摩擦納米發電機及可穿戴的發電設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電機技術領域，具體地，涉及一種摩擦納米發電機及可穿戴的發電設備。
【背景技術】
[0002]目前市場上可穿戴的發電設備類型較少，且可穿戴的發電設備都是通過電磁發電原理將機械能轉化為電能，但是電磁發電需要笨重的金屬線圈和磁鐵芯，導致整個發電機部分笨重，體積大，而且成本高。基于上述原因，可穿戴的發電設備難以推廣。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種體積小、重量輕的摩擦納米發電機。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型提供一種摩擦納米發電機，所述摩擦納米發電機設置于活動關節位置處，所述摩擦納米發電機包括:第一部件，包括摩擦導電單元;第二部件，設置在所述第一部件的上表面和/或下表面;所述第二部件包括摩擦單元，與所述摩擦導電單元接觸；以及第三部件，與所述第一部件或第二部件連接；用于在關節活動時，所述第三部件運動以推動所述第一部件或第二部件旋轉，使所述第一部件與第二部件相對轉動，所述摩擦導電單元和摩擦單元發生轉動摩擦，所述摩擦導電單元上產生摩擦電能。
[0005]優選地，所述摩擦導電單元包括多個間隔設置的導電單體，其中，部分導電單體連接形成第一電極，剩余部分的導電單體連接形成第二電極，且所述第一電極的導電單體與第二電極的導電單體交叉設置;所述摩擦單元包括至少一個摩擦單體，各所述摩擦單體對應所述第一電極或第二電極的導電單體排布;在相對轉動過程中，所述摩擦單元的各摩擦單體與所述摩擦導電單元發生轉動摩擦，使所述第一電極和第二電極之間形成電勢差。
[0006]優選地，所述第一電極中的各導電單體均為首端連接，所述第二電極中的各導電單體均為尾端連接。
[0007]優選地，各所述導電單體成等間隔環形設置。
[0008]優選地，所述摩擦導電單元還包括:摩擦層，設置在所述第一電極和第二電極的表面，用于在相對轉動過程中，與所述摩擦單元的各摩擦單體發生轉動摩擦，產生摩擦電荷，并傳導至與之接觸的第一電極或第二電極上，使所述第一電極和第二電極之間形成電勢差。
[0009]優選地，所述第一部件還包括:第一支撐層，設置在所述摩擦導電單元的表面，用于為所述摩擦導電單元提供支撐。
[0010]優選地，所述第二部件還包括:緩沖層，設置于所述摩擦單元的表面，用于緩沖在所述第三部件運動時所述摩擦單元受到的壓力。
[0011 ]優選地，所述第二部件還包括:第二支撐層，設置在所述緩沖層的表面，用于為所述緩沖層和摩擦單元提供支撐。
[0012]優選地，所述關節包括移動端和固定端，在關節活動時，所述移動端與固定端相對運動;所述第三部件包括:鋸齒條，所述鋸齒條的一端設置于所述移動端，另一端設置于所述固定端，用于在關節活動時，所述鋸齒條能夠往復運動；以及齒輪，與所述鋸齒條嚙合，且連接所述第一部件或第二部件上;用于在關節活動時，由所述鋸齒條推動轉動，并帶動所述第一部件或第二部件旋轉。
[0013]優選地，所述第三部件還包括:轉軸，穿過所述齒輪、第一部件以及第二部件;活動旋條，設置于所述齒輪的表面，且與所述轉軸連接；以及限位塊，與所述活動旋條連接，并與所述齒輪之間形成一間隙，用于容置所述鋸齒條。
[0014]本實用新型摩擦納米發電機通過設置第三部件，能夠充分利用關節活動時產生的能量，并帶動第一部件或第二部件轉動，從而產生摩擦電勢，組成結構簡單、體積小、重量輕、成本低。
[0015]本實用新型的另一目的是提供一種可穿戴的發電設備，可使摩擦納米發電機的體積小、重量輕。
[0016]為了實現上述目的，本實用新型提供一種可穿戴的發電設備，設有上述摩擦納米發電機。
[0017]所述可穿戴的發電設備與上述摩擦納米發電機相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。
[0018]本實用新型的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是本實用新型摩擦納米發電機的主視圖；
