[發明專利]一種基于壓電及摩擦發電型自供電多功能無線鼠標

在審

• 申請號: 202011542726.X
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112596624A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 張泉;徐良;李龍;金滔;田應仲;彭艷;李忠杰;蒲華燕;韓亞威
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354;H02N2/18;H02N1/04;H02J7/32
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種基于壓電及摩擦發電型自供電多功能無線鼠標，包括鼠標殼體、鼠標滾輪、鼠標左右鍵和鼠標底部光學傳感器，其特征在于：設有三套獨立的自發電裝置，分別為滾輪發電裝置、左右鍵單擊發電裝置和底部摩擦發電裝置；滾輪發電裝置設置于鼠標滾輪處，左右鍵單擊發電裝置設置于鼠標左右鍵下，摩擦發電裝置設置于鼠標底部光學傳感器周圍；以上三種發電方式單獨作用，互不干涉，三種發電方式產生的電流通過整流后連接蓄電池而將電能存儲在蓄電池中，蓄電池為無線鼠標顯示屏供電以顯示相關信息同時為其他組件供電；還設有無線模塊與手機電腦進行互通互聯。

2.根據權利要求1所述的壓電及摩擦發電型自供電多功能無線鼠標，其特征在于：所述滾輪發電裝置由滾輪(2)、滾輪軸(3)、花輪(4)、雙晶壓電陶瓷片(7)、固定基板(8)及相關引線組成；花輪(4)通過滾輪軸(3)與無線鼠標滾輪(2)連接設置在鼠標外殼內部滾輪(2)左右兩邊，雙晶壓電陶瓷片(7)一端與花輪(3)接觸，另一端固定于鼠標內部的固定基板(8)上，使雙晶壓電陶瓷片(7)形成懸臂梁結構；當使用者在滑動鼠標滾輪(2)時，滾輪(2)通過滾輪軸(3)帶動兩端花輪(4)轉動，花輪(3)由于轉動不斷撥動雙晶壓電陶瓷片(7)的接觸端，從而造成壓電陶瓷懸臂梁發生上下振動，由于壓電材料的正壓電效應，使振動的機械能轉換為電能，因此雙晶壓電陶瓷片(7)由于振動變形產生電流；由于使用者在使用過程中，并不會以一個均勻的速度滑動鼠標滾輪，也不會一直滑動鼠標滾輪，雙晶壓電陶瓷片定會受到一個不均勻的振動，從而會產生斷續的或者不均勻的電流；因此需要設置整流裝置(14)，將雙晶壓電陶瓷片(7)產生的電流整流后充入蓄電池(12)。

3.根據權利要求1所述的壓電及摩擦發電型自供電多功能無線鼠標，其特征在于：所述左右鍵單擊發電裝置由鼠標左鍵(5)、右鍵(6)、雙晶壓電陶瓷片(7)、固定基板(8)以及相關引線組成；在未使用狀態下，雙晶壓電陶瓷片(7)一端與鼠標左鍵(5)、右鍵(6)鍵柱底部接觸，另一端固定于鼠標內部的固定基板(8)上，使形成懸臂梁結構；當使用者在使用過程中單擊鼠標左右鍵時，鍵柱會觸動雙晶壓電陶瓷片(7)接觸端，從而使雙晶壓電陶瓷懸臂梁產生上下振動；由于壓電材料的正壓電效應，使振動的機械能轉換為電能，雙晶壓電陶瓷片(7)由于振動變形產生電流；由于使用者使用過程中點擊的速度頻率不同，使雙晶壓電陶瓷懸臂梁振動頻率不同，壓電陶瓷懸臂梁由于振動變形產生不均勻的電流，電流通過整流裝置(14)整流后充流入蓄電池(12)。

4.根據權利要求1所述的壓電及摩擦發電型自供電多功能無線鼠標，其特征在于：所述底部摩擦發電裝置由摩擦發電片(9)、電感線圈(10)以及相關引線組成；摩擦發電片(9)由兩種電子親和力差異較大的材料A和B組成，背面分別制作金屬層，上下金屬層通過外電路連接，當使用者在使用鼠標時，使鼠標底面與鼠標墊、桌面等其他介質接觸并產生摩擦；由于不同材料對電子的親和性不一樣，在相互摩擦后，兩種材料將攜帶等量的異種電荷，在靜電平衡的作用下，負電荷經外電路流至正極性材料背面的導電電極上，正電荷經外電路流至負極性材料背面的導電電極上，在外電路內形成電流；由于使用者的使用習慣和移動鼠標的速度的不同，產生的電流不均勻，當電感線圈(10)感應電流后，電流通過整流裝置(14)整流后充入蓄電池(12)。

5.根據權利要求2所述的壓電及摩擦發電型自供電多功能無線鼠標，其特征在于：所述無線鼠標顯示屏為LCD顯示屏，在使用過程中實時顯示無線鼠標的剩余電量，顯示屏具有觸摸功能，使用者通過觸摸滑動切換頁面查看如點擊次數，使用時間信息。

6.根據權利要求3所述的壓電及摩擦發電型自供電多功能無線鼠標，其特征在于：所述無線鼠標通過無線模塊和手機移動設備進行互通互聯，在手機移動設備上顯示無線鼠標的各種實時的信息：剩余電量、充放電狀態、左右鍵點擊次數和鼠標滾輪滑動距離；同時使用者可根據自己的使用習慣，在手機上進行相應的定制化操作，選擇單獨控制三種發電裝置的發電狀態，設置使用時間提醒功能。