[實(shí)用新型]一種壓電發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420222743.9
• 申請(qǐng)日: 2014-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN204031009U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆世偉;齊姍姍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 閆世偉
• 主分類號(hào): H02N2/18
• 分類號(hào): H02N2/18
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)電裝置，具體是一種能為可充電電池充電、采集運(yùn)動(dòng)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的壓電發(fā)電裝置。?

背景技術(shù)

隨著電子產(chǎn)品集成化的提高和功耗的降低，傳統(tǒng)的電池因其體積大、使用壽命短而逐漸不能滿足使用要求；同時(shí)，電池含有重金屬，廢舊電池處理不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，人們開始尋求電池的替代品—人力發(fā)電裝置（human?powered?energy?generator），其目的是在某些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域替代電池或自動(dòng)為電池充電。用于微功率電子產(chǎn)品的各種新的微型發(fā)電裝置（或稱微型發(fā)電機(jī)Micro-generator）的研究已經(jīng)成為國(guó)際上一個(gè)新的熱點(diǎn)，如電磁、熱電及壓電等。現(xiàn)有的電磁式振動(dòng)發(fā)電機(jī)，其克服了電容式發(fā)電機(jī)開始工作時(shí)需要外部電源推動(dòng)的缺點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高，且線圈與磁鐵分離，難以微型化。而壓電發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不發(fā)熱、無電磁干擾、易于加工制作和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的微小化、集成化等優(yōu)點(diǎn)。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種壓電發(fā)電裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、成本低的優(yōu)點(diǎn)，解決了目前大部分壓電發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問題。還可將壓電發(fā)電裝置應(yīng)用在鞋子中為可充電電池充電、采集運(yùn)動(dòng)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。將其置于鞋底內(nèi)，隨著人的走動(dòng)，可將人體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能為外部負(fù)載供電。?

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：?

一種壓電發(fā)電裝置，包括支承座、彈性保護(hù)體、壓電發(fā)電片和電路板，支承座設(shè)有壓電發(fā)電片支承單元和和電路板槽，電路板槽根據(jù)實(shí)際需要可以設(shè)在支承座內(nèi)合適的部位，電路板置于電路板槽內(nèi)，壓電發(fā)電片以懸臂支承或者周邊簡(jiǎn)支支承的方式置于支承座的支承單元內(nèi)，壓電發(fā)電片的正負(fù)極通過導(dǎo)線分別與電路板上的電能收集與管理電路的輸入端相連；彈性保護(hù)體與支承座固定連接。

所述壓電發(fā)電片是由彈性金屬基板和壓電材料粘結(jié)而成，可在彈性金屬基板的單面或雙面粘結(jié)壓電材料，其形狀為圓形或矩形，其結(jié)構(gòu)為單晶片或雙晶片。?

所述壓電發(fā)電片的彈性金屬基板和壓電材料的厚度為0.05～0.5mm。?

所述壓電發(fā)電片支承單元呈階梯式設(shè)置，中部設(shè)有保護(hù)壓電發(fā)電片的凸臺(tái)，兩端設(shè)有支承壓電發(fā)電片的支承面。?

所述壓電發(fā)電片可以是1片也可以是多片置于支承單元內(nèi)，當(dāng)有外力作用到彈性保護(hù)體時(shí)，彈性保護(hù)體發(fā)生彎曲變形促使壓電發(fā)電片發(fā)生彎曲變形；當(dāng)外力撤掉時(shí)，彈性保護(hù)體和壓電發(fā)電片恢復(fù)至變形前的位置，壓電發(fā)電裝置一次發(fā)電周期結(jié)束。?

本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置通過壓電發(fā)電片將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)過電能收集與管理電路處理后為外部負(fù)載供電，負(fù)載可為L(zhǎng)ED燈、電路或者可充電電池。?

本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、成本低、性能可靠，可取代電池作為鞋燈的供電裝置，也可以作為傳感器采集運(yùn)動(dòng)信號(hào)，還可以為可充電電池充電。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置的剖視圖；?

圖2是本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置的實(shí)施例1的爆炸圖；

圖3是本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置的實(shí)施例1的俯視圖；

圖4是本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置的實(shí)施例2的俯視圖；

圖5是本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置應(yīng)用在鞋子中驅(qū)動(dòng)LED燈的安裝實(shí)例圖；

圖6是本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置應(yīng)用在鞋子中為可充電電池充電的安裝實(shí)例圖；

圖7是本實(shí)用新型壓電發(fā)電裝置應(yīng)用在鞋子中采集運(yùn)動(dòng)信號(hào)的安裝實(shí)例圖。

圖中，1.彈性保護(hù)體　2.壓電發(fā)電片　2-1.彈性金屬基板　2-2.壓電材料3.支承座　3-1.支承單元　3-2.?電路板槽　3-3.凸臺(tái)　4.電路板　5.負(fù)載　5-1.?LED燈??5-2.可充電電池??5-3.運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集與處理電路　6.導(dǎo)線。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，但不是對(duì)本實(shí)用新型的限定。?

實(shí)施例1?

參照?qǐng)D1，一種壓電發(fā)電裝置，包括支承座3、彈性保護(hù)體1、壓電發(fā)電片2和電路板4，支承座3設(shè)有壓電發(fā)電片支承單元3-1和和電路板槽3-2，電路板4置于電路板槽3-2內(nèi)，壓電發(fā)電片2以懸臂支承或者周邊簡(jiǎn)支支承的方式置于支承座的支撐單元3-1的支承面上，壓電發(fā)電片2的正負(fù)極通過導(dǎo)線6分別與電路板4上的電能收集與管理電路的輸入端相連；彈性保護(hù)體1與支承座3固定連接。