采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏能夠同時(shí)利用海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)的問題。該系統(tǒng)包括：海洋能發(fā)電機(jī)、太陽能組件和儲能裝置；海洋能發(fā)電機(jī)包括用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)；太陽能組件由多個(gè)太陽能電池組成，多個(gè)太陽能電池以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接形成太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端，其中每個(gè)太陽能電池為由半導(dǎo)體材料所形成的PN結(jié)式結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換單元；儲能裝置與納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端和太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端相連，用于對納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電能和太陽能組件輸出的電能進(jìn)行存儲。
【專利說明】采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及納米【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能 發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在日常生活中，人們利用太陽能發(fā)電為較常見的方法。
[0003] 其中，海洋能發(fā)電主要是指利用海洋所蘊(yùn)藏的能量發(fā)電。海洋的能量包括海流動 能、海洋熱能、潮汐能和波浪能等。其中應(yīng)用較多的為潮汐能和波浪能。潮汐是指因月球引 力的變化引起的海平面周期性升降的現(xiàn)象，潮汐能是指因海水漲落及潮水流動所產(chǎn)生的能 量；波浪是指由于風(fēng)和水的重力作用形成的起伏運(yùn)動，波浪能是指波浪所具有的動能和勢 能。雖然海洋中蘊(yùn)藏著大量的能量，但是目前利用海洋能發(fā)電的技術(shù)尚不夠成熟，且使用海 洋能發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，其條件局限性較強(qiáng)，在海面平靜的情況下則無法進(jìn)行正常發(fā)電，以致影 響生活用電的穩(wěn)定。
[0004] 太陽能發(fā)電系統(tǒng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能，此方法能量轉(zhuǎn)化率高，但應(yīng)用時(shí)間范 圍小，晚上或陰雨天氣不能使用。
[0005] 介于上述情況，采用太陽能發(fā)電與海洋能發(fā)電機(jī)兩者結(jié)合發(fā)電則能互補(bǔ)其中的不 足，但是目前尚沒有一種發(fā)電系統(tǒng)能夠同時(shí)利用海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋 能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏能夠同時(shí)利用海洋能發(fā)電和太陽 能發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)的問題。
[0007] -種采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)，包括：海洋能發(fā) 電機(jī)、太陽能組件和儲能裝置；海洋能發(fā)電機(jī)包括用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的至少一個(gè)納 米摩擦發(fā)電機(jī)；太陽能組件由多個(gè)太陽能電池組成，多個(gè)太陽能電池以串聯(lián)或并聯(lián)方式連 接形成太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端，其中每個(gè)太陽能電池為由半導(dǎo)體材料所形成的PN 結(jié)式結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換單元；儲能裝置與納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端和太陽能組件的至少兩個(gè) 輸出端相連，用于對納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電能和太陽能組件輸出的電能進(jìn)行存儲。
[0008] 本發(fā)明提供的采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能發(fā)電與太陽能發(fā)電組合的發(fā)電系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)了波浪能、潮汐能和太陽能的多重收集利用，能夠同時(shí)利用海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電， 因此能夠兼具海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電的優(yōu)勢。這不僅節(jié)約了能源，而且清潔環(huán)保，保護(hù)了 環(huán)境。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖la和圖lb分別示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海 洋能發(fā)電機(jī)的示例一的內(nèi)部剖視圖和立體圖；
[0010] 圖lc示出了示例一中的海洋能發(fā)電機(jī)的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)撞擊部件的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0011] 圖Id示出了示例一中的海洋能發(fā)電機(jī)具有多個(gè)殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海洋能發(fā)電機(jī) 的示例二的內(nèi)部剖視圖；
[0013] 圖3a至圖3d示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海洋能 發(fā)電機(jī)的示例三的結(jié)構(gòu)圖；
[0014] 圖4a至圖4d示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海洋能 發(fā)電機(jī)的示例四的結(jié)構(gòu)圖；
[0015] 圖5為本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)的一實(shí)施例的電路原理 示意圖；
[0016] 圖6為本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)的又一實(shí)施例的電路原 理示意圖；
[0017] 圖7a和圖7b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；
[0018] 圖8a至圖8b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；
[0019] 圖8c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；
[0020] 圖9a和圖9b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；
[0021] 圖10a和圖10b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】
[0022] 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，對本發(fā)明做詳 細(xì)說明，但本發(fā)明并不僅僅限于此。
[0023] 針對現(xiàn)有技術(shù)中缺乏能夠同時(shí)利用海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)的問題， 本發(fā)明提供了一種采用納米摩擦發(fā)電機(jī)作為核心部件的海洋能發(fā)電機(jī)與太陽能發(fā)電系統(tǒng) 組合形成的發(fā)電系統(tǒng)。
[0024] 該發(fā)電系統(tǒng)具體包括海洋能發(fā)電機(jī)、太陽能組件和儲能裝置。其中，海洋能發(fā)電機(jī) 包括用于在海水運(yùn)動時(shí)，將運(yùn)動的海水所產(chǎn)生的海洋能中包含的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的至少 一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)。其中，運(yùn)動的海水所產(chǎn)生的海洋能主要包括海流動能、波浪能、潮汐 能、海水溫差能以及海水鹽差能等，其中，海流動能、波浪能以及潮汐能為機(jī)械能(海水溫差 能為熱能，海水鹽差能為化學(xué)能)，因此，海洋能發(fā)電機(jī)主要利用包括海流動能、波浪能和/ 或潮汐能在內(nèi)的機(jī)械能導(dǎo)致其中的納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械形變而發(fā)電。太陽能組件由多 個(gè)太陽能電池組成，這些太陽能電池以串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接形成太陽能組件的至少兩個(gè) 輸出端，每個(gè)太陽能電池為由半導(dǎo)體材料所形成的PN結(jié)式結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換單元。儲能裝置 與納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端和太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端相連，用于對納米摩擦發(fā)電機(jī) 輸出的電能和太陽能組件輸出的電能進(jìn)行存儲。