[0021 ]圖2是本實用新型摩擦納米發電機的俯視圖；
[0022]圖3是第一部件的結構示意圖；
[0023]圖4是第二部件的結構示意圖；
[0024]圖5a是摩擦發電單元的結構示意圖；
[0025]圖5b是摩擦單元的結構示意圖。
[0026]附圖標記說明
[0027]1 第一部件11摩擦導電單元
[0028]111第一電極112第二電極
[0029]113摩擦層12第一支撐層
[0030]2 第二部件21摩擦單元
[0031]22緩沖層23第二支撐層
[0032]3 第三部件31鋸齒條
[0033]32齒輪33轉軸
[0034]34活動旋條35限位塊。
【具體實施方式】
[0035]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0036]在本實用新型中，在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，本實用新型中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本實用新型的保護范圍。
[0037]本實用新型摩擦納米發電機設置活動關節位置處，可將關節活動時產生的能量轉化為摩擦電能。如圖1和2所示，本實用新型摩擦納米發電機包括:第一部件1，包括摩擦導電單元11;第二部件2，設置在所述第一部件1的上表面和/或下表面;所述第二部件2包括摩擦單元21，與所述摩擦導電單元11接觸；以及第三部件3，與所述第一部件1或第二部件2連接(如圖2所示，所述第三部件3與第二部件2連接)；用于在關節活動時，所述第三部件3運動以推動所述第一部件1或第二部件2旋轉，使所述第一部件1與第二部件2相對轉動，所述摩擦導電單元11和摩擦單元21發生轉動摩擦，所述摩擦導電單元11上產生摩擦電能。
[0038]其中，所述摩擦導電單元11包括多個間隔設置的導電單體，其中，部分導電單體連接形成第一電極111，剩余部分的導電單體連接形成第二電極112，且所述第一電極111的導電單體與第二電極112的導電單體交叉設置;所述摩擦單元21包括至少一個摩擦單體，各所述摩擦單體對應所述第一電極111或第二電極112的導電單體排布;在相對轉動過程中，所述摩擦單元21的各摩擦單體與所述摩擦導電單元11發生轉動摩擦，使所述第一電極111和第二電極112之間形成電勢差。在本實施例中，各所述導電單體成等間隔環形設置(如圖5a所示)，對應的各所述摩擦單體也成等間隔成環形設置(如圖5b所示)。
[0039]優選方案，為避免所述第一電極111與第二電極112交叉，影響電能的轉化效率，所述第一電極111中的各導電單體均為首端連接，所述第二電極112中的各導電單體均為尾端連接。
[0040]如圖1和圖3所示，所述摩擦導電單元11還包括:摩擦層113，設置在所述第一電極111和第二電極112的表面，用于在相對轉動過程中，與所述摩擦單元21的各摩擦單體發生轉動摩擦，產生摩擦電荷，摩擦單體所帶的電荷在第一電極111或第二電極112上產生不同的電場，使所述第一電極111和第二電極112之間形成電勢差。
[0041 ]其中，所述摩擦層113與所述摩擦單元21的各摩擦單體的材料之間具有摩擦電極序差異，在轉動摩擦過程中，所述摩擦層113與摩擦單元21的各摩擦單體之間分別產生摩擦電荷。在本實施例中，所述摩擦層1 1 3為高分子薄膜，例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene ,PTFE)，氣塑料46(Hexafluoropropene-tetrafluoroethylenecopolymer，FEP)、聚酰亞胺(Kapton)等;而所述摩擦單元21的各摩擦單體均由金屬材料制成，例如銅。在本實施例中，在覆銅的PCB板中等間隔去除(例如，通過腐蝕去除)部分PCB板，形成多個摩擦單體(如圖5b所示的形狀:黑色部分為留下的銅板，其余部分去除)。對應的，通過去除覆銅的PCB板中如圖5a所示的黑色線條，形成柵格周期相同且不連接的第