專利名稱：駐極體薄膜自由微振發(fā)電器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用變距離導(dǎo)致變電容設(shè)計(jì)制作的一種新型環(huán)保微振發(fā)電器件，通過(guò)外界機(jī)械振動(dòng)使得振片與駐極體間電壓變化達(dá)到發(fā)電的目的。屬于電介質(zhì)物理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
駐極體是能夠長(zhǎng)期儲(chǔ)存空間電荷和偶極電荷的電介質(zhì)材料。當(dāng)在駐極體材料上施加高壓電場(chǎng)時(shí)，材料產(chǎn)生極化現(xiàn)象。對(duì)于FEP薄膜，極化后儲(chǔ)存的僅僅是空間電荷，就有表面電位。將駐極體與電極粘接，則電極上會(huì)有感生電荷產(chǎn)生；當(dāng)在駐極體正上方放置另一電極充當(dāng)?shù)恼衿瑫r(shí)，其上也會(huì)有感生電荷產(chǎn)生，則上下電極形成一電容器。當(dāng)振片振動(dòng)時(shí)， 改變了兩者間距離，從而改變電容，達(dá)到充放電的目的，并向外電路輸出電壓。通過(guò)整流和濾波后，得到穩(wěn)定的直流輸出電壓。這樣的發(fā)電器件要求(1)持續(xù)的振動(dòng)環(huán)境，(2)在一定范圍內(nèi)變化的振動(dòng)頻率，(3)質(zhì)量均勻分布的振片。

發(fā)明內(nèi)容
要解決技術(shù)問(wèn)題直接將機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成電能。為解決技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案在駐極體未極化的一面用導(dǎo)電銀膠粘連背電極，有引線導(dǎo)出，將其固定于外殼底端；在駐極體上方放置一個(gè)振片，其特點(diǎn)，大小與駐極體一致，質(zhì)量適中(使得在外界作用下，能上下自由振動(dòng))，可充當(dāng)電極(即導(dǎo)體)。當(dāng)裝置在外界振動(dòng)環(huán)境中時(shí)，振片振動(dòng)，其與駐極體間距離變化，引起兩電極間的電壓變化，產(chǎn)生持續(xù)的交變電壓，該電壓通過(guò)整流管整流及旁路電容濾波后，形成穩(wěn)定的直流電壓。有益效果本發(fā)明可將機(jī)械振動(dòng)散失的能量重新利用起來(lái)，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，只需在一定的振動(dòng)環(huán)境中就可自行發(fā)電，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適用范圍廣。輸出電壓受到駐極體表面電位、振片振動(dòng)頻率及幅度、以及負(fù)載的影響。對(duì)直徑8. 9mm、厚為12. 5 μ m、無(wú)柵負(fù)極化的FEP駐極體薄膜(針尖離薄膜表面7mm)，如果振動(dòng)頻率為20 IOOHz時(shí)，可得開(kāi)路電壓約 48mV 1. 3V。


附圖是駐極體薄膜自由微振發(fā)電器件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中1、FEP駐極體薄膜 2、 振片3、電極4、外殼5、整流濾波單元。
具體實(shí)施方案如圖所示，選擇適當(dāng)?shù)鸟v極體薄膜(1)，其上用導(dǎo)電銀膠粘連電極(3)，將其固定在外殼(4)底部，再將振片( 放在駐極體正上方，在外殼上施加滿足條件的振動(dòng)(波動(dòng))， 輸出端將獲得穩(wěn)定直流電壓(電流)。實(shí)現(xiàn)微振發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。
權(quán)利要求
1.駐極體薄膜自由振動(dòng)發(fā)電器件是利用變電容原理設(shè)計(jì)制作的一種可重復(fù)使用環(huán)保發(fā)電器件。該裝置通過(guò)在振動(dòng)環(huán)境中，內(nèi)部振片的同步振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。其構(gòu)件如下=(I)FEP駐極體薄膜，(2)振片，(3)電極，(4)外殼，(5)整流濾波單元。
2.按權(quán)利要求書(shū)1所述的是利用位移變電容原理設(shè)計(jì)制作的一種環(huán)保發(fā)電器件，其特征在于在振動(dòng)環(huán)境中，裝置內(nèi)部振片同步振動(dòng)，振片與駐極體薄膜間距離發(fā)生改變，使得振片與電極間電容發(fā)生變化，從而導(dǎo)致振片與電極間有電壓輸出。為使振動(dòng)條件下，振片在薄膜正上方自由振動(dòng)，并保證電壓傳輸?shù)目煽啃裕鑼⑵骷b于特定外殼內(nèi)。這樣的發(fā)電器件由于是將機(jī)械振動(dòng)散失的能量重新利用起來(lái)，故屬于能源的二次利用。其工作不再需要任何形式的額外能源，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，具有廣泛的應(yīng)用前景。
全文摘要
駐極體薄膜自由微振發(fā)電器件是將極化后的駐極體薄膜固定于外殼底端，其上方有一能上下自由振動(dòng)的振片，并將裝置放于振動(dòng)環(huán)境中。振片振動(dòng)時(shí)，由于其與駐極體間距離的變化，導(dǎo)致振片與駐極體間的電壓變化。當(dāng)置于一定頻率范圍內(nèi)時(shí)，如20～100Hz，可以測(cè)得輸出電壓，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。附圖是駐極體薄膜自由微振發(fā)電器件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中1、FEP駐極體薄膜； 2、振片；3、背電極；4、外殼；5、整流濾波單元。
文檔編號(hào)H02N2/18GK102176646SQ20111004953
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者張寧, 張靈, 龔川 申請(qǐng)人:張寧, 張靈, 龔川