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[发明专利]基于液态金属和固-液摩擦界面的自驱动、免通道、可扩展传感器及其制备方法-CN202110916660.4有效
发明人：刘舒婷;轩伟鹏;王昊;金浩;董树荣;骆季奎 -专利权人：浙江大学杭州国际科创中心
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开一种基于液态金属和固‑液摩擦界面的自驱动、免通道、可扩展传感器，其从下到上依次包括基体层、液体金属诱导层、液态金属层、可插拔基体支架；液体金属诱导层位于基体层上，用于润湿液态金属且用作液态金属的支撑层，并使液态金属沿着液体金属诱导层流动；液体金属诱导层由与液态金属接触角范围为0度到90度的材料制成；液态金属层位于液体金属诱导层上表面。可插拔基体支架布置在基体层上方，其底部插入基体层；可插拔基体支架面向液态金属层的表面上从上到下依次布置有导电金属层、负性摩擦材料层；负性摩擦材料与液态金属的接触角为90到180度，其应具有较强电负性，以使得传感器具有较高输出。本发明制备过程简单，应用灵活。
基于液态金属摩擦界面驱动通道扩展传感器及其制备方法

[发明专利]一种具有多层结构摩擦层的摩擦纳米发电机及制备和应用-CN202211188698.5在审
发明人：王秀通;南有博;徐慧;吴沿;周晖;孙亚楠;于腾;王明星 -专利权人：中国科学院海洋研究所
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有多层结构摩擦层的摩擦纳米发电机及制备和应用。该发电机包括基底、正摩擦层、负摩擦层、电极、导线和连接弹簧。其中负摩擦层由硅橡胶包裹Mxene/三聚氰胺泡沫层和TiO2纳米管阵列自吸附组成，即Mxene/三聚氰胺泡沫层/硅橡胶/TiO2层。Mxene/三聚氰胺泡沫层/硅橡胶/TiO2层通过电子传递和捕获的方式能够有效提升摩擦纳米发电机的电荷密度，进一步提升摩擦纳米发电机的电输出性能。该摩擦纳米发电机能将环境中的机械能转化为电能，并可以广泛应用到电化学阴极保护领域。
一种具有多层结构摩擦纳米发电机制备应用

[发明专利]基于摩擦纳米发电机的压力传感器及其制备方法、应用-CN202210847486.7在审
发明人：周世豪;陈海明;李赫;褚伍波;江南;茅东升 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-07-19 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于摩擦纳米发电机的压力传感器及其制备方法、应用，包括正电产生端和负电产生端，所述正电产生端包括基底I和摩擦电正性材料层，所述摩擦电正性材料层贴合于所述基底I上，所述负电产生端包括基底II、支撑体和摩擦电负性材料薄膜，至少一个所述支撑体的平面端固定在所述基底II上，所述支撑体的凸面端覆盖所述摩擦电负性材料薄膜，所述摩擦电负性材料薄膜上设有均匀的凸起，在所述支撑体的凸面端最高点上的所述凸起与所述摩擦电正性材料层接触。通过在摩擦电负性材料薄膜表面制备凸起，可有效降低传感器的检测限，提高检测灵敏度，且扩大检测范围。
基于摩擦纳米发电机压力传感器及其制备方法应用

[发明专利]一种双工作模式电源及其制备方法与应用-CN202110419390.6有效
发明人：董华;张国良 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2021-04-19 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种双工作模式电源及其制备方法与应用。该双工作模式电源制备方法包括：a.金属箔的选择和裁剪；b.摩擦材料的选择和制备，并将摩擦材料与金属箔进行贴附；c.选择合适的间隔物形成间隔空腔；d.封装材料的选择和制备；e.使用类三明治方法进行真空热封装或热固化封装，即得到用于可穿戴和可植入电子设备的双工作模式电源。本发明将摩擦纳米发电机和原电池进行了结合，在不同工作模式下都具有良好的应用能力，并且结构简单易于制备，在可穿戴以及可植入电子设备领域具有潜在的应用前景。
一种双工模式电源及其制备方法应用

[发明专利]一种无需额外供电的摩擦纳米发电机能量收集装置-CN202010023410.3有效
发明人：刘伊娜;李俊彦;张婷婷;陈小平 -专利权人：西交利物浦大学
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种无需额外供电的摩擦纳米发电机的能量收集装置。该装置包括整流桥、开关控制模块、开关模块、第一储能模块和第二储能模块，其中，整流桥用于将摩擦纳米发电机输出的交流电源信号转换为直流电源信号；开关控制模块用于根据接收到的直流电源信号调节输出的开关控制信号；开关模块用于根据接收到的开关控制信号调节输出的储能控制信号；第一储能模块用于根据接收到的储能控制信号进行储能充电并为第二储能模块充电，或者仅为第二储能模块充电，本发明实施例的技术方案可以实现对摩擦纳米发电机的能量收集，并持续供电，从而运用于未来的无源、主动式纳米发电机传感装置中。
一种无需额外供电摩擦纳米发电机能量收集装置