[0025] 該發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)海面出現(xiàn)潮汐或波浪時(shí)，海水的運(yùn)動將導(dǎo)致海洋能 發(fā)電機(jī)內(nèi)部的納米摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械形變，從而產(chǎn)生交流脈沖電信號，儲能裝置將此交 流脈沖電信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q后進(jìn)行存儲；并且，在適合的條件下，太陽能組件能夠?qū)⒐饽?轉(zhuǎn)換為電能，存儲在儲能裝置中，以備外部用電設(shè)備的使用。
[0026] 在本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中，太陽能組件是利用太陽能 來發(fā)電的裝置。具體地，太陽能組件由多個(gè)太陽能電池組成，這些太陽能電池以串聯(lián)或并聯(lián) 的方式連接，并且形成太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端。其中，太陽能電池是一種光電半導(dǎo)體 薄片，它只要被光照到，瞬間即可輸出電壓及電流。具體地，太陽能電池為由半導(dǎo)體材料所 形成的PN結(jié)式結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換單元，當(dāng)太陽光照到半導(dǎo)體PN結(jié)上時(shí)，形成新的空穴-電子 對，在PN結(jié)電場的作用下，光生空穴流向P區(qū)，光生電子流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。 由于單個(gè)太陽能電池的輸出的電流很小，這樣的多個(gè)太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)或并聯(lián)后即可向 外電路輸出滿足蓄電要求的電流。可選地，上述PN結(jié)是由摻雜半導(dǎo)體材料所形成的結(jié)構(gòu)， 或者，上述PN結(jié)是半導(dǎo)體薄膜或其它薄膜材料的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，太陽能電池可為晶體硅 太陽能電池或薄膜太陽能電池。晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)設(shè)備成本相對較低，但設(shè)備能耗 及電池成本較高，光電轉(zhuǎn)換效率很高，適于室外陽光下發(fā)電；薄膜太陽能電池的生產(chǎn)設(shè)備成 本較高，但設(shè)備能耗和電池成本很低，光電轉(zhuǎn)化效率低于晶體硅太陽能電池，但弱光效應(yīng)非 常好，在普通燈光下也可發(fā)電。
[0027] 上述多個(gè)太陽能電池串聯(lián)或并聯(lián)在一起所形成的是太陽能電池板，為了保護(hù)太陽 能電池板不受外界環(huán)境的影響，太陽能組件還可以包括保護(hù)體。對于一般的太陽能電池，保 護(hù)體可為保護(hù)板，對于薄膜太陽能電池，保護(hù)體可為保護(hù)膜。以保護(hù)板為鋼化玻璃為例，通 過粘結(jié)劑太陽能電池被粘結(jié)固定在鋼化玻璃上，粘結(jié)劑可選為EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚 物)，再通過粘結(jié)劑將背板與太陽能電池封裝在一起構(gòu)成太陽能組件，其中背板的作用是密 封、絕緣和防水。
[0028] 上述太陽能組件的輸出端與儲能裝置連接，太陽能組件能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換為電能， 存儲在儲能裝置中，以備外部用電設(shè)備的使用。
[0029] 在本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中，海洋能發(fā)電機(jī)是利用波浪 能和/或潮汐能發(fā)電的裝置。具體地，海洋能發(fā)電機(jī)包括：用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的至少 一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)及容納至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的殼體，所述殼體內(nèi)部具有空腔，所 述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述空腔內(nèi)。上述太陽能組件可固設(shè)在海洋能發(fā)電機(jī)的 殼體的外壁上，由此組成一個(gè)海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合的發(fā)電系統(tǒng)。
[0030] 下面通過幾個(gè)具體的示例對海洋能發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0031] 示例一、
[0032] 圖la和圖lb分別示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海 洋能發(fā)電機(jī)的示例一的內(nèi)部剖視圖和立體圖。從圖la和圖lb中可以看到，該海洋能發(fā)電 機(jī)包括形狀為長方體的殼體111，殼體111內(nèi)部具有空腔115。其中，殼體111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?15的內(nèi)部具有 相互平行且相對的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，在第一側(cè)壁上通過固定部件110固定有一個(gè)納米 摩擦發(fā)電機(jī)112,在第二側(cè)壁上通過固定部件110固定有另一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)112。具體 地，固定部件110可以通過任何能夠起到固定作用的部件來替代，例如，固定部件110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)112。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)。
[0033] 殼體111的內(nèi)部還設(shè)置有撞擊部件113。該撞擊部件113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1132,以及能夠沿導(dǎo)軌 1132移動進(jìn)而與納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生碰撞的撞擊球1131。其中，導(dǎo)軌1132可以通過空心 導(dǎo)管來實(shí)現(xiàn)，并且，在空心導(dǎo)管的內(nèi)部具有通道，使撞擊球1131能夠在通道內(nèi)來回滾動。除 了采用空心導(dǎo)管之外，還可以通過其他形式來制作導(dǎo)軌1132,例如，可以設(shè)置一段軌道，使 撞擊球1131能夠沿軌道移動且不會脫離軌道。導(dǎo)軌1132與第一側(cè)壁或第二側(cè)壁相對，優(yōu) 選地，導(dǎo)軌1132與第一側(cè)壁或第二側(cè)壁相對且垂直，以便于撞擊球1131能夠順利撞擊納 米摩擦發(fā)電機(jī)。上述的導(dǎo)軌1132可以通過類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1132本身對納米摩擦發(fā)電機(jī)造成不必要的擠壓，可以在導(dǎo)軌1132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， 艮P :導(dǎo)軌1132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1132與納米摩擦發(fā)電機(jī)之間的接觸，又要保證 撞擊球1131在滾動到導(dǎo)軌邊緣時(shí)不會脫離導(dǎo)軌。
[0034] 通過上面的方式，就可以在海洋能發(fā)電機(jī)的殼體隨著波浪、潮汐晃動時(shí)，在殼體內(nèi) 部實(shí)現(xiàn)撞擊部件對納米摩擦發(fā)電機(jī)的撞擊，進(jìn)而促使納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生形變并將該形變 所產(chǎn)生的機(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114。
