[發明專利]一種基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備

在審

• 申請號: 202110913120.0
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113513712A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 王曉媛;閆亞賓;許國慶;耳爽;劉葉燦;馬國奡;徐旌晗
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: F21L13/06
• 分類號: F21L13/06;F21V23/00;F21V23/02;F21Y115/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述柔性可穿戴自供電照明設備包括：

照明裝置；

壓電陶瓷發電裝置，用于將使用者運動時產生的機械能轉換為電能；

處理電路，分別與所述壓電陶瓷發電裝置及所述照明裝置連接，用于將所述壓電陶瓷發電裝置輸出的電能處理后為所述照明裝置供電。

2.根據權利要求1所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述壓電陶瓷發電裝置包括：

壓電陶瓷發電片，與所述處理電路連接，用于將使用者運動時產生的機械能轉換為電能；

帶有弧度的金屬板，緊貼所述壓電陶瓷發電片的外側，用于為所述壓電陶瓷發電片提供預彎度。

3.根據權利要求2所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述壓電陶瓷發電裝置還包括：

橡膠層，緊貼所述壓電陶瓷發電片的內側，用于將所述壓電陶瓷發電片固定在所述金屬板上。

4.根據權利要求3所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述壓電陶瓷發電裝置還包括：

外殼，用于在內部放置所述壓電陶瓷發電片、所述金屬板及所述橡膠層；

壓力傳動機構，貫穿所述外殼的底面與所述金屬板接觸，用于根據使用者運動時產生的壓力使所述壓電陶瓷發電片產生形變。

5.根據權利要求4所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述壓力傳動機構為圓柱形的壓板或A字形的壓桿；

當所述壓力傳動機構為壓板時，所述壓板貫穿所述外殼的底面與所述金屬板的中心接觸；所述壓板受壓時擠壓所述壓電陶瓷發電片；所述外殼的兩側設有狹縫；所述壓電陶瓷發電片受壓伸展時由所述狹縫探出；

當所述壓力傳動機構為壓桿時，所述壓桿的兩條側邊貫穿所述外殼的底面與所述金屬板的兩側接觸；所述壓電陶瓷發電片固定在所述壓桿的兩條側邊之間；所述壓桿的頂角受壓時帶動兩條側邊向外伸展，所述壓電陶瓷發電片舒張；壓力消失時，所述壓桿的兩條側邊向內收縮，所述壓電陶瓷發電片重新彎曲。

6.根據權利要求1所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述處理電路包括：

整流電路，與所述壓電陶瓷發電裝置連接，用于將所述壓電陶瓷發電裝置產生的脈沖交流電轉化為直流電；

濾波電路，與所述整流電路連接，用于將所述直流電中的脈沖成分濾除，得到平滑的直流電；

穩壓電路，與所述濾波電路連接，用于對所述平滑的直流電進行穩壓，得到穩定的直流電；

儲能電路，分別與所述穩壓電路及所述照明裝置連接，用于存儲所述穩定的直流電，并為所述照明裝置供電。

7.根據權利要求1所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述處理電路安裝于柔性電路板上。

8.根據權利要求7所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述柔性可穿戴自供電照明設備還包括：

尼龍布，用于包裹所述柔性電路板。

9.根據權利要求1所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述柔性可穿戴自供電照明設備還包括：

綁帶，用于將所述壓電陶瓷發電裝置固定在使用者的關節處；所述照明裝置、所述壓電陶瓷發電裝置及所述處理電路均設置在所述綁帶上。

10.根據權利要求6所述的基于壓電陶瓷的柔性可穿戴自供電照明設備，其特征在于，所述儲能電路包括：

電容，與所述穩壓電路連接，用于進行一次儲能；

電池，分別與所述電容及所述照明裝置連接，用于進行二次儲能并為所述照明裝置供電。