[发明专利]一种滑动式摩擦纳米发电装置-CN202110511427.8有效
发明人：顾思家 -专利权人：国网山东省电力公司青岛市即墨区供电公司
申请日： 2021-05-11 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种滑动式摩擦纳米发电装置，属于纳米发电技术领域，包括机壳、固定设置在所述机壳底部的第一发电层、滑动套设在所述机壳外侧的外壳体、固设在所述外壳体内且与所述第一发电层相对应的第二发电层，所述机壳可相对于外壳体沿机壳的纵向滑动，所述机壳与外壳体之间设置有限位装置，所述限位装置用于对机壳滑动时的两端极限位置进行限位。本发明装置可通过手持使用，可以随时对手机进行充电，装置结构简单紧凑，可以方便在现有设备上进行改装，节约设计成本，实用性强。
一种滑动摩擦纳米发电装置

[发明专利]一种接触式摩擦纳米发电装置及其构成的车辆充电系统-CN202211333985.0在审
发明人：王琨;徐豪;胡朋;时涛;肖克彦;赵峰;曲璐;李雄傲;吴明君 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明的接触式摩擦纳米发电装置及其构成的车辆充电系统，包括上基板、下基板、支撑柱和回位弹簧，上基板的下方由上至下依次设置有上橡胶垫、上ABS板、上导电铜箔和PET薄膜，下基板的上方由下至上依次设置有下橡胶垫、下ABS板、下导电铜箔和聚酰亚胺薄膜；所述上导电铜箔和下导电铜箔的分别连接有正、负极引线。车辆充电系统，包括高速公路、电动汽车、能量收集装置和接触式摩擦纳米发电装置。本发明的接触式摩擦纳米发电装置，由于采用了上下基板、上下橡胶垫和上下ABS板对导电铜箔、PET薄膜和聚酰亚胺薄膜进行保护，使其具有稳定和耐冲击的结构，适于安装到高速道路上利用行驶车辆产生的碾压荷载进行发电。
一种接触摩擦纳米发电装置及其构成车辆充电系统

[发明专利]一种涡激振动发电装置-CN202211269660.0在审
发明人：李忠杰;汪辰煜;彭艳;周源 -专利权人：上海大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开一种涡激振动发电装置，涉及清洁能源发电设备技术领域，包括设置在流体中的钝体和固定在钝体一端的盒体，盒体中设置有第一基板、弹性件和连接有外电路的导电层，导电层固定在盒体中，第一基板滑动设置在导电层的表面，第一基板的滑动方向与钝体在流体中的振动方向相同，第一基板的下表面设置有与导电层接触的摩擦层，弹性件沿第一基板的滑动方向设置，且弹性件的一端固定在盒体中，另一端连接在第一基板的端部；由此，本发明利用涡激振动能作为纳米摩擦发电的动力源，将涡激振动能的采集与纳米摩擦发电技术相结合，能够充分利用自然界中的涡激振动能进行发电，并且发电装置结构更简单，成本更低，具有广阔的应用前景。
一种振动发电装置

[发明专利]一种基于涡街效应的流量传感与能量收集装置及其方法-CN202110202043.8有效
发明人：张颖;占涛涛;张恒飞;星洪伟;张勇博;何茂刚 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-02-23 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于涡街效应的流量传感与能量收集装置及其方法，待测流体在流经所述发生体时由于涡街效应的作用，固体摩擦介质依次与基板两侧的第一电极层和第二电极层发生周期性的接触‑分离，在摩擦起电效应和静电感应的耦合作用下，第一电极层和第二电极层之间会产生与涡街频率相等的摩擦电信号，通过测量电信号的频率即可得到待测流体的流量。本发明的一种基于涡街效应的流量传感与能量收集装置及其方法，解决了传统涡街流量计容易受到环境机械振动干扰的问题，具有成本低廉、不易受环境影响和无需外部电源供能等特点，在热力工程、能源输运、环境监测和医疗检测等领域具有重要应用前景。
一种基于效应流量传感能量收集装置及其方法

[发明专利]面向限域空间的高度集成复合式振动能量转化模块-CN202110560720.3有效
发明人：申维和;毛健人;曹勇琪;陶凯 -专利权人：北京临近空间飞行器系统工程研究所;西北工业大学
申请日： 2021-05-21 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明一种面向限域空间的高度集成复合式振动能量转化模块，属于微能源系统的振动能量转化领域；包括封装外壳、封装底座、压电芯片发电单元、驻极体静电发电单元、电感线圈电磁发电单元和能量管理电路；所述封装外壳和封装底座构成封闭的盒体结构，压电芯片发电单元、驻极体静电发电单元和电感线圈电磁发电单元依次从上到下设置于盒体结构内；所述能量管理电路设置于封装外壳内，与三种发电单元连接，对三种发电单元的输出进行集成并输出直流电压。本发明提出一种面向限域空间的高度集成复合式振动能量转化模块，具有安装方便，尺寸较小，内部发电结构弹性较好，发电效率高等特点。本发明可广泛用于收集各频段振动频率，可用作传感器及传感网络供电。
面向空间高度集成复合振动能量转化模块