[0035] 另外，為了進(jìn)一步提高發(fā)電效果，還可以在殼體111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，對應(yīng)納米 摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置有多個(gè)撞擊部件113,每個(gè)撞擊部件113內(nèi)進(jìn)一步包括導(dǎo)軌1132和撞擊球 1131。其中，撞擊部件113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，即：第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上每相對的兩個(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lc所示?；蛘?，撞擊部件113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。
[0036] 進(jìn)一步地，本示例中的殼體111的數(shù)量也可以為多個(gè)，如圖Id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111之間通過導(dǎo)線116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)通過線纜117連接。
[0037] 通過上面的描述可以看出，在圖la至圖Id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。這種方式對于海洋能 發(fā)電機(jī)的晃動方向?yàn)楣潭ǚ较虻那闆r時(shí)，發(fā)電效果較為突出。
[0038] 當(dāng)本示例中的海洋能發(fā)電機(jī)的晃動方向?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，就可以在海洋能發(fā)電機(jī)沿不同 方向晃動時(shí)都能產(chǎn)生電能。
[0039]示例二、
[0040] 圖2示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海洋能發(fā)電機(jī) 的示例二的內(nèi)部剖視圖。從圖2中可以看到，該海洋能發(fā)電機(jī)包括形狀為長方體的殼體 211，殼體211內(nèi)部具有空腔。其中，殼體211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的第一側(cè)壁和第二側(cè) 壁，在第一側(cè)壁上通過固定部件210固定有一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)212,在第二側(cè)壁上通過固 定部件210固定有另一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)212。具體地，固定部件210可以通過任何能夠起 到固定作用的部件來實(shí)現(xiàn)，例如，固定部件210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)212。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)。
[0041] 殼體211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2231和撞擊 球2232。其中，牽引件2231的第一端為固定在空腔的頂壁上的固定端，牽引件2231的第二 端為連接有撞擊球2232的自由端。其中，牽引件2231可以通過牽引線來實(shí)現(xiàn)，也可以通過 其他能夠起到牽引作用的部件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)海洋能發(fā)電機(jī)靜止不動時(shí)，撞擊球2232垂直懸掛在 牽引件2231的底部，當(dāng)海洋能發(fā)電機(jī)隨著波浪或潮汐而發(fā)生運(yùn)動時(shí)，撞擊球2232將在空腔 內(nèi)部隨機(jī)擺動，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)。
[0042] 通過上面的方式，就可以在海洋能發(fā)電機(jī)隨著波浪、潮汐晃動時(shí)實(shí)現(xiàn)撞擊部件對 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224。
[0043] 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2231的 長度大于納米摩擦發(fā)電機(jī)的頂端與牽引件2231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2231的第一端之間的距離。在圖2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)，且撞擊部件只有一個(gè)，為了使得撞擊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，以確保對每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的有效撞擊。
[0044] 除了圖2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)明對此不作限定。
[0045] 優(yōu)選地，由于撞擊球可以沿各個(gè)方向運(yùn)動，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)之間的距離來實(shí)現(xiàn)最佳的撞擊 效果。
[0046] 在本示例中，由于撞擊部件的運(yùn)動方向是隨機(jī)的，因此，該海洋能發(fā)電機(jī)尤其適用 于晃動方向?yàn)榉枪潭ǚ较虻那闆r。
[0047] 示例三、
[0048] 圖3a至圖3d示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海洋能 發(fā)電機(jī)的示例三的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖3a示出了本示例中的海洋能發(fā)電機(jī)在一個(gè)視角下 的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3b示出了本示例中的海洋能發(fā)電機(jī)在另一個(gè)視角下的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3c 示出了本示例中的海洋能發(fā)電機(jī)的一個(gè)剖面的結(jié)構(gòu)圖；圖3d示出了本示例中的海洋能發(fā) 電機(jī)的另一個(gè)剖面的結(jié)構(gòu)圖。
[0049] 從圖3a至圖3d中可以看到，該海洋能發(fā)電機(jī)包括形狀為長方體的殼體311，殼 體311內(nèi)部具有空腔。其中，殼體311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)部有六個(gè)內(nèi)壁，為了方便描述，根據(jù)殼體的放置方向 將空腔內(nèi)部的六個(gè)內(nèi)壁劃分為四個(gè)位于側(cè)面的側(cè)壁、一個(gè)位于頂面的頂壁以及一個(gè)位于底 面的底壁。將納米摩擦發(fā)電機(jī)312通過彈性部件固定在空腔內(nèi)部時(shí)，該彈性部件可以包括 第一彈性件3151和第二彈性件3152,其中，第一彈性件3151和第二彈性件3152可以都采 用彈簧實(shí)現(xiàn)，也可以采用其它形式的彈性件，例如橡皮筋等。第一彈性件3151的第一端固 定在空腔的一個(gè)內(nèi)壁上，第二彈性件3152的第一端固定在空腔的另一個(gè)內(nèi)壁上，第一彈性 件3151的第二端和第二彈性件3152的第二端之間固定連接有納米摩擦發(fā)電機(jī)312。通過 上述方式，就將納米摩擦發(fā)電機(jī)312固定在了空腔的兩個(gè)內(nèi)壁之間，這兩個(gè)內(nèi)壁通常為側(cè) 壁（實(shí)際上也可以包括頂壁或底壁)，并且這兩個(gè)內(nèi)壁之間通常是相互平行的，如圖3a至圖 3d所示，每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)都通過兩個(gè)彈性件固定在空腔的兩個(gè)相互平行的側(cè)壁上。在 圖3a至圖3d中，將空腔的四個(gè)側(cè)壁依次稱作第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第三側(cè)壁和第四側(cè)壁，其 中，第一側(cè)壁和第三側(cè)壁相互平行，第二側(cè)壁和第四側(cè)壁相互平行，且第一側(cè)壁和第三側(cè)壁 垂直于第二側(cè)壁和第四側(cè)壁。從圖中可以看到，在第一側(cè)壁和第三側(cè)壁之間通過四個(gè)相互 平行的彈性部件設(shè)置了四個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)，在第二側(cè)壁和第四側(cè)壁之間通過兩個(gè)相互平 行的彈性部件設(shè)置了兩個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)(其中一個(gè)未示出），其中，上述的四個(gè)相互平行 的彈性部件也可以稱作第一組彈性部件，上述的兩個(gè)相互平行的彈性部件也可以稱作第二 組彈性部件，第一組彈性部件和第二組彈性部件之間相互垂直且交錯(cuò)排列。通過這樣的方 式，就在空腔的各個(gè)側(cè)壁之間都設(shè)置了納米摩擦發(fā)電機(jī)。除了圖3a至圖3d描述的方式之 夕卜，各個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)之間還可以通過其他的方式排布，例如，還可以將其中的一個(gè)或多 個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)分別通過兩個(gè)彈性件設(shè)置在任意兩個(gè)相鄰且相互垂直的側(cè)壁(例如第一 側(cè)壁和第二側(cè)壁)上?？傊?，本發(fā)明對殼體內(nèi)的納米摩擦發(fā)電機(jī)的數(shù)量以及納米摩擦發(fā)電機(jī) 在空腔內(nèi)的排布方式不作限定。
