[发明专利]一种基于电磁-摩擦杂化纳米发电机的自驱动无线车流量检测器

摘要

本发明公开了一种基于电磁‑摩擦杂化纳米发电机的自驱动无线车流量检测器，包括：集成为一体的电磁发电机和摩擦纳米发电机、无线发射装置和接收装置。利用电源管理电路将电磁发电机和摩擦纳米发电机的电信号输出汇聚在一起为无线发射装置供电，车辆经过产生的风能会带动发电机的旋转，从而产生脉冲电流，无线发射装置将电信号发射到接收装置，接收装置进行一次计数。本发明可以实现在偏远地区隧道和公路等长期有效的车流量检测。

主权项

1.一种基于电磁‑摩擦杂化纳米发电机的自驱动无线车流量检测器，其特征在于，由发电底座（100）和风力转盘（200）构成；风力转盘（200）上的中轴（220）作为枢轴将风力转盘（200）插接在发电底座（100）之上，且风力转盘的底端与发电底座的塑料下板（104）固连；即：在风力带动下，风力转盘（200）带动塑料上板（105）以中轴（220）为枢轴作相对于塑料下板（104）转动；发电底座由集成为一体的电磁发电机和摩擦纳米发电机构成；摩擦纳米发电机的构成为：覆置在塑料下板（104）上的第一电极层（103）为摩擦纳米发电机的固定部，覆置在塑料上板（105）上的第二电极层（101）和摩擦层（102）构成了摩擦纳米发电机的活动部；上述摩擦层（102）与第一电极层（103）完全接触及滑动后完全分开，或者部分接触及滑动后分开，也就使其接触面积发生不断的变化；所述摩擦层（102）采用纳米阵列表面修饰的聚四氟乙烯PTFE薄膜材料，其厚度为25‑50微米，在聚四氟乙烯材料的另一面镀上铜膜作为第二电极层（101），第一电极层（103）采用纳米孔阵列表面修饰的铝箔材料，其厚度为20‑50微米，以厚度为500‑1000微米的高分子聚甲基丙烯酸甲酯PMMA为塑料下板（104）、塑料上板（105）和风力转盘（200）的材料；所述摩擦层材料与相邻摩擦层的第一电极层之间存在电极序差异；电磁发电机的构成为：覆置在塑料下板（104）上的线圈（108）和覆置在塑料上板（105）上的磁铁（107）构成了电磁发电机；所述磁铁（107）采用钕铁硼材料，线圈（108）采用铜漆包线材质；摩擦纳米发电机的输出电信号经过变压器、整流桥后变为直流电信号，电磁发电机的输出电信号经过整流桥直接变成直流电信号，并联两个发电机得到总的电信号输出为无线发射器供电，并通过无线发射装置即无线发射器无线发射车流状况电信号；所述检测器在车辆经过产生气流的作用下，叶片（210）带动下，风力转盘带动摩擦纳米发电机的活动部旋转产生的电能和脉冲信号经无线发射器传输到接收装置，实现对车流量的实时检测。