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公开(公告)号：CN118573046A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410685057.3
申请日：2024-05-29
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Abstract: 本发明公开了一种摩擦纳米发电机及输出管理方法，包括：第一摩擦部、第二摩擦部、收集电极；第一摩擦部包括：叠层设置的第一摩擦层和第一支撑层；第二摩擦部包括：叠层设置的第二摩擦层和第二支撑层，收集电极设于第二摩擦层与第二支撑层之间；收集电极用于：在外力作用下，第一摩擦层与第二摩擦层接触且发生相对滑动，并在滑动时接触界面出现静电击穿时，引导静电击穿时放电电流的方向，并向外输出电信号。如此，在第一摩擦层和第二摩擦层相对滑动，且在滑动的界面发生静电击穿时，能够通过收集电极引导接触界面处静电击穿产生的放电电流的方向，将静电击穿释放的能量转化为电能，提高了摩擦纳米发电机的能量转换效率。
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公开(公告)号：CN111510016B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202010402484.8
申请日：2020-05-13
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Inventor： 刘迪 , 易郅颖 , 周灵琳 , 王杰 , 其他发明人请求不公开姓名
Abstract: 本发明公开了一种能够同时收集机械能和热能的直流纳米发电机及传感器。该能够同时收集机械能和热能的直流纳米发电机包括机体、转子部以及定子部；机体内部具备容纳空间；转子部设置于容纳空间内，转子部包括摩擦介质层；定子部设置于容纳空间内且与转子部相向设置，定子部包括摩擦电极和电荷收集电极，其中，摩擦电极面向摩擦介质层设置，当定子部与转子部相对运动时摩擦电极与摩擦介质层能够摩擦起电，电荷收集电极面向摩擦介质层设置且与摩擦介质层间隔预设距离，以在定子部与转子部相对运动时电荷收集电极与摩擦介质层之间形成电场。本发明的能够同时收集机械能和热能的直流纳米发电机,对于机械能的转换率高，且能够同时收集热能。
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公开(公告)号：CN114542365A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210154933.0
申请日：2022-02-21
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Abstract: 本申请公开了一种深海能源收集装置及系统。该深海能源收集装置包括第一壳体和第二壳体，第一壳体设置在第二壳体内。第一壳体的内壁上设置有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极间隔设置，第一壳体内设置有球体，球体能够在第一壳体内移动，球体用于与第一电极和第二电极摩擦起电。第二壳体上设置有电源管理部，电源管理部连接有导线封装部，导线封装部包括多个导线，第一电极和第二电极分别通过导线与电源管理部连接。本申请的深海能源收集装置，可以有效地将波浪能转换为电能，并通过电源管理部将电能存储以供利用，装置输出效率较高，成本较低，可大规模应用于深海中，提升海洋能源的利用率。
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公开(公告)号：CN110601588B
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN201910890028.X
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Inventor： 王杰 , 李昕螈 , 周灵琳 , 其他发明人请求不公开姓名
IPC: H02N1/04
Abstract: 一种发电结构及能量收集装置，发电结构，包括：一电极单元组，包含多个间隔设置的电极单元，相邻的电极单元相对的面上的材料位于不同的摩擦电序列；一推动棒，位于两个相邻的电极单元间隔处或者贴近某一电极单元；其中，在外力作用下，所述推动棒与电极单元组发生相对位置移动，所述相对位置移动的路径与电极单元组的分布一致，使得该推动棒依次推动并滑过电极单元组中若干电极单元，该推动棒依次推动并滑过的电极单元与邻近的电极单元构成多个接触‑分离式发电单元，各个发电单元按照与推动棒接触的顺序产生具有先后相位顺序的多个电学输出。在保证输出性能的同时延长了该发电结构的寿命，提高了可靠性。
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公开(公告)号：CN111193429B
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN201910558394.5
申请日：2019-06-25
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
IPC: H02N1/04
