申请/专利权人：清华大学

申请日：2023-12-08

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117717223A

主分类号：A45F3/04

分类号：A45F3/04;H02N1/04;H02N1/08;A45C15/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本公开提出一种基于摩擦生电的能量收集背包系统，包括背包本体、背带、背包上板、背包下板及连接于背包上板、下板之间的减振发电装置；减振发电装置的减振部分包括减振缓冲单元和一对单轴直线导杆单元，发电部分包括由减振部分同步驱动的两摩擦供电单元，连接于两摩擦供电单元之间的两个电路管理单元，及连接于第二摩擦供电单元与负载之间的两固定电容器；第一摩擦供电单元采用对称型独立摩擦层式摩擦纳米发电机；第二摩擦供电单元采用接触滑移式摩擦纳米发电机，具有彼此独立的第一、第二极板组件，及与两极板组件形成往复式滑移摩擦的公共极板组件，两极板组件分别与公共极板组件构成两可变电容器。本背包系统结构紧凑且能提高电能输出效率。

主权项：1.一种基于摩擦生电的能量收集背包系统，其特征在于，包括背包本体、背带、与所述背包本体连接的背包上板、与所述背带连接的背包下板以及连接于所述背包上板和背包下板之间的减振发电装置，所述减振发电装置包括减振部分和发电部分；所述减振部分，包括减振缓冲单元和一对单轴直线导杆单元；所述减振缓冲单元，包括一对滑轮组，与各滑轮组配套设置的滑轮组基座、弹性绳和棘轮组件，以及用于将各滑轮组和棘轮组件与所述背包下板进行固定的支撑板；各滑轮组均包括分别固定于相应滑轮组基座和所述支撑板且上下错位设置的两个定滑轮，所述弹性绳一端缠绕于所述棘轮组件上，另一端依次相切绕过所述滑轮组中的两个定滑轮后固定于所述发电部分；所述单轴直线导杆单元，包括固定于所述背板下板的导杆基座、固定于所述导杆基座上的直线导杆、装配于所述直线导杆上的滑块和固定于所述滑块上的动子连接件，所述动子连接件与所述发电部分连接；所述发电部分，包括由所述减振部分同步驱动的第一摩擦供电单元和第二摩擦供电单元，连接于所述第一摩擦供电单元和所述第二摩擦供电单元之间的第一电路管理单元和第二电路管理单元，以及连接于所述第二摩擦供电单元与负载之间的第一固定电容器和第二固定电容器；所述背包本体、所述背包上板、所述第二摩擦供电单元的动子部分和所述第一摩擦供电单元的动子部分一同固定在所述动子连接件上；所述第一摩擦供电单元采用对称型独立摩擦层式摩擦纳米发电机，具有第一交流输出端和第二交流输出端；所述第二摩擦供电单元采用接触滑移式摩擦纳米发电机，具有彼此独立的第一极板组件和第二极板组件，以及在所述减振部分的驱动下与所述第一极板组件和所述第二极板组件形成往复式滑移摩擦的公共极板组件，所述第一极板组件与所述公共极板组件构成第一可变电容器，所述第二极板组件与所述公共极板组件构成第二可变电容器；所述背包本体通过所述背包上板和所述减振缓冲单元将所述背包本体的惯性作用力传递给所述第一摩擦供电单元的动子部分和所述第二摩擦供电单元的动子部分，通过所述第一电路管理单元将所述第一摩擦供电单元的第一交流输出端输出的交流电流进行整流后转变为直流电流，输送至所述第一可变电容器和所述第一固定电容器，通过所述第二电路管理单元将所述第一摩擦供电单元的第二交流输出端输出的交流电流进行整流后转变为直流电流，输送至所述第二可变电容器和所述第二固定电容器；同时，所述公共极板组件在往复滑移的过程中，所述第一可变电容器和所述第二可变电容器分别存储来自于所述第一固定电容器和所述第二固定电容器的电荷，使得电荷在所述第一可变电容器与所述第一固定电容器的同极性极板间形成的导电通路内来回流动，并在所述第二可变电容器与所述第二固定电容器的同极性极板间形成的导电通路内来回流动。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 清华大学 一种基于摩擦生电的能量收集背包系统

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