩個(gè)高效率 的系統(tǒng)疊加在一起，使整個(gè)系統(tǒng)的效率得以大幅度的提升。
[0078] 圖5為本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)的又一實(shí)施例的電路原理示意圖。如圖5所示，該發(fā) 電系統(tǒng)的發(fā)電裝置除了包括上述納米摩擦發(fā)電機(jī)及其相關(guān)部件以外，還包括太陽(yáng)能板50 ; 進(jìn)一步的，儲(chǔ)能裝置包括：第一開(kāi)關(guān)控制電路51、整流電路52、開(kāi)關(guān)電路53、第二開(kāi)關(guān)控制 電路54、直流/直流控制電路55和儲(chǔ)能電路56。
[0079] 其中第一開(kāi)關(guān)控制電路51與太陽(yáng)能板50的輸出端、納米摩擦發(fā)電機(jī)10相連，第 一開(kāi)關(guān)控制電路51接收太陽(yáng)能板50輸出的直流電壓U4,根據(jù)直流電壓U4向納米摩擦發(fā)電 機(jī)10輸出用于控制納米摩擦發(fā)電機(jī)是否工作的控制信號(hào)S3。整流電路52與納米摩擦發(fā)電 機(jī)10的輸出端相連，整流電路52接收納米摩擦發(fā)電機(jī)10輸出的交流脈沖電信號(hào)，對(duì)該交 流脈沖電信號(hào)進(jìn)行整流處理得到直流電壓U5。開(kāi)關(guān)電路53的控制端與太陽(yáng)能板50的輸出 端相連，根據(jù)太陽(yáng)能板50輸出的直流電壓U4控制開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端與太陽(yáng)能板 50的輸出端或整流電路52連通。如果開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端與太陽(yáng)能板50的輸出 端連通，那么開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6等于U4 ;如果開(kāi)關(guān)電路53的 輸入/輸出端與整流電路52連通，那么開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6等 于U5。第二開(kāi)關(guān)控制電路54與開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端、直流/直流控制電路55和 儲(chǔ)能電路56相連，第二開(kāi)關(guān)控制電路54接收開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓 U6和儲(chǔ)能電路56反饋的瞬時(shí)充電電壓U7,根據(jù)直流電壓U6和瞬時(shí)充電電壓U7得到控制 信號(hào)S4,將控制信號(hào)S4輸出給直流/直流控制電路55。直流/直流控制電路55與開(kāi)關(guān)電 路53的輸入/輸出端、第二開(kāi)關(guān)控制電路54和儲(chǔ)能電路56相連，根據(jù)第二開(kāi)關(guān)控制電路 54輸出的控制信號(hào)S4對(duì)開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸 出給儲(chǔ)能電路56充電，得到瞬時(shí)充電電壓U7。
[0080] 該發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能板50上時(shí)，太陽(yáng)能板50會(huì)將光 能轉(zhuǎn)換為直流電能，輸出直流電壓U4。開(kāi)關(guān)電路53的控制端和第一開(kāi)關(guān)控制電路51會(huì)同 時(shí)接收到該直流電壓U4,將直流電壓U4與預(yù)先配置在開(kāi)關(guān)電路53和第一開(kāi)關(guān)控制電路51 中的工作電壓U'進(jìn)行比較，如果U4大于或等于U'，開(kāi)關(guān)電路53控制其輸入/輸出端與太 陽(yáng)能板50的輸出端連通，與此同時(shí)第一開(kāi)關(guān)控制電路51向納米摩擦發(fā)電機(jī)10輸出用于控 制納米摩擦發(fā)電機(jī)10停止工作的控制信號(hào)S3 ;如果U4小于U'，第一開(kāi)關(guān)控制電路51向納 米摩擦發(fā)電機(jī)10輸出用于控制納米摩擦發(fā)電機(jī)10繼續(xù)工作的控制信號(hào)S3,與此同時(shí)開(kāi)關(guān) 電路53控制其輸入/輸出端與整流電路52連通。第二開(kāi)關(guān)控制電路54接收開(kāi)關(guān)電路53 的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6和儲(chǔ)能電路56反饋的瞬時(shí)充電電壓U7后，將直流電壓 U6和瞬時(shí)充電電壓U7分別與儲(chǔ)能電路56的充滿(mǎn)電壓U0進(jìn)行比較，如果直流電壓U6高于 充滿(mǎn)電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U7低于充滿(mǎn)電壓U0,此時(shí)第二開(kāi)關(guān)控制電路54輸出控制信號(hào) S4,控制直流/直流控制電路55將開(kāi)關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6進(jìn)行降 壓處理，輸出給儲(chǔ)能電路56進(jìn)行充電，得到瞬時(shí)充電電壓U7 ;如果直流電壓U6低于等于充 滿(mǎn)電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U7低于充滿(mǎn)電壓U0,此時(shí)第二開(kāi)關(guān)控制電路54輸出控制信號(hào) S4,控制直流/直流控制電路55將直流電壓U6進(jìn)行升壓處理，輸出給儲(chǔ)能電路56進(jìn)行充 電，得到瞬時(shí)充電電壓U7 ;又如果瞬時(shí)充電電壓U7等于或短時(shí)高于充滿(mǎn)電壓U0,不管直流 電壓U6高于或低于充滿(mǎn)電壓U0,此時(shí)第二開(kāi)關(guān)控制電路54輸出控制信號(hào)S4,控制直流/ 直流控制電路55使其停止為儲(chǔ)能電路56充電。上述控制方式僅為一個(gè)具體的例子，本發(fā) 明對(duì)此不做限制，也可采用其他的控制方式為儲(chǔ)能電路充電。
[0081] 可選地，儲(chǔ)能電路56可以為鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池或超級(jí)電容器等儲(chǔ) 能元件。
