[发明专利]用于墙体表面的发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电领域，具体涉及一种用于墙体表面的发电装置。

背景技术

目前，在城市的街道两侧存在大量的建筑物。在街道中，以及两幢大楼之间，就像山区中的风口一样，流线密集，风速加大，甚至可以在本无大风的情况下制造出局地大风来。另外，在一幢高层建筑物的周围也能出现大风区，即高楼前的涡游流区和绕大楼两侧的角流区，这就是所谓的“城市风”。上述地方的风速都要比平地风速大30％左右。

由此可见，在建筑物的墙体周围，蕴藏着大量的风能，如果能将这些风能用于发电，势必会节约大量的传统能源。但是，现有技术中还没有能够对建筑物的墙体周围所蕴藏的风能加以利用的发电装置。

另外，在建筑物的墙体周围，除了蕴藏着大量的风能之外，在阴雨天气或冰雹天气还蕴藏着各种各样的自然能源，例如，雨水产生的能量以及冰雹产生的能量等。现有技术中同样没有对这些自然能源加以利用的发电装置。

发明内容

本发明提供一种用于墙体表面的发电装置，用于解决现有的发电装置无法对建筑物的墙体周围所蕴藏的自然能源加以利用的问题。

一种用于墙体表面的发电装置，其特征在于，所述发电装置包括摩擦发电机，所述摩擦发电机进一步包括：设置在所述墙体表面的第一电极层，以及设置在所述第一电极层表面的第二电极层，其中，所述第一电极层为平板状电极层，其包括设置在所述墙体表面的第一电极；所述第二电极层为具有多个凸起结构的电极层，每个凸起结构与所述第一电极层之间形成一个密闭空腔，所述密闭空腔的上表面和所述密闭空腔的下表面在受到压力时能够接触并作为摩擦界面相互摩擦；其中，所述第二电极层包括层叠设置的第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极，所述第二高分子聚合物绝缘层位于所述第一电极层和所述第二电极之间，其中，所述第一电极和所述第二电极为所述摩擦发电机的电能输出端。

在本发明提供的发电装置中，由设置在墙体表面的第一电极层以及设置在第一电极层表面的第二电极层来构成摩擦发电机，其中，第一电极层为平板状电极层，第二电极层为具有多个凸起结构的电极层，其中，第二电极层上的每个凸起结构与第一电极层之间形成一个密闭空腔，该密闭空腔内具有一定的气压。当墙体表面受到自然力（如风力、雨水击打力等）作用时，第二电极层在自然力作用下受到挤压，使凸起结构的形状发生改变，进而与第一电极层相互接触；当自然力作用消失或减弱时，由于密闭空腔内的气压作用导致凸起结构恢复原状，进而与第一电极层相互分离，通过第二电极层与第一电极层之间的反复接触和分离，就会在第一电极和第二电极之间产生交变的电信号，实现自然能源向电能的转换。因此，通过本发明提供的发电装置，能够对建筑物的墙体周围所蕴藏的自然能源加以利用，且该发电装置同时具有结构简单，制备方便，价格低廉，轻便易安装等诸多优点，适合大规模使用。

附图说明

图1示出了本发明提供的用于墙体表面的发电装置的剖面结构示意图；

图2a示出了本发明实施例一提供的发电装置中的摩擦发电机的剖面结构示意图；

图2b示出了实施例一中的摩擦发电机的一种改进实现方式的示意图；

图3a示出了本发明实施例二提供的发电装置中的摩擦发电机的剖面结构示意图；

图3b示出了实施例二中的摩擦发电机的一种改进实现方式的示意图；

图3c示出了实施例二中的摩擦发电机的另一种改进实现方式的示意图；

图4示出了第二电极层上的凸起结构的示意图；

图5a和图5b分别示出了当设置有第三高分子聚合物绝缘层时，第一电极和第二电极之间的连接关系的两种示意图；以及

图6a至图6c示出了雨滴在第二电极表面感应电荷的原理示意图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明,但本发明并不仅仅限于此。

为了解决现有的发电装置无法对建筑物的墙体周围所蕴藏的自然能源加以利用的问题，本发明提供了一种用于墙体表面的发电装置。