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公开(公告)号：CN110269379B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201910573414.6
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提出的一种基于摩擦生电的悬浮式能量收集与减负背包，属于箱包应用技术领域。包括背包本体、背包背带、背包上板和背包底板；在背包上板和背包底板之间设有减重缓冲单元、层式联动摩擦起电单元和一对滑杆固定单元；通过一对滑杆固定单元使得背包上板和底板之间产生沿滑杆方向的相对滑动；减重缓冲单元通过背包上板将作用力传递给层式联动摩擦起电单元，驱动其内的各动子之间彼此联动，将生物机械能转化为电能存储，且利用减重缓冲单元可实现人们运动时显著降低背负重物的绝对振幅，以达到减负减震节省体力效果。本发明背包结构紧凑、功能多样、调节便易、安全可靠，能有效减负缓震同时进行能量收集。
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公开(公告)号：CN119235072A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411365336.8
申请日：2024-09-29
Applicant: 清华大学
IPC: A41D23/00 , A41D13/05 , A41D13/008 , A41D27/00
Abstract: 本公开提出的一种摩擦高压驱动的颈部静电防护装置，包括动力源、摩擦供电单元、围脖本体、电路管理单元和控制单元；摩擦供电单元在动力源的驱动下输出高压交流电；电路管理单元连接于摩擦供电单元与围脖本体之间，输出用于产生静电吸附所需的直流电；围脖本体包括静电吸附单元，其由呈阵列形式排布的若干第一吸附片和第二吸附片组成；同一排中的第一、二吸附片依次交替设置且存在重叠，同一排和同一列中的相邻两同种吸附片之间彼此不接触；各相重叠的第一、二吸附片在所述直流电驱动下产生静电吸附作用，改变所述围脖本体的整体刚度，对佩戴者的颈部起到防护作用；控制单元用于控制摩擦供电单元的转子转速和/或电路管理单元输出的直流电的大小。
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公开(公告)号：CN114465520B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210097802.3
申请日：2022-01-27
Applicant: 清华大学
IPC: H02N1/04
Abstract: 本公开实施例提供的摩擦发电性能增强装置，包括：动力输入单元；动力转换单元，将动力输入转换成周向动力输入和轴向动力输入；电能产生单元，包括第一摩擦纳米发电机、第二摩擦纳米发电机、电路管理模块和缓存电容器，由周向动力输入使第一摩擦纳米发电机产生交流电，由电路管理模块将第一摩擦纳米发电机产生的交流电进行整流后转变为直流电流，输送至串联的第二摩擦纳米发电机和缓存电容器，提高两者中的电荷量；由轴向动力输入使第二摩擦纳米发电机的定子和动子间产生间歇性地开合运动，使电荷在第二摩擦纳米发电机与缓存电容器之间来回流动，形成对外输出的电能。本公开可延长摩擦纳米发电机的使用寿命并增强其输出性能。
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公开(公告)号：CN114465519B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210097674.2
申请日：2022-01-27
Applicant: 清华大学
IPC: H02N1/04
Abstract: 本公开实施例提供的摩擦发电性能提升装置，包括：用于提供周向动力输入和轴向动力输入的动力输入单元；电能产生单元，包括第一摩擦纳米发电机、第二摩擦纳米发电机、电路管理模块和缓存电容器，周向动力输入通过驱动中心转动轴使第一摩擦纳米发电机产生交流电，由电路管理模块将第一摩擦纳米发电机产生的交流电进行整流后转变为直流电流，输送至串联的第二摩擦纳米发电机和缓存电容器，提高两者中的电荷量；轴向动力输入通过花键机构使第二摩擦纳米发电机的定子和动子间产生间歇性地开合运动，使电荷在第二摩擦纳米发电机与缓存电容器之间来回流动，形成对外输出的电能。本公开可延长摩擦纳米发电机的使用寿命并提升其输出性能。
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公开(公告)号：CN117717225A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311684345.9
申请日：2023-12-08