[0082] 圖5所示的發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用太陽(yáng)能板和納米摩擦發(fā)電機(jī)交替為儲(chǔ)能電路 進(jìn)行充電，其中納米摩擦發(fā)電機(jī)收集波浪能、潮汐能，太陽(yáng)能板收集太陽(yáng)能。這種電路設(shè)計(jì) 靈活，能夠根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)切換，在太陽(yáng)能充足的情況下，采用太陽(yáng)能板為儲(chǔ)能電路進(jìn)行 充電，并且使納米摩擦發(fā)電機(jī)停止工作，延長(zhǎng)了納米摩擦發(fā)電機(jī)及整流電路的使用壽命；在 太陽(yáng)能不足的情況下，采用納米摩擦發(fā)電機(jī)為儲(chǔ)能電路進(jìn)行充電，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的 發(fā)電效率。
[0083] 下面將詳細(xì)介紹發(fā)電系統(tǒng)中的納米摩擦發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
[0084] 納米摩擦發(fā)電機(jī)的第一種結(jié)構(gòu)如圖6a和圖6b所示。圖6a和圖6b分別示出了納 米摩擦發(fā)電機(jī)的第一種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面結(jié)構(gòu)示意圖。該納米摩擦發(fā)電機(jī)包 括：依次層疊設(shè)置的第一電極61，第一高分子聚合物絕緣層62,以及第二電極63。具體地， 第一電極61設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層62的第一側(cè)表面上；且第一高分子聚合物絕 緣層62的第二側(cè)表面與第二電極63的表面接觸摩擦并在第二電極63和第一電極61處感 應(yīng)出電荷。因此，上述的第一電極61和第二電極63構(gòu)成納米摩擦發(fā)電機(jī)的兩個(gè)輸出端。
[0085] 為了提高納米摩擦發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力，在第一高分子聚合物絕緣層62的第二側(cè) 表面（即相對(duì)第二電極63的面上）進(jìn)一步設(shè)有微納結(jié)構(gòu)64。因此，當(dāng)納米摩擦發(fā)電機(jī)受到 擠壓時(shí)，第一高分子聚合物絕緣層62與第二電極63的相對(duì)表面能夠更好地接觸摩擦，并在 第一電極61和第二電極63處感應(yīng)出較多的電荷。由于上述的第二電極63主要用于與第 一高分子聚合物絕緣層62摩擦，因此，第二電極63也可以稱(chēng)之為摩擦電極。
[0086] 上述的微納結(jié)構(gòu)64具體可以采取如下兩種可能的實(shí)現(xiàn)方式：第一種方式為，該 微納結(jié)構(gòu)是微米級(jí)或納米級(jí)的非常小的凹凸結(jié)構(gòu)。該凹凸結(jié)構(gòu)能夠增加摩擦阻力，提高 發(fā)電效率。所述凹凸結(jié)構(gòu)能夠在薄膜制備時(shí)直接形成，也能夠用打磨的方法使第一高分 子聚合物絕緣層的表面形成不規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)。具體地，該凹凸結(jié)構(gòu)可以是半圓形、條紋 狀、立方體型、四棱錐型、或圓柱形等形狀的凹凸結(jié)構(gòu)。第二種方式為，該微納結(jié)構(gòu)是納米 級(jí)孔狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)第一高分子聚合物絕緣層所用材料優(yōu)選為聚偏氟乙烯（PVDF)，其厚度 為0.5-1. 2mm (優(yōu)選1.0mm)，且其相對(duì)第二電極的面上設(shè)有多個(gè)納米孔。其中，每個(gè)納米 孔的尺寸，即寬度和深度，可以根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行選擇，優(yōu)選的納米孔的尺寸為：寬度為 10-100nm以及深度為4-50 μ m。納米孔的數(shù)量可以根據(jù)需要的輸出電流值和電壓值進(jìn)行調(diào) 整，優(yōu)選的這些納米孔是孔間距為2-30 μ m的均勻分布，更優(yōu)選的平均孔間距為9 μ m的均 勻分布。
[0087] 下面具體介紹一下圖6a和圖6b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)的工作原理。當(dāng)該納米摩 擦發(fā)電機(jī)的各層受到擠壓時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)中的第二電極63與第一高分子聚合物絕緣 層62表面相互摩擦產(chǎn)生靜電荷，靜電荷的產(chǎn)生會(huì)使第一電極61和第二電極63之間的電容 發(fā)生改變，從而導(dǎo)致第一電極61和第二電極63之間出現(xiàn)電勢(shì)差。由于第一電極61和第二 電極63作為納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端與儲(chǔ)能裝置連接，儲(chǔ)能裝置構(gòu)成納米摩擦發(fā)電機(jī)的 外電路，納米摩擦發(fā)電機(jī)的兩個(gè)輸出端之間相當(dāng)于被外電路連通。當(dāng)該納米摩擦發(fā)電機(jī)的 各層恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)時(shí)，這時(shí)形成在第一電極和第二電極之間的內(nèi)電勢(shì)消失，此時(shí)已平衡 的第一電極和第二電極之間將再次產(chǎn)生反向的電勢(shì)差。通過(guò)反復(fù)摩擦和恢復(fù)，就可以在外 電路中形成周期性的交流脈沖電信號(hào)。
[0088] 根據(jù)發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)，金屬與高分子聚合物摩擦，金屬更易失去電子，因此采用 金屬電極與高分子聚合物摩擦能夠提高能量輸出。因此，相應(yīng)地，在圖6a和圖6b所示的 納米摩擦發(fā)電機(jī)中，第二電極由于需要作為摩擦電極（即金屬）與第一高分子聚合物進(jìn)行摩 擦，因此其材料可以選自金屬或合金，其中金屬可以是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、硒、 鐵、猛、鑰、鶴或鑰;；合金可以是錯(cuò)合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳 合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。 第一電極由于不需要進(jìn)行摩擦，因此，除了可以選用上述羅列的第二電極的材料之外，其他 能夠制作電極的材料也可以應(yīng)用，也就是說(shuō)，第一電極除了可以選自金屬或合金，其中金屬 可以是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、硒、鐵、錳、鑰、鎢或釩；合金可以是鋁合金、鈦合金、 鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、 鎵合金、鎢合金、鑰合金、鈮合金或鉭合金之外，還可以選自銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線(xiàn) 膜等非金屬材料。
