[发明专利]脉冲发电机和发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机，特别涉及将施加外力的机械能转化为电能的脉冲发电机和发电机组。

背景技术

在微电子和材料技术高速发展的今日，大量新型具有多种功能和高度集成化的微型电子器件不断被开发出来，并在人们日常生活的各个领域展现出前所未有的应用前景。然而，和这些微型电子器件所匹配的电源系统的研究却相对滞后，一般说来，这些微型电子器件的电源都是直接或者间接来自于电池。电池不仅体积较大、质量较重，而且含有的有毒化学物质对环境和人体存在潜在的危害。因此，开发出能将运动、振动等自然存在的机械能转化为电能的技术具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种脉冲发电机和发电机组，能够将施加在脉冲发电机上外力的机械能转化为电能为微型电子器件提供电源。

为实现上述目的，本发明提供一种脉冲发电机，包括

第一基板；

所述第一基板上的第一导电薄膜层；

所述第一导电薄膜层上的绝缘薄膜层；

第二基板；

所述第二基板上的第二导电薄膜层；

弹性连接体，所述弹性连接体用于连接所述第一基板和第二基板，使所述绝缘薄膜层与所述第二导电薄膜层面对面；

其中，未在所述第一或第二基板施加外力时，所述绝缘薄膜层与所述第二导电薄膜层分离；在所述第一基板或第二基板施加外力时，所述绝缘薄膜层与所述第二导电薄膜层接触，并且在所述绝缘薄膜层与所述第二导电薄膜层之间发生表面电荷转移。

优选地，未在所述第一或第二基板施加外力时，所述绝缘薄膜层与所述第二导电薄膜层之间的距离比绝缘薄膜层的厚度大一个数量级以上。

优选地，所述第二金属薄膜层和/或绝缘薄膜层的表面分布有微米或次微米量级的微结构阵列。

优选地，所述第二金属薄膜层和/或绝缘薄膜层的表面经过化学改性，其中，在极性为正的材料表面引入更易失电子的官能团，或者在极性为负的材料表面引入更易得电子的官能团。

优选地，所述第二金属薄膜层和/或绝缘薄膜层的表面经过化学改性，其中，在极性为正的材料表面引入正电荷，而在极性为负的材料表面引入负电荷。

优选地，所述第二导电薄膜层与绝缘薄膜层形状相同，在所述第一基板或第二基板施加外力时，所述绝缘薄膜层与所述第二导电薄膜层完全接触。

优选地，所述弹性连接体包括多个弹簧，所述多个弹簧分布在绝缘薄膜层的周围。

优选地，所述第一基板和/或第二基板为有机玻璃板材、PE板材或PVC板材。

优选地，所述第二导电薄膜层为表面水平、光滑的金属铝或金属铜薄膜层。

优选地，所述绝缘薄膜层为聚四氟乙烯薄膜或聚二甲基硅氧烷薄膜。

优选地，所述第一导电薄膜层为金属铝或金属铜薄膜层。

优选地，所述绝缘薄膜层为聚二甲基硅氧烷，第二导电表面层为金属铝薄膜。

优选地，所述弹性连接体采用围绕第二导电薄膜层周围、在第二基板上粘贴一圈的弹性材料。

相应的，本发明还提供一种脉冲发电机组，包括多个如权利要求1至5任一项所述的脉冲发电机，多个所述脉冲发电机上下堆叠在一起，其中，

两个上下相邻的所述脉冲发电机中，第一脉冲发电机位于第二脉冲发电机上，其中，第一脉冲发电机的所述第二基板为第二脉冲发电机的所述第一基板；

多个所述脉冲发电机之间形成串联和/或并联连接。

优选地，多个所述脉冲发电机中，每个所述脉冲发电机的第一导电薄膜层通过导电结构连接，每个所述脉冲发电机的第二导电薄膜层通过导电结构连接。

优选地，所述两个上下相邻的所述脉冲发电机中，所述第一脉冲发电机的第二导电薄膜层与所述第二脉冲发电机的第一导电薄膜层通过导电结构连接。

与现有技术相比，本发明的脉冲发电机和发电机组具有下列优点：