[发明专利]胶囊式驻极体发电机及供能器件

说明书

本发明公开了一种胶囊式驻极体发电机及供能器件，其中，胶囊式驻极体发电机，包括：胶囊式封闭结构，包含：绝缘外壳，以及设置于绝缘外壳两侧的电极或者分别设置于绝缘外壳两侧的单电极和绝缘部；该胶囊式封闭结构具有一内部空间；以及驻极体振子，位于胶囊式封闭结构的内部空间内，可在电极间或单电极与绝缘部之间运动。该胶囊式驻极体发电机为单电极或双电极发电机，相比传统的驻极体发电机，该胶囊式驻极体发电机能有效减少驻极体内电荷的流失、延长驻极体的寿命；且工作温度和环境适应范围广泛、不需要反复充电，是一种清洁的供电器件，且能源来源广泛、有助于推广，具有较大的应用潜力和商业价值。

技术领域

本公开属于新能源与人体工程学领域，涉及一种胶囊式驻极体发电机及供能器件。

背景技术

目前，锂电池供电成为便携移动电器的主流供能方式，传统电池对充电环境的依赖无疑成为一大限制，此外，废弃的电池也会给环境带来危害。对于清洁能源的追求一直是研究者的目标，并且提供清洁、高功率、以及性能稳定的供电器件是现在能源需求的一大热点。

驻极体是一种用途广泛的储电功能电介质，随着科学技术的发展，已经逐渐显示出它作为一种重要用途电子材料的潜力，在环境净化、能源、电子工程、以及生物医药等领域都有重要的应用。随着有机化学的进步，更多性能优异的有机高分子材料被科学家合成出来，这其中有很多材料都具有优异的驻极体性质。例如，PTFE(聚四氟乙烯)是一种性能良好的驻极体材料。

近年来有很多科学家试图利用电荷感应来制作微型驻极体发电机。但是目前的驻极体发电机结构普遍存在功率低、驻极体电荷衰减严重、工作环境要求高等问题。

因此，亟需提出一种基于驻极体的清洁的供能器件或发电机结构，具有如下综合性能：不需要反复充电、工作温度和环境适应范围广泛、制造成本低廉、便于携带、且寿命较长。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种胶囊式驻极体发电机及供能器件，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种胶囊式驻极体发电机，包括：胶囊式封闭结构，包含：绝缘外壳，以及设置于绝缘外壳两侧的电极或者分别设置于绝缘外壳两侧的单电极和绝缘部；该胶囊式封闭结构具有一内部空间；以及驻极体振子，位于胶囊式封闭结构的内部空间内，可在电极间或单电极与绝缘部之间运动。

在本公开的一些实施例中，胶囊式驻极体发电机，还包括：能量收集和负载电路，与绝缘外壳两侧的电极进行连接或者与设置于绝缘外壳一侧的单电极进行连接，另一端接地。

在本公开的一些实施例中，能量收集和负载电路以宏观电路、薄膜印刷电路或集成电路的方式附着在该胶囊式驻极体发电机的内部或外部；和/或能量收集和负载电路包含两个功能电路，分别为：能量收集电路和负载电路；其中，能量收集电路中包含：整流桥和储能电容，用于将该胶囊式驻极体发电机产生的交流电转化为直流电能进行储存、输出；负载电路，与能量收集电路连接，该负载电路的两端用于外接负载。

在本公开的一些实施例中，绝缘外壳与设置于绝缘外壳两侧的电极连接，形成一内部空间；或者绝缘外壳与分别设置于绝缘外壳两侧的单电极和绝缘部连接，形成一内部空间；或者绝缘外壳的形状为一密封的立体几何形状，绝缘外壳两侧的电极贴附在绝缘外壳的外表面或内壁，或者单电极贴附在绝缘外壳的外表面或内壁。

在本公开的一些实施例中，绝缘外壳的材料包括如下材料中的一种或几种：有机玻璃、塑料、橡胶、纸张、石英、陶瓷、以及树脂；和/或设置于绝缘外壳两侧的电极或者单电极的材料为：金属材料或导电非金属材料。