[0089] 在圖6a所示的結(jié)構(gòu)中，第一高分子聚合物絕緣層與第二電極是正對(duì)貼合，并通過(guò) 外側(cè)邊緣的膠布粘貼在一起的，但本發(fā)明不僅限于此。第一高分子聚合物絕緣層與第二電 極之間可以設(shè)置有多個(gè)彈性部件，例如彈簧，這些彈簧分布在第一高分子聚合物絕緣層與 第二電極的外側(cè)邊緣，用于形成第一高分子聚合物絕緣層與第二電極之間的彈性支撐臂。 當(dāng)外力作用于納米摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)受到擠壓，彈簧被壓縮，使得第一高分子 聚合物絕緣層與第二電極接觸形成摩擦界面；當(dāng)外力消失時(shí)，彈簧彈起，使得第一高分子聚 合物絕緣層與第二電極分離，納米摩擦發(fā)電機(jī)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。
[0090] 納米摩擦發(fā)電機(jī)的第二種結(jié)構(gòu)如圖7a和圖7b所示。圖7a和圖7b分別示出了納 米摩擦發(fā)電機(jī)的第二種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面結(jié)構(gòu)示意圖。該納米摩擦發(fā)電機(jī)包 括：依次層疊設(shè)置的第一電極71，第一高分子聚合物絕緣層72,第二高分子聚合物絕緣層 74以及第二電極73。具體地，第一電極71設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層72的第一側(cè)表 面上；第二電極73設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層74的第一側(cè)表面上；其中，第一高分子 聚合物絕緣層72的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層74的第二側(cè)表面接觸摩擦并在 第一電極71和第二電極73處感應(yīng)出電荷。其中，第一電極71和第二電極73構(gòu)成納米摩 擦發(fā)電機(jī)的兩個(gè)輸出端。
[0091] 為了提高納米摩擦發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力，第一高分子聚合物絕緣層72和第二高分 子聚合物絕緣層74相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。在圖7b中，第一 高分子聚合物絕緣層72的面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)75。因此，當(dāng)納米摩擦發(fā)電機(jī)受到擠壓時(shí)，第 一高分子聚合物絕緣層72與第二高分子聚合物絕緣層74的相對(duì)表面能夠更好地接觸摩 擦，并在第一電極71和第二電極73處感應(yīng)出較多的電荷。上述的微納結(jié)構(gòu)可參照上文的 描述，此處不再贅述。
[0092] 圖7a和圖7b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)的工作原理與圖6a和圖6b所示的納米摩擦 發(fā)電機(jī)的工作原理類(lèi)似。區(qū)別僅在于，當(dāng)圖7a和圖7b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)的各層受到 擠壓時(shí)，是由第一高分子聚合物絕緣層72與第二高分子聚合物絕緣層74的表面相互摩擦 來(lái)產(chǎn)生靜電荷的。因此，關(guān)于圖7a和圖7b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)的工作原理此處不再贅 述。
[0093] 圖7a和圖7b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)主要通過(guò)聚合物(第一高分子聚合物絕緣層） 與聚合物(第二高分子聚合物絕緣層）之間的摩擦來(lái)產(chǎn)生電信號(hào)。
[0094] 在這種結(jié)構(gòu)中，第一電極和第二電極所用材料可以是銦錫氧化物、石墨烯、銀納米 線(xiàn)膜、金屬或合金，其中金屬可以是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、硒、鐵、錳、鑰、鎢或釩； 合金可以是錯(cuò)合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合 金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。上述兩種結(jié)構(gòu)中，第 一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層分別選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛樹(shù)脂 薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄 膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、 纖維(再生）海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄 膜、人造纖維薄膜、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、聚異丁烯薄膜、聚氨酯柔性海綿薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄 膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、 丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸鹽薄膜中的一種。其中，在第二種結(jié)構(gòu)中，原則上第 一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層的材質(zhì)可以相同，也可以不同。但是，如 果兩層高分子聚合物絕緣層的材質(zhì)都相同，會(huì)導(dǎo)致摩擦起電的電荷量很小。因此優(yōu)選地，第 一高分子聚合物絕緣層與第二高分子聚合物絕緣層的材質(zhì)不同。