[0050] 殼體的內(nèi)部還設(shè)置有撞擊部件313。具體地，撞擊部件313為放置在空腔內(nèi)部的一 個(gè)活動部件，能夠在空腔內(nèi)自由運(yùn)動。如圖3a至圖3d所示，該撞擊部件313具有橢圓形的 底部3131以及球形的頂部3132,其中，底部3131和頂部3132均為能夠活動的自由端，換句 話說，撞擊部件313是通過直接將底部3131放置在空腔的底壁上來實(shí)現(xiàn)的，因此，撞擊部件 的底部3131與空腔的底壁并不固定。這樣一來，當(dāng)海洋能發(fā)電機(jī)受到晃動時(shí)，撞擊部件由 于慣性作用將會在空腔內(nèi)部來回?cái)[動從而撞擊納米摩擦發(fā)電機(jī)312。為了使撞擊部件在擺 動時(shí)更加靈活，可以將撞擊部件設(shè)置為不倒翁的形狀，因此，撞擊部件的底部的體積大于頂 部的體積，且底部的密度大于頂部的密度。這樣，當(dāng)海洋能發(fā)電機(jī)晃動時(shí)，撞擊部件的底部 位移較小，頂部位移較大，且頂部以底部為中心隨機(jī)晃動并撞擊納米摩擦發(fā)電機(jī)。
[0051] 通過上面的方式，就可以在海洋能發(fā)電機(jī)隨著波浪、潮汐晃動時(shí)實(shí)現(xiàn)撞擊部件對 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。由于本發(fā)明中通 過彈性部件來固定納米摩擦發(fā)電機(jī)，因此，當(dāng)撞擊部件撞擊納米摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，彈性部件將 發(fā)生形變并來回震蕩，從而帶動納米摩擦發(fā)電機(jī)持續(xù)震蕩，進(jìn)而持續(xù)撞擊與納米摩擦發(fā)電 機(jī)相鄰的內(nèi)壁，實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)電的效果。
[0052] 可選地，為了防止納米摩擦發(fā)電機(jī)因過度摩擦而損壞，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。而且，也可以在納米摩擦發(fā)電機(jī)與殼體內(nèi) 壁相對的表面上進(jìn)一步設(shè)置防護(hù)墊片。另外，為了防止納米摩擦發(fā)電機(jī)被海水腐蝕，還可以 對納米摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)行塑封處理。
[0053] 具體設(shè)置時(shí)，可以根據(jù)需要靈活設(shè)置撞擊部件的尺寸。撞擊部件的尺寸過大，將導(dǎo) 致撞擊部件在空腔內(nèi)部活動時(shí)不夠靈活；撞擊部件的尺寸過小，將導(dǎo)致撞擊部件無法撞擊 到全部的納米摩擦發(fā)電機(jī)。優(yōu)選地，可以將撞擊部件的底部尺寸設(shè)置為略小于空腔的一個(gè) 內(nèi)壁的長度，將撞擊部件的整體高度設(shè)置為略小于空腔的一個(gè)內(nèi)壁的高度。相應(yīng)地，在設(shè)置 納米摩擦發(fā)電機(jī)時(shí)，可以將納米摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置在方便撞擊部件撞擊的部位上，例如，設(shè)置 在較靠近撞擊部件的頂部的位置。
[0054] 另外，撞擊部件也可以采用其他的形式實(shí)現(xiàn)，例如，也可以通過一個(gè)放置在空腔內(nèi) 部，可以自由滾動的撞擊球?qū)崿F(xiàn)，這時(shí)，可以將納米摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置在四個(gè)側(cè)壁上能夠被撞 擊球撞擊的位置上，并且可以根據(jù)撞擊球的直徑來調(diào)整納米摩擦發(fā)電機(jī)的設(shè)置高度，以使 撞擊效果最佳。
[0055] 撞擊部件的形狀并不限于上面描述的幾種方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)需要 對撞擊部件的形狀做各種變形，只要能夠?qū)崿F(xiàn)撞擊效果即可。例如，撞擊部件還可以是方 形、菱形或三角形等。而且，撞擊部件的個(gè)數(shù)也可以為多個(gè)，以便于使撞擊部位更加全面。
[0056] 在本示例中，由于撞擊部件的運(yùn)動方向是隨機(jī)的，因此，該海洋能發(fā)電機(jī)尤其適用 于晃動方向?yàn)榉枪潭ǚ较虻那闆r。
[0057] 示例四、
[0058] 圖4a和圖4b分別示出了本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)中的海 洋能發(fā)電機(jī)的示例四提供的海洋能發(fā)電機(jī)的整體立體圖和縱面的剖面圖。從圖4a和圖4b 中可以看到，該海洋能發(fā)電機(jī)包括具有至少一個(gè)空腔的殼體411，所述殼體的縱剖面為波浪 形狀，且所述殼體的每個(gè)空腔容納至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)412。
[0059] 其中，縱剖面為波浪形狀的殼體可以通過一個(gè)整體部件來實(shí)現(xiàn)，例如，直接加工制 作一個(gè)縱剖面為波浪形狀的殼體，例如圖4a和圖4b所示的殼體由一個(gè)包含四段板材(其材 質(zhì)可靈活選擇）的整體部件實(shí)現(xiàn)，每相鄰的兩段板材通過一定的工藝合為一體，且每相鄰的 兩段板材之間的內(nèi)角呈第一預(yù)設(shè)角度，該第一預(yù)設(shè)角度可根據(jù)需要設(shè)置，例如，可設(shè)置為45 度或60度等。由此使四段板材構(gòu)成的整體部件的縱剖面呈現(xiàn)波浪形。每段板材內(nèi)部都具 有一個(gè)或多個(gè)空腔，每個(gè)空腔的內(nèi)部又容納有一個(gè)或多個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)。
[0060] 另外，縱剖面為波浪形狀的殼體還可以通過多個(gè)離散部件的組合來實(shí)現(xiàn)，例如，分 別加工制作多個(gè)形狀類似矩形的子殼體，例如圖4a和圖4b中包含四個(gè)子殼體。然后，將每 相鄰的兩個(gè)子殼體之間通過固定部件固定連接，并且，每相鄰的兩個(gè)子殼體之間的內(nèi)角呈 第一預(yù)設(shè)角度，該第一預(yù)設(shè)角度可根據(jù)需要設(shè)置，例如，可設(shè)置為45度或60度等。由此使 四個(gè)子殼體通過固定部件固定而成的整體的縱剖面呈現(xiàn)波浪形。每個(gè)子殼體內(nèi)部都具有一 個(gè)或多個(gè)空腔，每個(gè)空腔的內(nèi)部又容納有一個(gè)或多個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)。其中，固定子殼體的 固定部件例如可以是鉸鏈、螺栓和/或合頁等，只要能夠起到固定作用即可。
[0061] 介紹完殼體的兩種可能的結(jié)構(gòu)之后，接下來介紹一下殼體的空腔內(nèi)部的納米摩擦 發(fā)電機(jī)的放置形式。
[0062] 空腔內(nèi)部的納米摩擦發(fā)電機(jī)可以直接放置在空腔內(nèi)部，且與空腔的任一內(nèi)壁都不 固定，而且，可以使納米摩擦發(fā)電機(jī)的尺寸略小于空腔內(nèi)部的尺寸，這樣，在海洋能發(fā)電機(jī) 的殼體受到波浪和/或潮汐所導(dǎo)致的海水振動時(shí)，其空腔內(nèi)部的納米摩擦發(fā)電機(jī)也將在空 腔內(nèi)晃動，并對空腔的內(nèi)壁形成撞擊，導(dǎo)致納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械形變，從而產(chǎn)生電能。 [0063] 或者，空腔內(nèi)部的納米摩擦發(fā)電機(jī)可以固定在空腔內(nèi)部，例如，納米摩擦發(fā)電機(jī)與 空腔的至少一個(gè)內(nèi)壁固定，這樣，在海洋能發(fā)電機(jī)的殼體受到海水的振動時(shí)，其空腔內(nèi)部的 納米摩擦發(fā)電機(jī)將隨著殼體的振動而振動，導(dǎo)致納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械形變，從而產(chǎn)生 電能。具體地，可以使納米摩擦發(fā)電機(jī)的尺寸與空腔內(nèi)部的尺寸相吻合，同時(shí)還可以進(jìn)一步 地將納米摩擦發(fā)電機(jī)的六個(gè)表面分別固定在空腔內(nèi)部的六個(gè)內(nèi)壁上，這樣，當(dāng)殼體受到振 動或拍打時(shí)，將對其空腔內(nèi)部的納米摩擦發(fā)電機(jī)進(jìn)行擠壓，導(dǎo)致納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械 形變，從而產(chǎn)生電能。
[0064] 通過上面的方式，在海洋能發(fā)電機(jī)隨著波浪、潮汐晃動或受到海浪拍打時(shí)，就可以 導(dǎo)致納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械形變，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。其中， 殼體可以選用柔性材質(zhì)(例如橡膠等）制作。這樣，殼體是柔軟的、且容易發(fā)生形變的，從而 在受到拍打或撞擊時(shí)，能夠更好地?cái)D壓內(nèi)部的納米摩擦發(fā)電機(jī)，促使納米摩擦發(fā)電機(jī)發(fā)生 形變，從而提高發(fā)電效率。
