[發(fā)明專利]一種便攜式發(fā)電裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510027265.5
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104617814A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹自平;毛海濤;繆玲;王永進(jìn);朱洪波
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務(wù)所 32241
• 代理人: 唐小紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械和電學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種便攜式發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著人們生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種便攜式電子產(chǎn)品和可穿戴電子產(chǎn)品的使用將越來越廣泛。然而在這些電子產(chǎn)品中，往往存在著一個非常嚴(yán)重的問題，那就是電池供電不足而導(dǎo)致這些產(chǎn)品不能保持長時間連續(xù)使用。而人在活動時攜帶有大量的機(jī)械能，如果我們能夠通過適當(dāng)?shù)姆椒▽⑦@些能量轉(zhuǎn)換為電能并提供給這些電子產(chǎn)品，便可使電子產(chǎn)品擺脫電池供電的束縛。現(xiàn)有的便攜式發(fā)電裝置，大多采用電磁感應(yīng)的方式進(jìn)行發(fā)電，即通過一定的連接結(jié)構(gòu)使人體的活動能夠帶動磁鐵的磁力線切割磁感應(yīng)線圈而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而實現(xiàn)機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換。

對于利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行發(fā)電的便攜式發(fā)電裝置，為了提高感應(yīng)電流的大小，常用方法之一是增加磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁感應(yīng)線圈的匝數(shù)，另一常用方法是在發(fā)電裝置中引入增速齒輪組來提高磁鐵的磁力線切割磁感應(yīng)線圈的速度。然而，無論采用以上哪種方法來提高感應(yīng)電流，均無形中增加了便攜式發(fā)電裝置的復(fù)雜性和體積。本發(fā)明提出了一種基于壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)的便攜式發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，因而能夠很好的解決上述基于電磁感應(yīng)原理進(jìn)行發(fā)電的便攜發(fā)電裝置所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出了一種基于壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)的便攜式發(fā)電裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：一種基于壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)的便攜式發(fā)電裝置，如圖1所示，該裝置是由支撐座1、擺砣2、轉(zhuǎn)軸3、撥片4、壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5、抵擋座6和導(dǎo)線7組成。其中，擺砣2通過轉(zhuǎn)軸3固定在支撐座1上，能夠自由地進(jìn)行左右擺動。在擺砣2的底部圓弧曲面上開若干個狹縫，在每個狹縫中分別插入并固定一片撥片4。壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5和抵擋座6被固定在支撐座1的底部，壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5的長度設(shè)定為撥片4能夠撥動到壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5所需的長度。壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5和抵擋座6的組合數(shù)并不限于一組，可以將多組壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5和抵擋座6固定在支撐座1的底部。壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5由壓電材料薄片8、金屬薄片9和壓電材料薄片10組成，壓電材料薄片8和壓電材料薄片10通過粘結(jié)劑分別被粘結(jié)在金屬薄片9的兩個表面上。抵擋座6的形狀采用四分之一圓柱體，如圖5所示，使得壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5被撥動時沿著抵擋座進(jìn)行彎曲。

當(dāng)人的四肢活動時，帶動擺砣2左右擺動，多個撥片4撥動壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5，使壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生形變，從而在壓電材料薄片8和10上產(chǎn)生電能。壓電材料薄片8和壓電材料薄片10通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，并進(jìn)一步連接整流電路、穩(wěn)壓電路和儲能元件，最后實現(xiàn)電能輸出，從而實現(xiàn)向各種可穿戴電子設(shè)備或便攜式電子設(shè)備提供電能。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以達(dá)到下列效果：

1、現(xiàn)有的便攜式發(fā)電裝置主要是基于電磁感應(yīng)發(fā)電的方式，這種裝置為了獲得較大的感應(yīng)電流，往往體積較大并且結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜。而本發(fā)明提出的便攜式發(fā)電裝置采用基于壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)的方式，由多個撥片連續(xù)不斷地?fù)軇訅弘姲l(fā)電結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)換，體積小巧、結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的微型化和集成化。

2、本發(fā)明可與智能手表、智能手環(huán)等可穿戴電子產(chǎn)品或便攜式電子產(chǎn)品結(jié)合起來使用，實現(xiàn)這些電子產(chǎn)品擺脫電池供電的束縛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的便攜式發(fā)電裝置的平面示意圖。

標(biāo)識說明：1-支撐座；2-擺砣；3-轉(zhuǎn)軸；4-撥片；5-壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)；6-抵擋座；7-導(dǎo)線。

圖2為本發(fā)明所述的便攜式發(fā)電裝置的擺砣結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的便攜式發(fā)電裝置的撥片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述的便攜式發(fā)電裝置的壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)示說明：8-壓電材料薄片；9-金屬薄片；10-壓電材料薄片。

圖5為本發(fā)明所述的便攜式發(fā)電裝置的抵擋座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明所述的便攜式發(fā)電裝置的能量管理電路。

具體實施方式

????以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實施例