[0095] 在圖7a所示的結(jié)構(gòu)中，第一高分子聚合物絕緣層72與第二高分子聚合物絕緣層 74是正對(duì)貼合，并通過(guò)外側(cè)邊緣的膠布粘貼在一起的，但本發(fā)明不僅限于此。第一高分子 聚合物絕緣層72與第二高分子聚合物絕緣層74之間可以設(shè)置有多個(gè)彈性部件，圖7c示 出了納米摩擦發(fā)電機(jī)的第二種結(jié)構(gòu)的具有彈性部件作為支撐臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7c 所示，彈性部件可選為彈簧70,這些彈簧70分布在第一高分子聚合物絕緣層72與第二高分 子聚合物絕緣層74的外側(cè)邊緣，用于形成第一高分子聚合物絕緣層72與第二高分子聚合 物絕緣層74之間的彈性支撐臂。當(dāng)外力作用于納米摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)受到擠 壓，彈簧70被壓縮，使得第一高分子聚合物絕緣層72與第二高分子聚合物絕緣層74接觸 形成摩擦界面；當(dāng)外力消失時(shí)，彈簧70彈起，使得第一高分子聚合物絕緣層72與第二高分 子聚合物絕緣層74分離，納米摩擦發(fā)電機(jī)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。
[0096] 除了上述兩種結(jié)構(gòu)外，納米摩擦發(fā)電機(jī)還可以采用第三種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如圖8a和圖 8b所示。圖8a和圖8b分別示出了納米摩擦發(fā)電機(jī)的第三種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面 結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出，第三種結(jié)構(gòu)在第二種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)居間薄膜層， 艮P :第三種結(jié)構(gòu)的納米摩擦發(fā)電機(jī)包括依次層疊設(shè)置的第一電極81、第一高分子聚合物絕 緣層82、居間薄膜層80、第二高分子聚合物絕緣層84以及第二電極83。具體地，第一電極 81設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層82的第一側(cè)表面上；第二電極83設(shè)置在第二高分子聚 合物絕緣層84的第一側(cè)表面上，且居間薄膜層80設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層82的第 二側(cè)表面和第二高分子聚合物絕緣層84的第二側(cè)表面之間。其中，所述居間薄膜層80和 第一高分子聚合物絕緣層82相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)85,和/或 所述居間薄膜層80和第二高分子聚合物絕緣層84相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面中的至少一個(gè)面上設(shè) 有微納結(jié)構(gòu)85,關(guān)于微納結(jié)構(gòu)85的具體設(shè)置方式可參照上文描述，此處不再贅述。
[0097] 圖8a和圖8b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)的材質(zhì)可以參照前述的第二種結(jié)構(gòu)的納米 摩擦發(fā)電機(jī)的材質(zhì)進(jìn)行選擇。其中，居間薄膜層也可以選自透明高聚物聚對(duì)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)中的任意一種。其中，所述第一高分子聚合物絕緣層與第 二高分子聚合物絕緣層的材料優(yōu)選透明高聚物聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET);其中，所述居 間薄膜層的材料優(yōu)選聚二甲基硅氧烷（PDMS)。上述的第一高分子聚合物絕緣層、第二高分 子聚合物絕緣層、居間薄膜層的材質(zhì)可以相同，也可以不同。但是，如果三層高分子聚合物 絕緣層的材質(zhì)都相同，會(huì)導(dǎo)致摩擦起電的電荷量很小，因此，為了提高摩擦效果，居間薄膜 層的材質(zhì)不同于第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層，而第一高分子聚合 物絕緣層與第二高分子聚合物絕緣層的材質(zhì)則優(yōu)選相同，這樣，能減少材料種類(lèi)，使本發(fā)明 的制作更加方便。
[0098] 在圖8a和圖8b所示的實(shí)現(xiàn)方式中，居間薄膜層80是一層聚合物膜，因此實(shí)質(zhì)上 與圖7a和圖7b所示的實(shí)現(xiàn)方式類(lèi)似，仍然是通過(guò)聚合物(居間薄膜層)和聚合物(第二高分 子聚合物絕緣層）之間的摩擦來(lái)發(fā)電的。其中，居間薄膜層容易制備且性能穩(wěn)定。
[0099] 如果在居間薄膜層和第一高分子聚合物絕緣層相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面中的至少一個(gè) 面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)，在圖8a所示的結(jié)構(gòu)中，第一高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層是正對(duì) 貼合，并通過(guò)外側(cè)邊緣的膠布粘貼在一起的，但本發(fā)明不僅限于此。第一高分子聚合物絕緣 層與居間薄膜層之間可以設(shè)置有多個(gè)彈性部件，例如彈簧，這些彈簧分布在第一高分子聚 合物絕緣層與居間薄膜層的外側(cè)邊緣，用于形成第一高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層之 間的彈性支撐臂。當(dāng)外力作用于納米摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)受到擠壓，彈簧被壓 縮，使得第一高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層接觸形成摩擦界面；當(dāng)外力消失時(shí)，彈簧彈 起，使得第一高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層分離，納米摩擦發(fā)電機(jī)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。 [0100] 如果在居間薄膜層和第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面中的至少一個(gè) 面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)，在圖8a所示的結(jié)構(gòu)中，第二高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層是正對(duì) 貼合，并通過(guò)外側(cè)邊緣的膠布粘貼在一起的，但本發(fā)明不僅限于此。第二高分子聚合物絕緣 層與居間薄膜層之間可以設(shè)置有多個(gè)彈性部件，例如彈簧，這些彈簧分布在第二高分子聚 合物絕緣層與居間薄膜層的外側(cè)邊緣，用于形成第二高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層之 間的彈性支撐臂。當(dāng)外力作用于納米摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)受到擠壓，彈簧被壓 縮，使得第二高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層接觸形成摩擦界面；當(dāng)外力消失時(shí)，彈簧彈 起，使得第二高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層分離，納米摩擦發(fā)電機(jī)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。 [0101] 可選地，彈性部件可以同時(shí)設(shè)置在居間薄膜層與第一高分子聚合物絕緣層、居間 薄膜層與第二高分子聚合物絕緣層之間。
[0102] 另外，納米摩擦發(fā)電機(jī)還可以采用第四種結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖9a和圖9b所示，包括： 依次層疊設(shè)置的第一電極91，第一高分子聚合物絕緣層92,居間電極層90,第二高分子聚 合物絕緣層94和第二電極93 ;其中，第一電極91設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層92的第 一側(cè)表面上；第二電極93設(shè)置在第二高分子聚合物絕緣層94的第一側(cè)表面上，居間電極層 90設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層92的第二側(cè)表面與第二高分子聚合物絕緣層94的第 二側(cè)表面之間。其中，第一高分子聚合物絕緣層92相對(duì)居間電極層90的面和居間電極層 90相對(duì)第一高分子聚合物絕緣層92的面中的至少一個(gè)面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)（圖未示);和/ 或，第二高分子聚合物絕緣層94相對(duì)居間電極層90的面和居間電極層90相對(duì)第二高分子 聚合物絕緣層94的面中的至少一個(gè)面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)（圖未示)。在這種方式中，通過(guò)居 間電極層90與第一高分子聚合物絕緣層92和第二高分子聚合物絕緣層94之間摩擦產(chǎn)生 靜電荷，由此將在居間電極層90與第一電極91和第二電極93之間產(chǎn)生電勢(shì)差，此時(shí)，第一 電極91和第二電極93串聯(lián)為納米摩擦發(fā)電機(jī)的一個(gè)輸出端；居間電極層90為納米摩擦發(fā) 電機(jī)的另一個(gè)輸出端。
[0103] 在圖9a和圖9b所示的結(jié)構(gòu)中，第一高分子聚合物絕緣層、第二高分子聚合物絕緣 層、第一電極和第二電極的材質(zhì)可以參照前述的第二種結(jié)構(gòu)的納米摩擦發(fā)電機(jī)的材質(zhì)進(jìn)行 選擇。居間電極層可以選擇導(dǎo)電薄膜、導(dǎo)電高分子、金屬材料，金屬材料包括純金屬和合金， 純金屬選自金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、硒、鐵、錳、鑰、鎢、釩等，合金可以選自輕合金 (錯(cuò)合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金等)、重有色合金(銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金等)、低烙 點(diǎn)合金(鉛、錫、鎘、鉍、銦、鎵及其合金)、難熔合金(鎢合金、鑰合金、鈮合金、鉭合金等)。居 間電極層的厚度優(yōu)選100 μ m-500 μ m，更優(yōu)選200 μ m。
[0104] 如果第一高分子聚合物絕緣層相對(duì)居間電極層的面和居間電極層相對(duì)第一高分 子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)，在圖9a所示的結(jié)構(gòu)中，第一高分 子聚合物絕緣層與居間電極層是正對(duì)貼合，并通過(guò)外側(cè)邊緣的膠布粘貼在一起的，但本發(fā) 明不僅限于此。第一高分子聚合物絕緣層與居間電極層之間可以設(shè)置有多個(gè)彈性部件，例 如彈簧，這些彈簧分布在第一高分子聚合物絕緣層與居間電極層的外側(cè)邊緣，用于形成第 一高分子聚合物絕緣層與居間電極層之間的彈性支撐臂。當(dāng)外力作用于納米摩擦發(fā)電機(jī) 時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)受到擠壓，彈簧被壓縮，使得第一高分子聚合物絕緣層與居間電極層接 觸形成摩擦界面；當(dāng)外力消失時(shí)，彈簧彈起，使得第一高分子聚合物絕緣層與居間電極層分 離，納米摩擦發(fā)電機(jī)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。