[0065] 圖4c和圖4d分別示出了示例四中的海洋能發(fā)電機(jī)的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的整體立體圖 和縱面的剖面圖。從圖4c和圖4d中可以看到，該改進(jìn)結(jié)構(gòu)的主要改進(jìn)之處在于，殼體411 與水平面之間呈第二預(yù)設(shè)角度，該第二預(yù)設(shè)角度可根據(jù)需要靈活設(shè)置，例如，為30度或45 度等。也就是說，殼體呈傾斜狀態(tài)，如圖4d所示，該傾斜狀態(tài)的殼體構(gòu)成斜坡式的階梯形 狀。在實(shí)際使用時(shí)，可以通過將殼體的一端放置在海岸上，將殼體的另一端放置在岸邊的巖 石上來構(gòu)成上述的斜坡，或者，也可以通過一定的固定裝置，例如繩索、支撐架等實(shí)現(xiàn)上述 的斜坡。
[0066] 具有斜坡的海洋能發(fā)電機(jī)尤其適用于沙灘或海邊發(fā)電。當(dāng)用于沙灘或海邊時(shí)，可 以利用潮汐能進(jìn)行發(fā)電。例如，當(dāng)海水漲潮時(shí)，海水將沿著斜坡狀的海洋能發(fā)電機(jī)涌起，從 而對斜坡狀的海洋能發(fā)電機(jī)造成強(qiáng)烈的震蕩和拍打；當(dāng)海水退潮時(shí)，海水將順著斜坡狀的 海洋能發(fā)電機(jī)退下，從而也會對斜坡狀的海洋能發(fā)電機(jī)造成強(qiáng)烈的震蕩和拍打?？傊Ｑ?能發(fā)電機(jī)的殼體具有斜坡，從而可以更好地順應(yīng)海水的運(yùn)動方向，使海水的撞擊力達(dá)到最 大，進(jìn)而使納米摩擦發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率也達(dá)到最佳。
[0067] 在上述的四個(gè)示例中，殼體的數(shù)量都可以為多個(gè)，且當(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足需求的問題。為了同時(shí)獲得上述優(yōu)勢，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)。
[0068] 上述的四個(gè)示例僅為本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電機(jī)的示例性結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員 還可對上述的四個(gè)示例做出各種變形。例如，將示例三中的彈性部件替換為示例一、二中的 固定部件，或?qū)⑹纠?、二中的固定部件替換為示例三中的彈性部件等。
[0069] 基于上述太陽能組件和海洋能發(fā)電機(jī)的任意一種示例結(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。
[0070] 圖5為本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)的一實(shí)施例的電路原理 示意圖。如圖5所示，儲能裝置包括：整流電路30、第一開關(guān)控制電路31、第一直流/直流 控制電路32、儲能電路33以及第二開關(guān)控制電路41和第二直流/直流控制電路42。
[0071] 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，對該交流脈沖電信號進(jìn)行整流處理得到直流電壓U1 ; 第一開關(guān)控制電路31與整流電路30、第一直流/直流控制電路32和儲能電路33相連，第 一開關(guān)控制電路31接收整流電路30輸出的直流電壓U1和儲能電路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S1，將第一控制信號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、第一開關(guān)控 制電路31和儲能電路33相連，第一直流/直流控制電路32根據(jù)第一開關(guān)控制電路31輸 出的第一控制信號S1對整流電路30輸出的直流電壓U1進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給儲能電路33 充電，得到瞬時(shí)充電電壓U2。
[0072] 第二開關(guān)控制電路41與太陽能組件40的輸出端、第二直流/直流控制電路42和 儲能電路33相連，第二開關(guān)控制電路41接收太陽能組件40輸出的直流電壓U3和儲能電 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S2， 將第二控制信號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 陽能組件40的輸出端、第二開關(guān)控制電路41和儲能電路33相連，第二直流/直流控制電 路42根據(jù)第二開關(guān)控制電路41輸出的第二控制信號S2對太陽能組件40輸出的直流電壓 U3進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給儲能電路33充電，得到瞬時(shí)充電電壓U2。
[0073] 圖5所示的電路的工作原理是：當(dāng)海洋能作用于納米摩擦發(fā)電機(jī)10時(shí)，會使納米 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。整流電路30接收到該交流脈沖 電信號后，對其進(jìn)行整流處理，得到單向脈動的直流電壓U1。第一開關(guān)控制電路31接收整 流電路30輸出的直流電壓U1和儲能電路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分別與儲能電路33的充滿電壓U0進(jìn)行比較，如果直流電壓U1高于充滿 電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U2低于充滿電壓U0,此時(shí)第一開關(guān)控制電路31輸出第一控制信號 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低于等于充滿電壓U0 且瞬時(shí)充電電壓U2低于充滿電壓U0,此時(shí)第一開關(guān)控制電路31輸出第一控制信號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 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 電壓U0,不管直流電壓U1高于或低于充滿電壓U0,此時(shí)第一開關(guān)控制電路31輸出第一控 制信號S1，控制第一直流/直流控制電路32使其停止為儲能電路33充電。當(dāng)太陽光照射 到太陽能組件40上時(shí)，太陽能組件40會將光能轉(zhuǎn)換為直流電能，輸出直流電壓U3。第二 開關(guān)控制電路41接收太陽能組件40輸出的直流電壓U3和儲能電路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分別與儲能電路33的充滿電壓U0進(jìn)行比較， 如果直流電壓U3高于充滿電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U2低于充滿電壓U0,此時(shí)第二開關(guān)控制 電路41輸出第二控制信號S2,控制第二直流/直流控制電路42將太陽能組件40輸出的直 流電壓U3進(jìn)行降壓處理，輸出給儲能電路33進(jìn)行充電，得到瞬時(shí)充電電壓U2 ;如果直流電 壓U3低于等于充滿電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U2低于充滿電壓U0,此時(shí)第二開關(guān)控制電路 41輸出第二控制信號S2,控制第二直流/直流控制電路42將太陽能組件40輸出的直流電 壓U3進(jìn)行升壓處理，輸出給儲能電路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)高于充滿電壓U0,不管直流電壓U3高于或低于充滿電壓U0,此時(shí)第二 開關(guān)控制電路41輸出第二控制信號S2,控制第二直流/直流控制電路42使其停止為儲能 電路33充電。上述控制方式僅為一個(gè)具體的例子，本發(fā)明對此不做限制，也可采用其他的 控制方式為儲能電路充電。
[0074] 可選地，儲能電路33可以為鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池或超級電容器等儲 能元件。
[0075] 圖5所示的發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用太陽能組件和納米摩擦發(fā)電機(jī)同時(shí)為儲能電 路進(jìn)行充電，其中納米摩擦發(fā)電機(jī)收集波浪能和/或潮汐能，太陽能組件收集太陽能，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。納米摩擦發(fā)電機(jī)作為 海洋能發(fā)電機(jī)的核心部件能夠?qū)⒉ɡ四芎?或潮汐能轉(zhuǎn)化為電能，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)海洋能發(fā)電機(jī)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)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。
[0076] 圖6為本發(fā)明提供的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)的又一實(shí)施例的電路原 理示意圖。如圖6所示，儲能裝置包括：第一開關(guān)控制電路51、整流電路52、開關(guān)電路53、 第二開關(guān)控制電路54、直流/直流控制電路55和儲能電路56。
