[發明專利]震動發電裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201310140964.1
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103683795A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 劉樂杰;彭春雷
• 申請（專利權）人: 北京嘉岳同樂極電子有限公司
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02N2/18;H02N1/06;H02N1/08;H02K15/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

本發明公開了一種震動發電裝置，包括具有腔體的支架、彈性板、導電焊針和發電部件，該腔體的一端具有開口，所述彈性板安裝于所述腔體開口處并使所述腔體支撐所述彈性板的周沿，所述彈性板的中心安裝有一質量塊，所述發電部件包括壓電部件、磁電部件、靜電部件和駐極體部件中的一個、兩個或兩個以上的組合。本發明可將數種相對獨立的輸出電力集成在一起對外供電，為微納系統提供長期可靠的自供電能，延長了器件的使用壽命，且發電效率高、成本低、體積小，經濟環保，再者，彈性板震動時帶動質量塊沿垂直所述彈性板的方向運動，發電效率高。本發明還公開了一種震動發電裝置的制造方法。

技術領域

本發明屬于微能源技術領域，具體涉及一種發電效率高的震動發電裝置。

背景技術

微納機電系統(MEMS、NEMS)技術的快速發展與應用，帶動了無線傳感網絡技術的發展，并在工業、航天、通訊、商業、消費及軍事領域逐步實現了商業化應用，但仍然面臨一個十分嚴重的問題，即如何保障這些無線傳感單元及移動通訊設備的電能供給。傳統工業較為流行的做法是使用電池，由于構成無線傳感網絡及移動通訊設備的單元器件數量龐大，體積微小，位置分散，這就要求其供電器件具有體積小、效能高、易集成、無人值守及不需更換等特點。所以，采用傳統電池已經不能滿足無線傳感網絡及移動通訊設備的發展要求。

因此需要一種可為微納系統提供長期可靠的自供電能的微型發電裝置，通過吸收環境中的機械能(如震動、風能、氣流能等)和/或熱能、太陽能、靜電能等，從而在其相應的系統中產生電力輸出，而現有的微型發電裝置一般包括壓電震動發電裝置、磁電震動發電裝置或靜電震動發電裝置，然而這類發電裝置中往往將震動介質裝在懸臂梁上，這樣，往往由于懸臂彎曲產生的位移小，使得發電效應有限，且懸臂梁尺寸受限也使得震動介質，尤其使得壓電震動發電中的壓電片大小受限，影響發電效率。

因此，急需一種發電效率高的微型發電裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種震動發電裝置，該震動發電裝置可采用不同或者多種方式發電，且發電效率高。

本發明的另一目的是提供一種震動發電裝置的制造方法，該震動發電裝置的制造方法可制造出可采用不同或者多種方式發電，且發電效率高的震動發電裝置。

為了實現上述目的，本發明提供的震動發電裝置包括支架、彈性板、導電焊針和發電部件，所述支架具有腔體，且該腔體的一端具有開口；所述彈性板安裝于所述腔體的開口處并使所述腔體支撐所述彈性板的周沿，且所述彈性板的中心安裝有一質量塊，受到震動時所述彈性板和所述質量塊沿垂直所述彈性板的方向運動，所述腔體為所述彈性板和質量塊提供運動空間；所述導電焊針至少有兩根且安裝于所述支架上；所述發電部件包括壓電部件、磁電部件、靜電部件和駐極體部件中的一個、兩個或兩個以上的組合；其中，所述壓電部件包括設于所述彈性板上的壓電片，所述壓電片與所述導電焊針電性連接以輸出電能；所述磁電部件包括設于所述腔體上的至少一組繞組線圈和所述質量塊，所述質量塊為磁鐵塊，所述繞組線圈與所述導電焊針電性連接以輸出電能；所述靜電部件包括設于所述腔體內且環繞所述質量塊的第一導電膜和設于所述腔體內且以一定間距環繞所述第一導電膜的第二導電膜，所述第二導電膜與所述導電焊針電性連接以輸出電能；所述駐極體部件包括設于所述腔體內且環繞所述質量塊的第一極化膜和設于所述腔體內且以一定間距環繞所述第一極化膜的第二極化膜，所述第二極化膜與所述導電焊針電性連接以輸出電能。