[0105] 如果第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)居間電極層的面和居間電極層相對(duì)第二高分 子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)，在圖9a所示的結(jié)構(gòu)中，第二高分 子聚合物絕緣層與居間電極層是正對(duì)貼合，并通過(guò)外側(cè)邊緣的膠布粘貼在一起的，但本發(fā) 明不僅限于此。第二高分子聚合物絕緣層與居間電極層之間可以設(shè)置有多個(gè)彈性部件，例 如彈簧，這些彈簧分布在第二高分子聚合物絕緣層與居間電極層的外側(cè)邊緣，用于形成第 二高分子聚合物絕緣層與居間電極層之間的彈性支撐臂。當(dāng)外力作用于納米摩擦發(fā)電機(jī) 時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)受到擠壓，彈簧被壓縮，使得第二高分子聚合物絕緣層與居間電極層接 觸形成摩擦界面；當(dāng)外力消失時(shí)，彈簧彈起，使得第二高分子聚合物絕緣層與居間電極層分 離，納米摩擦發(fā)電機(jī)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。
[0106] 可選地，彈性部件可以同時(shí)設(shè)置在居間電極層與第一高分子聚合物絕緣層、居間 電極層與第二高分子聚合物絕緣層之間。
[0107] 本發(fā)明提供的采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的波浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)及其與太陽(yáng)能組合 的發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了波浪能、潮汐能和太陽(yáng)能的多重收集利用，這不僅節(jié)約了能源，而且清潔 環(huán)保，保護(hù)了環(huán)境。對(duì)于采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的波浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)，由于納米摩擦發(fā) 電機(jī)本身的發(fā)電效率很高，而使整個(gè)波浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)有很高的發(fā)電效率，再加上高 效的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)最佳的發(fā)電效率。
[0108] 本發(fā)明采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的波浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成多種形 式，可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所的不同選擇不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了波浪能、潮汐能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用 范圍。
[0109] 本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了納米摩擦發(fā)電機(jī)收集波浪能發(fā)電、潮汐能發(fā)電與太 陽(yáng)能發(fā)電的結(jié)合，多個(gè)高效率的子系統(tǒng)的疊加，使整個(gè)系統(tǒng)的效率得到大幅度的提高。另外 還提供了一種儲(chǔ)能裝置，該儲(chǔ)能裝置設(shè)計(jì)靈活，能自動(dòng)進(jìn)行切換，不僅可以同時(shí)儲(chǔ)存納米摩 擦發(fā)電機(jī)收集波浪能、潮汐能所發(fā)的電與太陽(yáng)能發(fā)的電，還可以交替儲(chǔ)存納米摩擦發(fā)電機(jī) 收集波浪能、潮汐能所發(fā)的電與太陽(yáng)能發(fā)的電，操作簡(jiǎn)單。
[0110] 本發(fā)明提供的發(fā)電系統(tǒng)中將納米摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置于殼體中，殼體是一個(gè)封閉的結(jié) 構(gòu)，可以防止海水腐蝕納米摩擦發(fā)電機(jī)和電路等內(nèi)部部件，使得發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命發(fā)電。
[0111] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，雖然上述說(shuō)明中，為便于理解，對(duì)方法的步驟采用了順 序性描述，但是應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于上述步驟的順序并不作嚴(yán)格限制。
[0112] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，如： R0M/RAM、磁碟、光盤(pán)等。
[0113] 還可以理解的是，附圖或?qū)嵤├兴镜难b置結(jié)構(gòu)僅僅是示意性的，表示邏輯結(jié) 構(gòu)。其中作為分離部件顯示的模塊可能是或者可能不是物理上分開(kāi)的，作為模塊顯示的部 件可能是或者可能不是物理模塊。
[0114] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)電裝置和儲(chǔ)能裝置，其中， 所述發(fā)電裝置包括：至少一個(gè)具有空腔的殼體，所述空腔內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)納米摩擦 發(fā)電機(jī)以及至少一個(gè)撞擊部件，其中，每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)通過(guò)固定部件固定在所述空腔 的任一側(cè)壁上，所述撞擊部件包括能夠與所述納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生碰撞的撞擊球； 所述儲(chǔ)能裝置，與所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端相連，用于對(duì)所述納米摩擦 發(fā)電機(jī)輸出的電能進(jìn)行存儲(chǔ)。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述空腔內(nèi)設(shè)置有固定在所述空腔的 第一側(cè)壁上的至少一個(gè)第一納米摩擦發(fā)電機(jī)，以及固定在所述空腔的第二側(cè)壁上的至少一 個(gè)第二納米摩擦發(fā)電機(jī)，所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁相對(duì)；所述撞擊部件進(jìn)一步包括：設(shè)置 在所述第一納米摩擦發(fā)電機(jī)和所述第二納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的導(dǎo)軌，所述撞擊球能夠沿所 述導(dǎo)軌移動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌為空心導(dǎo)管，所述撞擊球設(shè)置 于所述空心導(dǎo)管內(nèi)部的通道內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌與所述第一側(cè)壁或第二側(cè)壁 相對(duì)。