[0077] 其中第一開關(guān)控制電路51與太陽能組件50的輸出端、納米摩擦發(fā)電機(jī)10相連， 第一開關(guān)控制電路51接收太陽能組件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，對 該交流脈沖電信號進(jìn)行整流處理得到直流電壓U5。開關(guān)電路53的控制端與太陽能組件50 的輸出端相連，根據(jù)太陽能組件50輸出的直流電壓U4控制開關(guān)電路53的輸入/輸出端與 太陽能組件50的輸出端或整流電路52連通。如果開關(guān)電路53的輸入/輸出端與太陽能 組件50的輸出端連通，那么開關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6等于U4 ;如果 開關(guān)電路53的輸入/輸出端與整流電路52連通，那么開關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的 直流電壓U6等于U5。第二開關(guān)控制電路54與開關(guān)電路53的輸入/輸出端、直流/直流控 制電路55和儲能電路56相連，第二開關(guān)控制電路54接收開關(guān)電路53的輸入/輸出端輸 出的直流電壓U6和儲能電路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S4,將控制信號S4輸出給直流/直流控制電路55。直流/直流控制電路 55與開關(guān)電路53的輸入/輸出端、第二開關(guān)控制電路54和儲能電路56相連，根據(jù)第二開 關(guān)控制電路54輸出的控制信號S4對開關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6進(jìn)行 轉(zhuǎn)換處理輸出給儲能電路56充電，得到瞬時(shí)充電電壓U7。
[0078] 圖6所示的電路的工作原理是：當(dāng)太陽光照射到太陽能組件50上時(shí)，太陽能組件 50會將光能轉(zhuǎn)換為直流電能，輸出直流電壓U4。開關(guān)電路53的控制端和第一開關(guān)控制電 路51會同時(shí)接收到該直流電壓U4,將直流電壓U4與預(yù)先配置在開關(guān)電路53和第一開關(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'，開關(guān)電路53控制其輸入/ 輸出端與太陽能組件50的輸出端連通，與此同時(shí)第一開關(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S3 ;如果U4小于U'，第一開關(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S3， 與此同時(shí)開關(guān)電路53控制其輸入/輸出端與整流電路52連通。第二開關(guān)控制電路54接 收開關(guān)電路53的輸入/輸出端輸出的直流電壓U6和儲能電路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分別與儲能電路56的充滿電壓U0進(jìn)行比較，如果直 流電壓U6高于充滿電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U7低于充滿電壓U0,此時(shí)第二開關(guān)控制電路 54輸出控制信號S4,控制直流/直流控制電路55將開關(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低于等于充滿電壓U0且瞬時(shí)充電電壓U7低于充滿電壓U0,此時(shí)第二開關(guān)控制電路 54輸出控制信號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 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 電壓U0,不管直流電壓U6高于或低于充滿電壓U0,此時(shí)第二開關(guān)控制電路54輸出控制信 號S4,控制直流/直流控制電路55使其停止為儲能電路56充電。上述控制方式僅為一個(gè) 具體的例子，本發(fā)明對此不做限制，也可采用其他的控制方式為儲能電路充電。
[0079] 可選地，儲能電路56可以為鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池或超級電容器等儲 能元件。
[0080] 圖6所示的發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用太陽能組件和納米摩擦發(fā)電機(jī)交替為儲能電 路進(jìn)行充電，其中納米摩擦發(fā)電機(jī)收集波浪能和/或潮汐能，太陽能組件收集太陽能。這種 電路設(shè)計(jì)靈活，能夠根據(jù)實(shí)際情況自動切換，在太陽能充足的情況下，采用太陽能組件為儲 能電路進(jìn)行充電，并且使納米摩擦發(fā)電機(jī)停止工作，延長了納米摩擦發(fā)電機(jī)及整流電路的 使用壽命；在太陽能不足的情況下，采用納米摩擦發(fā)電機(jī)為儲能電路進(jìn)行充電，大大提高了 整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率。
[0081] 下面將詳細(xì)介紹自充電超級電容器中的納米摩擦發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
[0082] 納米摩擦發(fā)電機(jī)的第一種結(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。
[0083] 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也可以稱之為摩擦電極。
[0084] 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)是微米級或納米級的非常小的凹凸結(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。
[0085] 下面具體介紹一下圖7a和圖7b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)的輸出端與儲能裝置連接，儲能裝置構(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)生反向的電勢差。通過反復(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。
[0086] 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7a和圖7b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，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 膜等非金屬材料。
[0087] 在圖7a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貼合，并通過 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)到原來的狀態(tài)。
[0088] 納米摩擦發(fā)電機(jī)的第二種結(jié)構(gòu)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。
[0089] 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8b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。
[0090] 圖8a和圖8b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)的工作原理與圖7a和圖7b所示的納米摩擦 發(fā)電機(jī)的工作原理類似。區(qū)別僅在于，當(dāng)圖8a和圖8b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 來產(chǎn)生靜電荷的。因此，關(guān)于圖8a和圖8b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)的工作原理此處不再贅 述。
[0091] 圖8a和圖8b所示的納米摩擦發(fā)電機(jī)主要通過聚合物(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）之間的摩擦來產(chǎn)生電信號。
[0092] 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。
[0093] 在圖8a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是正對貼合，并通過外側(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8c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8c 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)到原來的狀態(tài)。
[0094] 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9a和圖 9b所示。圖9a和圖9b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。
[0095] 圖9a和圖9b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，使本發(fā)明 的制作更加方便。
[0096] 在圖9a和圖9b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8a和圖8b所示的實(shí)現(xiàn)方式類似，仍然是通過聚合物(居間薄膜層)和聚合物(第二高分 子聚合物絕緣層）之間的摩擦來發(fā)電的。其中，居間薄膜層容易制備且性能穩(wěn)定。
