[實用新型]一種壓電發電裝置

無效

• 申請號: 200820120125.8
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN201210651Y
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 劉興中
• 申請（專利權）人: 劉興中
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H01L41/113;H01L41/083
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 劉鳳欽

技術領域

本實用新型涉及到壓電材料發電領域，具體指小型壓電發電裝置。

背景技術

壓電材料具有正壓電效應和逆壓電效應，其正壓電效應是將機械能轉換為電能。利用壓電材料進行發電的應用目前正在普及開來，例如壓電發電裝置與發光二極管LED結合起來，可以將其置于鞋底板內，隨著人的走動，將人體運動的機械能轉化為電能發光；又或者可以將其應用于高速公路上，利用高速公路的振動來發電點亮裝飾彩燈。象這類壓電發電裝置，其發電電荷量與壓電陶瓷板的厚度成反比，而與壓電陶瓷板的面積成正比。因此為了增大發電電流，通常是盡可能地減小壓電陶瓷片的厚度，并增大壓電陶瓷片的面積。但是在一些需要攜帶或者用在移動物體上的壓電發電裝置，人們希望該發電裝置越小越好，所以不可能無限制的增大壓電材料的表面積，只好通過減薄壓電材料的厚度來增大發電電流。目前壓電陶瓷的厚度已經可以做到0.1毫米。但是因為壓電陶瓷片的材質是陶瓷，再繼續減薄其厚度，不僅制作難度高，而且容易破損，如此一來就限制了發電電荷增加的額度。而且壓電陶瓷片所產生的電壓與壓電陶瓷片的變形即伸縮量以及陶瓷的厚度均成正比，因此如上所述的壓電發電裝置如果連接多個LED燈時，發電電壓過低會不能正常點燈。在這種情況下，對壓電陶瓷片的厚度有一定的要求，現有的技術不能滿足該需要。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種壓電陶瓷片厚度較大的小型壓電發電裝置，其可以通過放大施加到壓電陶瓷片上的壓力而同時增大發電電流和發電電壓。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：該壓電發電裝置，包括基板和固定在基板上的壓電陶瓷片，其特征在于：所述壓電陶瓷片的上方還設有一端與基板固定的壓板，所述壓板的下表面上固設有壓塊，所述壓塊對應于壓電陶瓷片的中部，壓塊隨壓板的上下運動間歇地施加載荷于壓電陶瓷片上。固設在基板上的壓電陶瓷片在受到彎曲應力時，即會產生壓縮應力或擴張應力，壓電發電裝置的發電電流和電壓與所產生的壓縮應力或擴張應力成正比；而壓塊的設計，采用了杠桿原理，可以將壓力放大，這樣，即使壓電陶瓷片的厚度較大，該壓電發電裝置也能夠產生大的發電電流和發電電壓。

較好的，所述壓板為可以采用“へ”形彎曲結構，這樣在施加壓力使壓板上下移動時，所述壓板的一端與基板接觸而不會過度變形；所述壓板還可以采用直線形、弧形等。

作為上述方案的優選，為了不使壓板受壓過度變形，可以在所述壓板的另一個端部和基板的另一個端部之間設有限位塊，通過限位塊限制壓板下移的距離，從而限制壓板的變形量。所述限位塊可以固設在壓板的下表面上，也可以固設在基板的上表面上。

如上所述方案中，由于壓板和壓塊的設計，能夠將通過放大壓力的辦法來增加發電電流和電壓，所述壓電陶瓷片的厚度可以大于等于0.5毫米。

作為上述方案的進一步的優選，所述壓電陶瓷片可以采用積層結構，以進一步地提高發電電流。

所述壓電陶瓷片的厚度可以大于等于0.5毫米。

與現有技術相比，由于本實用新型采用了壓板和壓塊將壓力傳遞到壓電陶瓷片上，通過壓塊的杠桿作用原理能夠將壓力放大若干倍，例如可將手指的按壓力放大到相當于人體體重的壓力程度，因此該壓電發電裝置不需要通過加大壓電陶瓷片的面積和/或犧牲厚度的方法來獲得較大的電流，同時還可以同步增大發電電壓；而積層壓電陶瓷片的設計，進一步提高了壓電陶瓷片的發電電流。該壓電發電裝置加工方便、使用壽命長。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的平面結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例2的平面結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例3的平面結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

實施例1

如1所示，該壓電發電裝置包括厚度為1毫米的粘貼銅箔的玻璃環氧樹脂基板1，固定在基板1上的壓電陶瓷片2，所述壓電陶瓷片2的厚度為0.6毫米。厚度為0.5毫米的不銹鋼壓板3的左端部與基板1的左端部固定在一起，所述壓板3為“へ”形彎曲結構。壓板3的下表面上固定有經過絕緣處理的鋁質壓塊4，所述壓塊4對應于壓電陶瓷片2的中部。該壓電發電裝置通過壓塊4與壓電陶瓷片2的杠桿作用，能夠在不改變受力的情況下，增加發電電流和發電電壓。該壓電發電裝置可以應用于多個LED并使之連續發光。

實施例2