5. 如權(quán)利要求2、3或4任一所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌與所述第一納米摩 擦發(fā)電機(jī)和所述第二納米摩擦發(fā)電機(jī)之間分別具有預(yù)設(shè)的保護(hù)間隔。
6. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述撞擊部件進(jìn)一步包括牽引件，所述 牽引件的第一端為固定在所述空腔的頂壁上的固定端，所述牽引件的第二端為連接有所述 撞擊球的自由端。
7. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述牽引件的長(zhǎng)度小于所述納米摩擦 發(fā)電機(jī)的中心部位與所述牽引件的第一端之間的距離。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述空腔的每個(gè)側(cè)壁上都設(shè)置有納 米摩擦發(fā)電機(jī)。
9. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)被所述撞擊部件 撞擊的表面上進(jìn)一步設(shè)置有防護(hù)墊片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置包括：整流電路、第一 開(kāi)關(guān)控制電路、第一直流/直流控制電路以及儲(chǔ)能電路； 所述整流電路與所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端相連，接收所述至少一個(gè)納 米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的交流脈沖電信號(hào)并對(duì)所述交流脈沖電信號(hào)進(jìn)行整流處理得到直流電 壓； 所述第一開(kāi)關(guān)控制電路與所述整流電路、所述第一直流/直流控制電路和所述儲(chǔ)能電 路相連，接收所述整流電路輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓，根據(jù)所 述整流電路輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓得到第一控制信號(hào)，將所 述第一控制信號(hào)輸出給所述第一直流/直流控制電路； 所述第一直流/直流控制電路與所述整流電路、所述第一開(kāi)關(guān)控制電路和所述儲(chǔ)能電 路相連，根據(jù)所述第一開(kāi)關(guān)控制電路輸出的第一控制信號(hào)對(duì)所述整流電路輸出的直流電壓 進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給所述儲(chǔ)能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電裝置還包括：太陽(yáng)能板； 所述儲(chǔ)能裝置還包括：第二開(kāi)關(guān)控制電路和第二直流/直流控制電路； 所述第二開(kāi)關(guān)控制電路與所述太陽(yáng)能板的輸出端、所述第二直流/直流控制電路和 所述儲(chǔ)能電路相連，接收所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電電 壓，根據(jù)所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓得到第二控制 信號(hào)，將所述第二控制信號(hào)輸出給所述第二直流/直流控制電路； 所述第二直流/直流控制電路與所述太陽(yáng)能板的輸出端、所述第二開(kāi)關(guān)控制電路和所 述儲(chǔ)能電路相連，根據(jù)所述第二開(kāi)關(guān)控制電路輸出的第二控制信號(hào)對(duì)所述太陽(yáng)能板輸出的 直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給所述儲(chǔ)能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電裝置還包括：太陽(yáng)能板；所 述儲(chǔ)能裝置包括：第一開(kāi)關(guān)控制電路、整流電路、開(kāi)關(guān)電路、第二開(kāi)關(guān)控制電路、直流/直流 控制電路和儲(chǔ)能電路； 所述第一開(kāi)關(guān)控制電路與所述太陽(yáng)能板的輸出端和所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)相 連，接收所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓，根據(jù)所述太陽(yáng)能板輸出的直流電壓向所述至少一 個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出用于控制納米摩擦發(fā)電機(jī)是否工作的控制信號(hào)； 所述整流電路與所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端相連，接收所述至少一個(gè)納米 摩擦發(fā)電機(jī)輸出的交流脈沖電信號(hào)并對(duì)所述交流脈沖信號(hào)進(jìn)行整流處理得到直流電壓； 所述開(kāi)關(guān)電路的控制端與所述太陽(yáng)能板的輸出端相連，根據(jù)所述太陽(yáng)能板輸出的直流 電壓控制所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端與所述太陽(yáng)能板的輸出端或所述整流電路連通； 所述第二開(kāi)關(guān)控制電路與所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端、所述直流/直流控制電路和 所述儲(chǔ)能電路相連，接收所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反 饋的瞬時(shí)充電電壓，根據(jù)所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端輸出的直流電壓和所述儲(chǔ)能電路反 饋的瞬時(shí)充電電壓得到控制信號(hào)，將所述控制信號(hào)輸出給所述直流/直流控制電路； 