[发明专利]一种非接触式可穿戴电磁-摩擦混合纳米发电装置及制备方法有效
| 申请号： | 201810306352.8 | 申请日： | 2018-04-08 |
| 公开（公告）号： | CN108471219B | 公开（公告）日： | 2019-11-05 |
| 发明（设计）人： | 樊慧庆;任小虎;李哲新;魏新颖 | 申请（专利权）人： | 西北工业大学 |
| 主分类号： | H02K35/02 | 分类号： | H02K35/02;H02N1/04 |
| 代理公司： | 西北工业大学专利中心 61204 | 代理人： | 刘新琼 |
| 地址： | 710072 *** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种接触式可穿戴电磁‑摩擦电混合纳米发电装置及制备方法，包括如下步骤：将环氧树脂基与线圈构成的基座与金属铝固连作一号电极，将摩擦电复合层材料与聚对苯二甲酸乙二醇酯基板构成二号电极，由靠近并且平行于环氧树脂基内置线圈轴线的永磁跌提供驱动力，由导线连接两电极，丙烯酸封装整体装置构成纳米发电器件。所述摩擦电复合层为Fe3O4@PVDF纳米线与铝金属的复合层状材料。充分利用Fe3O4的铁磁性来驱动纳米发电机接触分离产生电荷。本发明结合电磁式和摩擦式纳米发电机的优势，克服了传统纳米发电机输出电流性能差的短板，进一步提高纳米发电机的输出性能，为高输出纳米发电机的制造提供了一种新方法。 | ||
| 搜索关键词： | 纳米发电机 电极 摩擦电 环氧树脂基 发电装置 非接触式 混合纳米 可穿戴 制备 聚对苯二甲酸乙二醇酯 发电机输出电流 丙烯酸 复合层材料 传统纳米 导线连接 发电器件 复合层状 内置线圈 输出性能 整体装置 电荷 电磁式 复合层 高输出 金属铝 铝金属 摩擦式 纳米线 驱动力 铁磁性 连作 短板 基板 永磁 封装 平行 摩擦 驱动 制造 | ||
【主权项】：
1.一种非接触式可穿戴电磁‑摩擦混合纳米发电装置的制备方法，所述的非接触式可穿戴电磁‑摩擦混合纳米发电装置包括：由环氧树脂基与线圈构成的基座(1)与下铝箔(2d)固连作一号电极，由嵌入四氧化三铁纳米颗粒的聚偏氟乙烯复合纤维(3)和上铝箔(2u)形成的复合层与聚对苯二甲酸乙二醇酯基板(5)构成二号电极，由导线(6)连接两电极构成外部电路，外部电路使用丙烯酸外壳(7)封装，由靠近并且平行于环氧树脂基内置线圈轴线的永磁铁(4)提供驱动力；其特征在于步骤如下：步骤1：制备四氧化三铁纳米颗粒步骤1a、通过溶剂热方法制备四氧化三铁纳米颗粒；步骤1b、将混合的四氧化三铁粉和3‑氨丙基三乙氧基硅烷分散在乙醇中；步骤1c、用超声波处理30分钟，获得混合物溶液；步骤1d、将混合液回流12小时；步骤1e、反复进行磁分离/漂洗来采集产品；步骤1f、在60℃真空干燥24小时后收集到改良的四氧化三铁纳米颗粒；步骤2：制备摩擦电复合层步骤2a、将重量百分比为10％的聚偏氟乙烯粉末溶解在丙酮和N,N‑二甲基甲酰胺的混合溶液中；其中丙酮和N,N‑二甲基甲酰胺的比例为1：4；步骤2b、将四氧化三铁纳米颗粒插入聚偏氟乙烯溶液中；步骤3：制备二号电极步骤3a、在20千伏的电场下，进行静电纺丝，调整喷雾速率为1毫升/小时，保持在相对湿度小于30％，在封闭箱中进行；注射器针尖与收集器之间的距离约为15厘米；复合纤维在铝箔上直接收集；步骤3b、合成复合纤维膜需要在80℃条件下干燥1小时；步骤3c、将带有复合纤维层的铝箔安装在聚对苯二甲酸乙二醇酯拱形基板上；步骤4：制备一号电极步骤4a、将一个约5000圈的线圈嵌入在一个尺寸为5mm×3mm的环氧树脂基板中；步骤4b、在环氧树脂基板上固定铝箔；步骤5：将两个电极的铝箔通过导线连接起来构成外部电路；步骤6：通过丙烯酸外壳将整体装置进行封装。
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- 本申请公开了一种防侧倾的六面体磁悬浮发电装置，包括：外壳，其具有顶盖和底盖；第一约束磁铁，其嵌套于所述顶盖中；第二约束磁铁，其嵌套于所述底盖中；悬浮振动磁铁，其设置在所述第一约束磁铁和所述第二约束磁铁之间的外壳内部；第一发电线圈，其设置在所述外壳内部并靠近所述顶盖设置；以及第二发电线圈，其设置在所述外壳内部并靠近所述底盖设置。本申请发电效率高，能量转换效率高，可防侧倾，适用于收集振动能量并将其转化为电能。
