具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种可收集多种能量形式的能量收集器，可以同时收集风能、太阳能以及波浪能，提高了波浪能量的利用效率，增加了整体稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图6所示，本实施例提供一种可收集多种能量形式的能量收集器100，包括连接机构和多个收集器单体1，收集器单体1包括浮体、风力发电组件、太阳能发电部件和多个固液式摩擦纳米发电组件105，浮体中设置有多个安装腔，固液式摩擦纳米发电组件105包括外壳、绝缘摩擦内壳1052和密封部件1054，各外壳固定于一个安装腔中，外壳包括两个对称设置的感应电极1051，两个感应电极1051的对接面之间设置有绝缘层，各感应电极1051的导线能够穿过浮体伸至外部，导线用于连接外接负载，风力发电组件和太阳能发电部件同样用于连接外接负载。绝缘摩擦内壳1052夹持于两个感应电极1051之间，安装完之后两个感应电极1051向绝缘摩擦内壳1052施加夹紧力，即绝缘摩擦内壳1052与两个感应电极1051之间不会发生相对运动，绝缘摩擦内壳1052上设置有第一通孔1053，绝缘摩擦内壳1052中设置有水，绝缘摩擦内壳1052中的水处于非填满状态，密封部件1054用于密封第一通孔1053，进而防止绝缘摩擦内壳1052中的水流出，具体地，密封部件1054与第一通孔1053过盈配合。太阳能发电部件设置于浮体的上表面，风力发电组件安装于浮体上，多个浮体通过连接机构连接为一体。

如图3-图6所示，浮体包括上浮体101和下浮体102，上浮体101固定于下浮体102的上表面，太阳能发电部件设置于上浮体101的上表面，风力发电组件安装于上浮体101上，多个下浮体102通过连接机构连接为一体，上浮体101的下表面设置有多个上半腔体106，下浮体102的上表面设置有多个下半腔体107，上半腔体106和下半腔体107一一对应且结构相匹配，位置相对应的上半腔体106和下半腔体107对接形成一个安装腔，各感应电极1051的上端和下端分别固定于上半腔体106和下半腔体107中，即上浮体101和下浮体102均水平设置，两个感应电极1051的对接面竖直设置。

于本具体实施例中，上浮体101粘接于下浮体102上，感应电极1051粘接于上半腔体106和下半腔体107中。

具体地，第一通孔1053设置于绝缘摩擦内壳1052的顶端，各感应电极1051的内侧上部设置有一个半圆孔，两个半圆孔对接形成第二通孔，各上半腔体106的上部设置有第三通孔1012，太阳能发电部件上设置有多个第四通孔1013，各密封部件1054能够穿过一个第二通孔和一个第三通孔1012伸至第四通孔1013中。

于本具体实施例中，密封部件1054为圆柱状，第一通孔1053、第二通孔、第三通孔1012和第四通孔1013均为圆孔。

于本具体实施例中，上半腔体106和下半腔体107均为半球形腔，感应电极1051为半球壳状，绝缘摩擦内壳1052为球壳状；安装腔的内径与外壳的外径相同，外壳的内径与绝缘摩擦内壳1052的外径相同。

具体地，太阳能发电部件为太阳能电池板103，太阳能电池板103设置于上浮体101的上表面，太阳能电池板103的外边沿相对于上浮体101向外凸出设置。

具体地，风力发电组件包括多个风力发电机104，太阳能发电部件上设置有多个第一安装孔1014，上浮体101上设置有多个第二安装孔，各风力发电机104的下端设置于一个第一安装孔1014和一个第二安装孔中。

如图5所示，上浮体101的中部设置有一个上半腔体106且周边设置有多个上半腔体106，上浮体101的下表面设置有多个上引出槽108，各上引出槽108的一端与中部的上半腔体106连通，各上引出槽108的另一端贯穿上浮体101的侧壁，周边的多个上半腔体106中任意相邻的两个上半腔体106通过一个上连接槽1010连通。如图6所示，下浮体102的中部设置有一个下半腔体107且周边设置有多个下半腔体107，下浮体102的上表面设置有多个下引出槽109，各下引出槽109的一端与中部的下半腔体107连通，各下引出槽109的另一端贯穿下浮体102的侧壁，周边的多个下半腔体107中任意相邻的两个下半腔体107通过一个下连接槽1011连通。上引出槽108与下引出槽109一一对应且结构相匹配，上连接槽1010和下连接槽1011一一对应且结构相匹配，位置相对应的上引出槽108和下引出槽109对接形成引出通道，位置相对应的上连接槽1010和下连接槽1011对接形成连接通道，导线穿过连接通道和引出通道伸至浮体的外部。