[发明专利]一种基于摩擦纳米发电机的发电风屏障-CN201911261369.7有效
发明人：徐敏义;王建业;王岩;王汉封 -专利权人：大连海事大学
申请日： 2019-12-10 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明提供一种基于摩擦纳米发电机的发电风屏障，包括：两侧分别设置的亚克力垫片、设置于所述风屏障顶部/底部的亚克力基板以及发电单元；所述亚克力基板上设置有螺栓的固定孔以及设置在所述固定孔两侧的导线孔。所述发电单元包括：多组并联设置的上基板、上铜电极、全氟乙烯丙烯共聚物薄膜、下基板以及下铜电极。本发明的风屏障能够在10m/s的风速下实现了为振动传感器的持续供电。从而证明其具备取代桥梁传感器网络远距离输电线供电和电池供电的可能，具有技能和环保的优势。
一种基于摩擦纳米发电机发电屏障

[发明专利]基于摩擦电效应和空气击穿耦合的逆变摩擦发电机-CN202110906008.4有效
发明人：胡陈果;刘文林;单春才;刘安平 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-08-09 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开基于摩擦电效应和空气击穿耦合的逆变摩擦发电机，包括动子和定子，所述动子包括第一硬质基板、电荷收集金属电极和两个摩擦金属电极，电荷收集金属电极设置在两个摩擦金属电极之间，且互不接触；所述定子包括第二硬质基板和绝缘介电层，绝缘介电层包括第一绝缘介电膜和第二绝缘介电膜，第一绝缘介电膜和第二绝缘介电膜构成电极对，且位于第二硬质基板的表面，第一绝缘介电膜和第二绝缘介电膜的电性相反。本发明通过设计交替的绝缘介电材料极性分布区域，实现了基于摩擦起电和空气击穿耦合的摩擦发电机的逆变交流输出。
基于摩擦效应空气击穿耦合发电机

[发明专利]应用于隧道智能照明的分布式、自供电车辆检测装置-CN202210967936.6在审
发明人：邹育麟;杨维清;张彬彬;刘文;方勇;程潇;黄志勇 -专利权人：四川沿江攀宁高速公路有限公司;西南交通大学
申请日： 2022-08-12 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于隧道智能照明的分布式、自供电车辆检测装置，包括摩擦‑电磁复合纳米发电机、自适应电源管理电路、无线发射与接收装置；摩擦‑电磁复合纳米发电机与自适应电源管理电路相连，自适应电源管理电路与无线发射装置相连；摩擦‑电磁复合纳米发电机包括机械触发装置、机械运动整流器、机械运动加速器、摩擦纳米发电机和电磁发电机。本发明制备简单，检测精度高，成本低廉；且本发明可将行驶中车辆的机械能转化为电能，为后端信号处理以及无线发射电路供电，无需外部电源供电，可将车辆信息发送于数据中心，与常规车辆检测技术相比，安装简单且维护成本低。
应用于隧道智能照明分布式供电车辆检测装置

[发明专利]基于柔性复合纳米纤维纱的可穿戴摩擦发电机的制备方法-CN202010041250.5有效
发明人：齐琨;陶雪姣;邵伟力;何建新;刘凡;周玉嫚;佑晓露;李方;翁凯;张景;李梦营 -专利权人：中原工学院
申请日： 2020-01-15 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于柔性PU/PVDF复合纳米纤维纱的可穿戴摩擦发电机的制备方法，采用独特的双层同轴结构，以弹性的导电芯纱作为可拉伸的弹性芯纱，利用共轭静电纺在芯纱表面依次包覆PVDF和PU纳米纤维层，两层纳米纤维之间通过涂覆水溶性材料构建一定的间隙结构，制得具有双层同轴结构的PU/PVDF复合纳米纤维纱的摩擦发电机。该摩擦发电机是通过拉伸或受压状态下PU和PVDF纳米纤维层之间的接触分离和静电感应从而实现收集低频的动能并将其转化为电能，由于纳米纤维具有高比表面积和超细尺度的优点，PU和PVDF纳米纤维层之间的有效接触面积最大化，提高了表面电荷密度，从而显著提高了可穿戴摩擦发电机的输出性能。
基于柔性复合纳米纤维穿戴摩擦发电机制备方法

[发明专利]一种基于悬浮滑移式电荷自激励的摩擦纳米发电机-CN202110881715.2有效
发明人：胡陈果;刘文林;龙梨 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： H02N1/04 文献下载
摘要：本发明公开一种基于悬浮滑移式电荷自激励的摩擦纳米发电机，包括具有TENG和电荷自激励系统，所述电荷自激励系统用于产生激励电压，从而使TENG电荷累积；所述TENG包括定子和动子，定子和动子之间存在空气间隙；定子的输出端与电荷自激励系统的输入端连接，电荷自激励系统的输出端与动子的输入端连接。通过动子电极与定子电极之间的正反馈实现输出电荷连续自增以提高输出功率，同时通过悬浮结构设计，有效避免接触磨损问题，延长器件的使用寿命。
一种基于悬浮滑移电荷激励摩擦纳米发电机