[发明专利]一种摩擦-电磁复合型发电装置及其性能测试平台和方法

权利要求书

1.一种摩擦-电磁复合型发电装置，其特征在于，包括：

转子部、定子部和中心轴，所述转子部和所述定子部套设在所述中心轴上，所述转子部的两侧均套设一个所述定子部；

所述转子部包括：转子板、磁铁阵列和叶片阵列，所述磁铁阵列设置在所述转子板上，所述转子板的两轴向端均固定连接一个所述叶片阵列，所述转子板设置有第一通孔，所述中心轴穿过所述第一通孔并与所述转子板固定连接，所述叶片阵列设置有第一介电薄膜；

所述定子部包括：定子板、线圈阵列、电极阵列和摩擦层，所述线圈阵列设置在所述定子板上，所述电极阵列与所述定子板的内侧轴向面固定连接，所述摩擦层覆盖在所述电极阵列上，所述摩擦层由第二介电薄膜构成；

所述摩擦层与所述第一介电薄膜接触，所述第一介电薄膜和所述第二介电薄膜存在电极序差异。

2.根据权利要求1所述的一种摩擦-电磁复合型发电装置，其特征在于：

所述电极阵列包括N个第一电极和N个第二电极，所述N为大于3的整数；

所述第一电极和所述第二电极周向交替排布，所述N个第一电极相互电性连接，所述N个第二电极相互电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种摩擦-电磁复合型发电装置，其特征在于：

所述定子部还包括圆形的电极盘，所述电极盘的中心设置有供所述中心轴穿过的第二通孔，所述电极盘的一端面与所述定子板的内侧轴向面粘接，另一端面设置所述电极阵列；

所述第一电极和所述第二电极沿所述电极盘的周向等间距交替排布，所述第一电极和所述第二电极的形状相同且均为扇形的金属镀层，所述第一电极的内端与设置在所述电极盘中心的第一连接环连接，所述第二电极的外端与设置在所述电极盘外周的第二连接环连接；

所述第二通孔的孔径小于所述第一连接环的内径。

4.根据权利要求3所述的一种摩擦-电磁复合型发电装置，其特征在于：

所述第一电极和所述第二电极的圆心角的取值范围为10°～80°；

所述第一电极和所述第二电极的间距的取值范围为0.02L～L，其中L为第一电极或第二电极的最大宽度。

5.根据权利要求3所述的一种摩擦-电磁复合型发电装置，其特征在于：

所述叶片阵列包括圆筒结构和N个叶片，所述N个叶片均匀连接在圆筒结构的外周，所述圆筒结构的中孔与所述第一通孔对齐；

所述叶片的轴向截面的形状与电极的形状相同，所述第一介电薄膜覆盖所述叶片与所述摩擦层相对的面。

6.根据权利要求3所述的一种摩擦-电磁复合型发电装置，其特征在于：

所述叶片阵列包括圆筒结构和N个叶片，所述N个叶片均匀连接在圆筒结构的外周，所述圆筒结构的中孔与所述第一通孔对齐；

所述第一介电薄膜包括N个拱形薄膜，所述拱形薄膜的顶部与所述摩擦层柔性接触，所述拱形薄膜与所述摩擦层的接触面积等于电极的轴向截面面积。

7.根据权利要求5所述的一种摩擦-电磁复合型发电装置，其特征在于，还包括法兰联轴器；

所述转子板的两轴向端均固定连接一个所述叶片阵列具体为：所述转子板的一轴向端固定连接第一叶片阵列，另一轴向端固定连接第二叶片阵列；

所述第一通孔的周围开设有4个第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与所述法兰联轴器上的轴向螺纹孔相匹配；

所述第一叶片阵列的圆筒端面开设有4个与所述第一螺纹孔相匹配的第二螺纹孔，所述第二叶片阵列的圆筒内壁设置有与所述法兰联轴器上的外螺纹相匹配的内螺纹；

所述第一叶片阵列通过螺栓与轴向螺纹孔、第一螺纹孔以及第二螺纹孔的配合，与所述转子板的一轴向端固定连接，所述第二叶片阵列通过所述内螺纹和所述外螺纹的配合，与所述转子板的另一轴向端固定连接；

所述法兰联轴器通过其上的径向螺纹孔与螺钉的配合，与所述中心轴固定连接。