如图1所示，一个收集器单体1设置于中部且多个收集器单体1设置于中部的收集器单体1的周边，连接机构包括多个连接组件，周边的多个浮体分别通过一个连接组件与中部的浮体连接，周边的多个浮体中任意相邻的两个浮体通过一个连接组件连接。

于本具体实施例中，收集器单体1设置为七个，各收集器单体1中设置有七个固液式摩擦纳米发电组件105，六个固液式摩擦纳米发电组件105在中部的固液式摩擦纳米发电组件105的周围等距圆周阵列分布，浮体为正六边形结构，连接组件包括多个连接杆2，下浮体102的六个侧壁上均设置有多个用于安装连接杆2的连接孔1015。具体地，本实施例中的连接组件包括两个连接杆2，下浮体102的六个侧壁上均设置有两个连接孔1015。七个收集器单体1互相连接可形成一个完整的蜂窝状能量收集器，提升了装置的稳定性。

具体地，本实施例中风力发电机104设置为六个，分别安装于正六边形结构的浮体的六个角处。太阳能电池板103是一块稍大于上浮体101表面的正六边形板。

于本具体实施例中，绝缘摩擦内壳1052的材质为FEP材料，绝缘摩擦内壳1052的壁厚为50微米，感应电极1051的材质为铜，各感应电极1051的对接面上均设置有绝缘层，即半球壳状的感应电极1051的环形对接面上设置有绝缘层。

如图6所示，当浮体处于静止状态时液面水平，由于水与FEP材料极性不同，会使绝缘摩擦内壳1052表面带负电荷而水带有正电荷，处于静止位置时，静电平衡，不会产生电势。当浮体在波浪作用下产生晃动时，水产生变形，具体地，当液面向左侧涌时，水与左侧接触面积增大，与右侧接触面积减小，由于液体水带正电荷，当左侧接触面积增大时，左侧的正电荷随之增多，右侧的正电荷就随之减少，于是就会产生电势差，电势差的存在使得产生从左到右的电流；当液面向右侧涌时，与上面同理，会产生从右到左的电流，产生的电流通过感应电极1051以及导线流入外接负载。

使用时，将本实施例中的能量收集器平铺于海面上，首先海面上充分的阳光照射到太阳能电池板103上即可将阳光转化为电能，与此同时，海面上的海风吹过风力发电机104时带动扇叶转动将风能转化为了电能，海面上基本一直都存在波浪，而波浪会使整个能量收集器产生晃动，这就使得浮体内部的固液式摩擦纳米发电组件105里面的水也产生晃动，内部水的晃动势必引起水与绝缘摩擦内壳1052之间的往复摩擦，根据摩擦纳米技术的特性，该摩擦会产生电能，于是固液式摩擦纳米发电组件105可以将波浪能较高效地转化为电能。

即使在多变和恶劣的环境下，摩擦纳米发电技术也表现出高效的能量转换性能，同时，该项技术在低频运动时的能量收集效果优于其他能量收集技术。此外，摩擦纳米发电技术可以通过低成本、重量轻的材料简单制造，为各种微观和宏观应用提供较高的功率密度。进一步地，本实施例中的固液式摩擦纳米发电与其他模式的摩擦纳米发电相比，固体与液体具有极低的摩擦系数，且有较大的固-液有效接触面积，因此具有较高的效率，能够有效地利用每一次晃动。

可见，本实施例中将风力发电、太阳能发电与摩擦纳米发电技术集成在一起，可以同时收集风能、太阳能以及波浪能，充分利用了摩擦纳米发电在低频收集能量的优势，提高了波浪能量的利用效率，增加了实用性，即本实施例中的能量收集器在实现对低频波浪能的收集同时也充分利用了太阳与风，使得海洋资源得到充分的利用，这些对清洁能源的利用在为低能耗设备供电方面具有很大的潜力，例如无线传感器网络、微机电系统等。多个浮体通过连接机构连接为一体，进而将多个收集器单体1连接成一个整体，不仅增加了能量收集的面积，同时增加了整体稳定性，避免能量收集器在波浪中倾覆，同时，通过在每个收集器单体1中均安装多个固液式摩擦纳米发电组件105，进一步提升了波浪能的收集效率，可以将波浪能的收集效率提升数倍。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。