Abstract: 一种摩擦纳米发电机、自驱动矢量和方向传感器及系统，摩擦纳米发电机，包括：第一摩擦单元，包含第一摩擦层；第二摩擦单元，包含：第二支撑层；第二摩擦层，设置于第二支撑层与第一摩擦层接触摩擦的一面；以及电荷收集层，设置于第二支撑层中与第二摩擦层相邻的至少一个侧面上，与第一摩擦层之间有空气隙并与第二摩擦层存在间距；其中，电荷收集层和第二摩擦层分别作为该摩擦纳米发电机的电学输出端。该发电机实现机械能到直流电能的直接转换，无需使用额外的电源管理电路，简化了电路设计。该传感器可用于监测运动物体的速度、加速度、位移、角度、频率和转速等信息；并且可对运动轨迹进行实时跟踪和成像，在传感领域具有巨大的应用潜力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106469995B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201510501009.5
申请日：2015-08-14
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Abstract: 本发明涉及摩擦发电技术领域，公开了一种流体摩擦纳米传感器、传感网络及流体检测系统，所述流体摩擦纳米传感器包括：第一部件，设置于腔体的内壁上，所述第一部件包括：第一摩擦层，用于在所述腔体内的流体流过所述第一摩擦层表面时，所述第一摩擦层上产生表征流体参数的摩擦电荷；第一电极层，贴合所述第一摩擦层设置，用于当所述第一摩擦层表面产生摩擦电荷时，所述第一电极层对应位置处产生感应电荷。本发明流体摩擦纳米传感器可无需外接电源即可实现对流体参数的检测。
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公开(公告)号：CN111322191A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN201910431865.6
申请日：2019-05-22
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Inventor： 王杰 , 张楚国 , 周灵琳 , 其他发明人请求不公开姓名
IPC: F03B13/20
Abstract: 一种海洋能开发平台，包括：一密封式结构，其提供一具有静电屏蔽作用的容置腔室；以及N个能量收集单元，集成于该容置腔室中。优选的，N个所述能量收集单元中的部分或全部能量收集单元中，每个能量收集单元包括：双线摆结构；以及发电机结构。发电机结构设置于该双线摆结构的一侧或两侧，用于将双线摆结构摆动状态下的机械能转化为电能。有效地解决了传统的能量收集单元直接和海水接触导致的海水腐蚀、海水静电感应削弱能量收集效率和电学输出性能、维修困难等问题，并有效实现了较低的阻尼系数、高频率的输出以及超高的体积功率密度输出，该平台上的发电机输出性能比传统摩擦纳米发电机收集海洋能装置提高了1-2个数量级，具有较高的实用价值。
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公开(公告)号：CN110601588A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910890028.X
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Inventor： 王杰 , 李昕螈 , 周灵琳 , 其他发明人请求不公开姓名
IPC: H02N1/04
Abstract: 一种发电结构及能量收集装置，发电结构，包括：一电极单元组，包含多个间隔设置的电极单元，相邻的电极单元相对的面上的材料位于不同的摩擦电序列；一推动棒，位于两个相邻的电极单元间隔处或者贴近某一电极单元；其中，在外力作用下，所述推动棒与电极单元组发生相对位置移动，所述相对位置移动的路径与电极单元组的分布一致，使得该推动棒依次推动并滑过电极单元组中若干电极单元，该推动棒依次推动并滑过的电极单元与邻近的电极单元构成多个接触-分离式发电单元，各个发电单元按照与推动棒接触的顺序产生具有先后相位顺序的多个电学输出。在保证输出性能的同时延长了该发电结构的寿命，提高了可靠性。
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公开(公告)号：CN110173327A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201810616947.3
申请日：2018-06-14
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
Inventor： 王杰 , 王炜 , 赵华波 , 其他发明人请求不公开姓名
Abstract: 本发明公开了一种摩擦电颗粒物捕集装置及运输工具排气装置，包括：进气部，适于通入待净化的气体；出气部，适于排出净化后的气体；以及可拆卸地连接在所述进气部和所述出气部之间的至少一个摩擦电颗粒物捕集模块；其中，每个摩擦电颗粒物捕集模块包括摩擦电颗粒物，所述摩擦电颗粒物适于通过摩擦产生静电作用以吸附待净化的气体中的污染颗粒物。
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公开(公告)号：CN106602921B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201610339760.4
申请日：2016-05-19
Applicant: 北京纳米能源与系统研究所
IPC: H02N1/04
Abstract: 本发明涉及纳米发电技术领域，提供了一种摩擦发电机及其制备方法，摩擦发电机包括发电单元和柔性包覆层，发电单元包括第一电极层、摩擦层、第二电极层，第一电极层、摩擦层、第二电极层由可拉伸材料制备，摩擦层与第二电极层之间具有空气层；柔性包覆层由可拉伸材料制备，且柔性包覆层包覆于发电单元外侧以将发电单元密封。上述摩擦发电机能够进行任意扭曲、拉伸等变形，上述摩擦发电机的受力方式也是多种多样的，可以利用多种运动形式的能量，其适用性较好。并且，发电单元的外侧包覆有由可拉伸材料制备的柔性包覆层，进而能够将整个发电单元密封，其防水性较好。
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