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开提出一种基于静电阻尼作用的变刚度能量收集背包系统，包括背包本体、具有中空层的背带、弹性带以及设置于背包本体和背带之间的自供电变刚度装置；弹性带的两端分别固接于背带的中空层内和背包本体之间；自供电变刚度装置包括摩擦供电单元、静电吸附单元和电路管理单元，摩擦供电单元、静电吸附单元的定子与背带共同构成定子部分，摩擦供电单元、静电吸附单元的动子与背包本体共同构成动子部分；摩擦供电单元基于摩擦生电原理将弹性带存储的动能转换为电能驱动静电吸附单元，通过电路管理单元调节后提供电能给静电吸附单元，静电吸附单元基于静电吸附作用改变本背包系统的弹性刚度，通过增加背包本体与背带间的滑动阻尼力实现静电阻尼作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117717224A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311684338.9
申请日：2023-12-08
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开提出一种基于磁电‑摩擦电耦合效应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下板之间的减振发电装置，该装置的减振部分包括减振缓冲单元和单轴直线导杆单元，发电部分包括由减振部分同步驱动的两供电单元，第一供电单元包括对称型独立摩擦层式摩擦纳米发电机和两组电磁发电器，第二供电单元包括单侧独立摩擦层式摩擦纳米发电机和一组电磁发电器，各电磁发电器包括均分别固定在相应摩擦纳米发电机动子和定子上的感应线圈和磁铁，背包本体、背包上板、摩擦纳米发电机的动子和感应线圈均与单轴直线导杆单元的滑块连接。本公开采用磁电‑摩擦电耦合式发电方式，提升背包发电量和能量收集效率。
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公开(公告)号：CN117717223A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311680972.5
申请日：2023-12-08
Applicant: 清华大学
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN117650614A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311676359.6
申请日：2023-12-08
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开提供的一种基于纳米摩擦发电机的自供电能量收集与存储系统，包括由驱动组件驱动的两个摩擦供电单元，连接于两个摩擦供电单元之间的两个电路管理单元，以及连接于第二摩擦供电单元与负载之间的两个固定电容器；第一摩擦供电单元采用对称型独立摩擦层式纳米摩擦发电机，具有第一、第二交流输出端；第二摩擦供电单元采用接触滑移式纳米摩擦发电机，具有彼此独立的第一、第二极板组件，以及在驱动组件的驱动下与第一、第二极板组件形成往复式滑移摩擦的公共极板组件，第一、第二极板组件分别与公共极板组件构成第一、第二可变电容器。本公开的自供电能量收集与存储系统，结构紧凑且能提高电能输出效率。
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公开(公告)号：CN117146961A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311007551.6
申请日：2023-08-11
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开实施例提供的一种振动能收集及自供电振动监测装置，包括：与振动对象固定连接的定子；可相对于定子发生沿振动对象的振动方向往复运动的动子；连接于定子和动子间的导向机构，用于将传递至定子的振动能传递至动子，以驱动动子沿振动对象的振动方向进行往复运动；设置在定子和动子间的摩擦发电单元，用于将动子相对于定子进行沿振动方向的往复运动时产生的机械能转换为第一电信号；设置在定子和动子间的摩擦传感单元，用于将所述机械能转换为第二电信号；信号处理单元，用于对第二电信号进行信号处理，得到振动对象的振动频率。本公开实施例的监测装置兼具供能及频率监测两种功能，且测量精度高。
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公开(公告)号：CN113315407A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110522440.3
申请日：2021-05-13
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提出了一种基于摩擦纳米发电机的电能收发系统，包括驱动组件，由其驱动的第一摩擦纳米发电机和第二摩擦纳米发电机，连接于第一摩擦纳米发电机和第二摩擦纳米发电机之间的电路管理模块，以及连接于第二摩擦纳米发电机与负载之间的电容器，且电容器的电容与第二摩擦纳米发电机的等效电容相当；第一摩擦纳米发电机采用独立摩擦层式摩擦纳米发电机，由驱动组件驱动产生交流电流，电路管理模块将第一摩擦纳米发电机产生的交流电流进行整流后转变为直流电流，输送至第二摩擦纳米发电机和电容器；第二摩擦纳米发电机采用接触滑移式摩擦纳米发电机，在驱动部件的驱动过程中，电荷在第二摩擦纳米发电机与电容器之间来回流动，形成对负载输出的电能。
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