所述直流/直流控制電路與所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/輸出端、所述第二開(kāi)關(guān)控制電路和 所述儲(chǔ)能電路相連，根據(jù)所述第二開(kāi)關(guān)控制電路輸出的控制信號(hào)對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路的輸入/ 輸出端輸出的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給所述儲(chǔ)能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10或11或12所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能電路為鋰離子 電池、鎳氫電池、鉛酸電池或超級(jí)電容器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)包括：依次層 疊設(shè)置的第一電極，第一高分子聚合物絕緣層，以及第二電極；其中，所述第一電極設(shè)置在 所述第一高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上；且所述第一高分子聚合物絕緣層的第二 側(cè)表面朝向所述第二電極設(shè)置，所述第一電極和第二電極構(gòu)成所述納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出 端。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高分子聚合物絕緣層的 第二側(cè)表面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高分子聚合物絕緣層與 所述第二電極之間設(shè)置有多個(gè)彈性部件，所述彈性部件用于在外力的作用下控制所述第一 高分子聚合物絕緣層與所述第二電極接觸和分離。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)一步包括： 設(shè)置在所述第二電極和所述第一高分子聚合物絕緣層之間的第二高分子聚合物絕緣層，所 述第二電極設(shè)置在所述第二高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上；且所述第二高分子聚合 物絕緣層的第二側(cè)表面與所述第一高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面相對(duì)設(shè)置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高分子聚合物絕緣層和 第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高分子聚合物絕緣層與 所述第二高分子聚合物絕緣層之間設(shè)置有多個(gè)彈性部件，所述彈性部件用于在外力的作用 下控制所述第一高分子聚合物絕緣層與所述第二高分子聚合物絕緣層接觸和分離。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)一步包括： 設(shè)置在所述第一高分子聚合物絕緣層和所述第二高分子聚合物絕緣層之間的居間薄膜層， 其中，所述居間薄膜層為聚合物薄膜層，且所述第一高分子聚合物絕緣層相對(duì)所述居間薄 膜層的面和居間薄膜層相對(duì)于第一高分子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上和/或所 述第二高分子聚合物絕緣層相對(duì)所述居間薄膜層的面和居間薄膜層相對(duì)第二高分子聚合 物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高分子聚合物絕緣層和 所述居間薄膜層之間設(shè)置有多個(gè)彈性部件，該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第一 高分子聚合物絕緣層和所述居間薄膜層接觸和分離； 和/或，所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間薄膜層之間設(shè)置有多個(gè)彈性部件， 該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間薄膜層接 觸和分離。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)包括：依次層 疊設(shè)置的第一電極，第一高分子聚合物絕緣層，居間電極層，第二高分子聚合物絕緣層以及 第二電極；其中，所述第一電極設(shè)置在所述第一高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上；所 述第二電極設(shè)置在所述第二高分子聚合物絕緣層的第一側(cè)表面上，所述居間電極層設(shè)置在 所述第一高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表面與所述第二高分子聚合物絕緣層的第二側(cè)表 面之間，且所述第一高分子聚合物絕緣層相對(duì)所述居間電極層的面和居間電極層相對(duì)于第 一高分子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上和/或所述第二高分子聚合物絕緣層相對(duì) 所述居間電極層的面和居間電極層相對(duì)第二高分子聚合物絕緣層的面中的至少一個(gè)面上 設(shè)有微納結(jié)構(gòu)，所述第一電極和第二電極相連后與所述居間電極層構(gòu)成所述納米摩擦發(fā)電 機(jī)的輸出端。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高分子聚合物絕緣層和 所述居間電極層之間設(shè)置有多個(gè)彈性部件，該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第一 高分子聚合物絕緣層和所述居間電極層接觸和分離； 和/或，所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間電極層之間設(shè)置有多個(gè)彈性部件， 該彈性部件用于在外力的作用下控制所述第二高分子聚合物絕緣層和所述居間電極層接 觸和分離。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104104261SQ201310127234
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】徐傳毅, 張勇平, 吳寶榮, 郝立星 申請(qǐng)人:納米新能源（唐山）有限責(zé)任公司