- 振动发电装置-201680035852.1
- 林高良 - 山内株式会社
- 2016-07-13 - 2019-09-10 - H02K35/02
- 本发明的振动发电装置(1)包括：非磁体的筒状构件(2)；线圈(3)，其配置在筒状构件(2)的外周；以及振动构件(10)，在可在沿着筒状构件(2)的延伸方向进行往返运动的状态下被收容于筒状构件(2)的内部、所述振动构件包含磁铁，在振动构件(10)中与筒状构件(2)接触的部分为球体。振动构件(10)包含三个以上的元件，位于两端位置的元件为球体，三个以上的元件的剩余部分为球体和/或柱体，位于两端位置的球体的外径大于剩余部分的球体和/或柱体的外径。
- 一种无源介电弹性体发电机结构及其应用-201910397148.6
- 赖志慧;张才亮;章建伟;丹尼尔·尤先科 - 深圳大学
- 2019-05-14 - 2019-09-06 - H02K35/02
- 本发明提供了一种无源介电弹性体发电机结构，包括至少一个发电机结构单元；每个发电机结构单元包括一两端开口的圆筒，固定在所述圆筒的至少一端开口上的可变电容，设置在所述圆筒内的磁铁，和缠绕在所述圆筒外周表面上的磁感应线圈；其中，所述可变电容包括依次层叠设置的第一电极、介电弹性体层和第二电极；振动状态时，所述磁铁在所述圆筒内往复运动，引起所述磁感应线圈的磁通量变化，产生感应电流，且所述磁铁撞击所述可变电容，产生电能。该无源介电弹性体发电机可以在没有外加电场的条件下，采集振动能量，并实现振动能向电能的转换。本发明还提供了该无源介电弹性体发电机结构的应用。
- 弹射式自发电门铃装置-201821435355.3
- 刘远芳 - 深圳市无电通科技有限公司
- 2018-09-03 - 2019-08-30 - H02K35/02
- 本实用新型提供一弹射式自发电门铃装置，其中所述弹射式自发电门铃装置包括：一按键，一壳座，一弹射猝动单元以及一弹射猝动单元，其中所述发电单元于所述按键和所述壳座之间被设置于所述壳座，并包括一线圈组件和一磁体组件，其中所述磁体组件被设置于所述壳座以相对于所述线圈组件被维持静态，其中所述弹射猝动单元被耦合于所述线圈组件，并具有一限制态和一触发态，其中在所述限制态，所述弹射猝动单元能够在所述按键被按压时被作动而储蓄势能，并当所述按键被按压至一定的行程时，所述弹射猝动单元进入所述触发态，其中在所述触发态，所述弹射猝动单元得以释放所储蓄的势能而以猝动的方式快速作动所述线圈组件。
- 弹射式能量发射装置-201821446197.1
- 刘远芳 - 深圳市无电通科技有限公司
- 2018-09-03 - 2019-08-30 - H02K35/02
- 本实用新型提供一弹射式能量发射装置，其中所述弹射式能量发射装置包括：一发电单元，一弹射猝动单元以及一通信单元，其中所述发电单元包括一线圈组件和一磁体组件，其中所述弹射猝动单元被耦合于所述线圈组件，并具有一限制态和一触发态，其中在所述限制态，所述弹射猝动单元能够被作动而储蓄势能，并当所储蓄的势能达到一定值时形成所述触发态，其中在所述触发态，所述弹射猝动单元得以释放所储蓄的势能而以猝动的方式快速作动所述线圈组件，其中所述通信单元被电性连接于所述线圈组件，以在所述线圈组件被猝动时，藉由所述线圈组件中产生的电能为所述通信单元提供电能输出，则所述通信单元能够被供电地发射无线信号。
- 永磁辅助磁阻同步直线发电机及其控制方法-201811238078.1
- 温鲜慧;王爱玲;代雨婷 - 深圳市深信创联智能科技有限责任公司
- 2018-10-23 - 2019-08-27 - H02K35/02
- 本发明实施例公开了一种永磁辅助磁阻同步直线发电机及其控制方法，所述同步直线发电机包括初级和次级，所述初级上开设有多个初级槽，初级槽内均设有线圈，所述次级由多个与初级对应的次级单元组成，所述次级单元内由上到下依次等距设有多个同轴的隔磁磁桥，所述次级单元的各个隔磁磁桥对应的中轴处均设有一个永磁体；同个次级单元内的永磁体磁极方向相同；相邻的两个次级单元的永磁体磁极方向相反。本发明实施例采用辅助齿和斜槽去削弱纵向端部效应，降低推力波动，进而防止气隙磁场发生畸变而导致转矩波动发生恶化。
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