[0097] 如果在居間薄膜層和第一高分子聚合物絕緣層相對設(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9a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 貼合，并通過外側(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)到原來的狀態(tài)。 [0098] 如果在居間薄膜層和第二高分子聚合物絕緣層相對設(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9a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 貼合，并通過外側(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)到原來的狀態(tài)。 [0099] 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。
[0100] 另外，納米摩擦發(fā)電機(jī)還可以采用第四種結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，如圖10a和圖10b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相對居間電極層90的面和居間電極 層90相對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相對居間電極層90的面和居間電極層90相對第二高 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。
[0101] 在圖l〇a和圖10b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(鋁合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金等)、重有色合金(銅合金、鋅合金、錳合金、鎳合金 等)、低熔點(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。
[0102] 如果第一高分子聚合物絕緣層相對居間電極層的面和居間電極層相對第一高分 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l〇a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貼合，并通過外側(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)到原來的狀態(tài)。
[0103] 如果第二高分子聚合物絕緣層相對居間電極層的面和居間電極層相對第二高分 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l〇a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貼合，并通過外側(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)到原來的狀態(tài)。
[0104] 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。
[0105] 本發(fā)明提供的采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能發(fā)電與太陽能發(fā)電組合的發(fā)電系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)了波浪能、潮汐能和太陽能的多重收集利用，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。
[0106] 本發(fā)明的海洋能發(fā)電與太陽能發(fā)電組合的發(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。
[0107] 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 還提供了一種儲能裝置，該儲能裝置設(shè)計(jì)靈活，能自動進(jìn)行切換，不僅可以同時(shí)儲存納米摩 擦發(fā)電機(jī)收集波浪能、潮汐能所發(fā)的電與太陽能發(fā)的電，還可以交替儲存納米摩擦發(fā)電機(jī) 收集波浪能、潮汐能所發(fā)的電與太陽能發(fā)的電，操作簡單。
[0108] 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)長壽命發(fā)電。
[0109] 最后，需要注意的是：以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子，當(dāng)然本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可以對本發(fā)明進(jìn)行改動和變型，倘若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)，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種采用納米摩擦發(fā)電機(jī)的海洋能發(fā)電和太陽能發(fā)電組合系統(tǒng)，其特征在于，包括： 海洋能發(fā)電機(jī)、太陽能組件和儲能裝置； 所述海洋能發(fā)電機(jī)包括用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)； 所述太陽能組件由多個(gè)太陽能電池組成，所述多個(gè)太陽能電池以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接 形成太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端，其中每個(gè)太陽能電池為由半導(dǎo)體材料所形成的PN結(jié) 式結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換單元； 所述儲能裝置與所述納米摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端和所述太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端 相連，用于對所述納米摩擦發(fā)電機(jī)輸出的電能和所述太陽能組件輸出的電能進(jìn)行存儲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述PN結(jié)是由摻雜半導(dǎo)體材料所形成的 結(jié)構(gòu)；或者，所述PN結(jié)是半導(dǎo)體薄膜的結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能組件還包括保護(hù)體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)體為保護(hù)板或保護(hù)膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海洋能發(fā)電機(jī)還包括：容納所述至少 一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)的殼體，其中，所述殼體內(nèi)部具有空腔，所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī) 設(shè)置在所述空腔內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海洋能發(fā)電機(jī)還包括：設(shè)置于所述空 腔內(nèi)的至少一個(gè)撞擊部件，其中，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。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)通過固定部 件固定在所述空腔的第一側(cè)壁和/或第二側(cè)壁上，所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁相對； 且所述撞擊部件進(jìn)一步包括：設(shè)置在所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間的導(dǎo)軌，所述撞擊 球能夠沿所述導(dǎo)軌移動。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(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)。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌與所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁 之間分別具有預(yù)設(shè)的保護(hù)間隔。
10. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)通過固定部件固定在 所述空腔的任一側(cè)壁上，且所述撞擊部件進(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。
11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述牽引件的長度大于納米摩擦發(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。
12. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)納米摩擦發(fā)電機(jī)通過彈性部件設(shè)置 在所述空腔內(nèi)部，且所述海洋能發(fā)電機(jī)還包括：設(shè)置于所述空腔內(nèi)的至少一個(gè)撞擊部件，其 中，所述撞擊部件能夠在所述空腔內(nèi)自由運(yùn)動。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性部件包括第一彈性件和第二彈 性件，所述第一彈性件的第一端和所述第二彈性件的第一端分別固定在所述空腔的兩個(gè)內(nèi) 壁上，所述第一彈性件的第二端和所述第二彈性件的第二端之間固定連接一個(gè)納米摩擦發(fā) 電機(jī)，其中，所述兩個(gè)內(nèi)壁之間相對平行或垂直。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性部件為兩組，其中，第一組彈性 部件中的各個(gè)彈性部件之間相互平行，第二組彈性部件中的各個(gè)彈性部件與所述第一組彈 性部件中的各個(gè)彈性部件之間相對垂直。
15. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述撞擊部件具有橢圓形的底部以及球 形的頂部，其中，所述底部和頂部均為自由端。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述底部的體積大于所述頂部的體積，且 所述底部的密度大于所述頂部的密度。
17. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體的縱剖面為波浪形狀。
18. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體進(jìn)一步包括：多個(gè)子殼體，每相 鄰的兩個(gè)子殼體之間通過固定部件固定連接且呈第一預(yù)設(shè)角度，其中，每個(gè)子殼體內(nèi)部具 有至少一個(gè)空腔。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)空腔內(nèi)的納米摩擦發(fā)電機(jī)與所述空 腔的至少一個(gè)內(nèi)壁固定。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體與水平面之間呈第二預(yù)設(shè)角度。
21. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)的表面設(shè)置有防護(hù)墊 片，或者，所述納米摩擦發(fā)電機(jī)的表面為塑封表面。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能裝置包括：整流電路、第一開關(guān) 控制電路、第一直流/直流控制電路、第二開關(guān)控制電路、第二直流/直流控制電路以及儲 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并對所述交流脈沖電信號進(jìn)行整流處理得到直流電 壓； 所述第一開關(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能電 路相連，接收所述整流電路輸出的直流電壓和所述儲能電路反饋的瞬時(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能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓得到第一控制信號，將所 述第一控制信號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、所述第一開關(guān)控制電路和所述儲能電 路相連，根據(jù)所述第一開關(guān)控制電路輸出的第一控制信號對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能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓； 所述第二開關(guān)控制電路與所述太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端、所述第二直流/直流控 制電路和所述儲能電路相連，接收所述太陽能組件輸出的直流電壓和所述儲能電路反饋的 瞬時(shí)充電電壓，根據(jù)所述太陽能組件輸出的直流電壓和所述儲能電路反饋的瞬時(shí)充電電壓 得到第二控制信號，將所述第二控制信號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能組件的至少兩個(gè)輸出端、所述第二開關(guān)控 制電路和所述儲能電路相連，根據(jù)所述第二開關(guān)控制電路輸出的第二控制信號對所述太陽 能組件輸出的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理輸出給所述儲能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能裝置包括：第一開關(guān)控制電路、 整流電路、開關(guān)電路、第二開關(guān)控制電路、直流/直流控制電路和儲能電路； 所述第一開關(guān)控制電路與所述太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端和所述至少一個(gè)納米摩 擦發(fā)電機(jī)相連，接收所述太陽能組件輸出的直流電壓，根據(jù)所述太陽能組件輸出的直流電 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； 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并對所述交流脈沖信號進(jìn)行整流處理得到直流電壓； 所述開關(guān)電路的控制端與所述太陽能組件的輸出端相連，根據(jù)所述太陽能組件輸出的 直流電壓控制所述開關(guān)電路的輸入/輸出端與所述太陽能組件的至少兩個(gè)輸出端或所述 整流電路連通； 所述第二開關(guān)控制電路與所述開關(guān)電路的輸入/輸出端、所述直流/直流控制電路和 所述儲能電路相連，接收所述開關(guān)電路的輸入/輸出端輸出的直流電壓和所述儲能電路反 饋的瞬時(shí)充電電壓，根據(jù)所述開關(guān)電路的輸入/輸出端輸出的直流電壓和所述儲能電路反 饋的瞬時(shí)充電電壓得到控制信號，將所述控制信號輸出給所述直流/直流控制電路； 所述直流/直流控制電路與所述開關(guān)電路的輸入/輸出端、所述第二開關(guān)控制電路和 所述儲能電路相連，根據(jù)所述第二開關(guān)控制電路輸出的控制信號對所述開關(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能電路充電，得到瞬時(shí)充電電壓。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能電路為鋰離子電池、鎳氫 電池、鉛酸電池或超級電容器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(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。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(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)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(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。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(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)表面相對設(shè)置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(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)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(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。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(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所述居間薄膜 層的面和居間薄膜層相對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所述居間薄膜層的面和居間薄膜層相對第二高分子聚合物 絕緣層的面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(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。
33. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(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所述居間電極層的面和居間電極層相對于第一高 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所述 居間電極層的面和居間電極層相對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。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(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】H02J7/00GK104113268SQ201310143712
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】徐傳毅, 張勇平 申請人:納米新能源（唐山）有限責(zé)任公司