本發(fā)明涉及電源技術領域，具體涉及一種基于油式電容的傳感器用電源。

背景技術：

根據不同場景的使用需要，油式電容的終端一般都安裝有傳感器，如需要監(jiān)控油式電容內部的油壓時會安裝一個壓力傳感器，需要監(jiān)控油式電容的溫度時會安裝一個溫度傳感器，傳感器在工作時需要一個供電的電源給其供電，在現有技術中，一般采用電池供電或者外接電源供電，但(1)若采用電池供電時，由于電池電量有限，需要定期維護或更換，不利于長期使用；(2)若采用外接電源供電時，需要在有限的空間內大量布置電源線，且低壓電線在電容間走線會受到電容產生的高頻噪音的干擾。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發(fā)明。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案在于，提供一種基于油式電容的傳感器用電源，包括發(fā)電模塊、儲能模塊和若干個油式電容殼體，所述發(fā)電模塊與儲能模塊用導線連接，所述發(fā)電模塊設于兩個所述油式電容殼體之間，所述油式電容殼體在油式電容工作期間發(fā)生自然形變，所述發(fā)電模塊在受到擠壓時產生一定量的電能，所述儲能模塊將所述電能轉換后進行儲存，用于提供設于所述傳感器用電源附近的傳感器使用。

進一步，所述傳感器每小時的耗電量計算公式為：

q1＝i×t×n3

其中，q1為所述傳感器每小時的耗電量，i為用于所述傳感器啟動后持續(xù)工作的電流值，t為所述持續(xù)工作的時間，n3為所述傳感器每小時的啟動次數；

故所述儲能模塊每小時的儲能容量滿足以下計算公式：

其中，c為所述儲能模塊每小時的儲能容量，q1為所述傳感器每小時的耗電量，u1為所述儲能模塊的滿電電壓值，u2為所述儲能模塊的放電截止電壓值；

所述發(fā)電模塊每小時產生的電量計算公式為：

qf＝q0×n1

其中，qf為所述發(fā)電模塊每小時產生的電量，q0為所述發(fā)電模塊擠壓1次所產生的電量，n1為所述油式電容殼體每小時形變的次數，所述qf滿足qf＞q1。

進一步，所述發(fā)電模塊由若干個壓電陶瓷片并聯(lián)組成。

進一步，所述擠壓的方向為橫向擠壓。

進一步，所述儲能模塊由若干個超級電容組成。

進一步，所述傳感器設置在所述油式電容的外部或內部。

與現有技術比較本發(fā)明的有益效果在于：1.本發(fā)明中的基于油式電容的傳感器用電源，利用油式電容殼體在使用過程中的自然變形產生電能，以解決油式電容終端傳感器的供電問題；2.保證發(fā)電量充足，滿足傳感器的耗電使用量；3.利用壓電陶瓷片的正壓電效應和敏感性，將微弱的機械能轉化為電能；4.采用超級電容作為儲能介質，充放電循環(huán)壽命長，且充電迅速。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于油式電容的傳感器用電源的結構示意圖1；

圖2為本發(fā)明基于油式電容的傳感器用電源的結構示意圖2。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的說明。

實施例一

請參閱圖1所示，其為本發(fā)明基于油式電容的傳感器用電源的結構示意圖1。

如圖1所示，一種基于油式電容的傳感器用電源，包括發(fā)電模塊1、儲能模塊2和若干個油式電容殼體3，所述發(fā)電模塊1與儲能模塊2用導線連接，所述發(fā)電模塊1設于兩個所述油式電容殼體3之間，所述油式電容殼體3在油式電容4工作期間發(fā)生自然形變，所述發(fā)電模塊1在受到擠壓時產生一定量的電能，所述儲能模塊2將所述電能轉換后進行儲存，用于提供設于所述傳感器用電源附近的傳感器5使用。

其中，所述油式電容4本身體積大，在工作期間發(fā)生熱漲熱縮時所述油式電容殼體3發(fā)生自然形變的變形量大，所述發(fā)電模塊1的兩側分別緊挨在兩個油式電容殼體3的外壁上，所述發(fā)電模塊1由壓電材料組成，其受到外力擠壓時會在兩端面間產生電壓，所述壓電材料一般分為壓電晶體和壓電陶瓷，本實施例中所述發(fā)電模塊1由若干個壓電陶瓷片組成，所述壓電陶瓷片之間并聯(lián)連接，所述壓電陶瓷片經過極化后其兩端會出現束縛電荷，故在電極表面上會吸附一層來自外界的自由電荷，當向所述壓電陶瓷片施加一外力時，在其兩端會出現放電現象，本實施例中所述壓電陶瓷片受到所述油式電容殼體3的橫向擠壓的力，然后將所產生的電量傳遞給所述儲能模塊2儲存，所述儲能模塊2為儲能介質，其由可充放電的材料制備而成，即所述儲能介質能儲存所述壓電陶瓷片所產生的電能，并在需要的時候，將儲存的電能釋放給所述傳感器5，這種利用所述壓電陶瓷片的正壓電效應和其敏感性，可將微弱的機械能轉化為電能，并將電能用所述儲能介質進行實時儲存，以供所述傳感器5工作時使用。

在所述油式電容4持續(xù)工作期間，所述油式電容殼體3不定時的發(fā)生自然形變，所述傳感器5按一定的頻率定期啟動，所述發(fā)電模塊1每次受擠壓所產生的電量由發(fā)電模塊1的材料特性決定，所述儲能模塊2的儲能容量由所述儲能介質的特性決定，所述發(fā)電模塊1和儲能模塊2的規(guī)格均可根據所述傳感器5的耗電量大小進行選擇，以便滿足所述傳感器5用電源的供電量充足。

本發(fā)明中的基于油式電容的傳感器用電源，利用油式電容殼體3在使用過程中的自然變形產生電能，以解決油式電容4終端傳感器5的供電問題。

實施例二

如上所述的一種基于油式電容的傳感器用電源，本實施例與其不同之處在于，所述儲能模塊2由若干個超級電容組成，所述超級電容作為儲能介質，其充放電循環(huán)壽命在十萬次以上，荷電保持能力強，漏電量小，充電迅速。

實施例三

如上所述的一種基于油式電容的傳感器用電源，本實施例與其不同之處在于，所述傳感器5每小時的耗電量計算公式為：

q1＝i×t×n3

其中，q1為所述傳感器5每小時的耗電量，i為用于所述傳感器5啟動后持續(xù)工作的電流值，t為所述持續(xù)工作的時間，n3為所述傳感器5每小時的啟動次數；

故所述儲能模塊2每小時的儲能容量滿足以下計算公式：

其中，c為所述儲能模塊2每小時的儲能容量，q1為所述傳感器5每小時的耗電量，u1為所述儲能模塊2的滿電電壓值，u2為所述儲能模塊2的放電截止電壓值；

所述發(fā)電模塊1每小時產生的電量計算公式為：

qf＝q0×n1

其中，qf為所述發(fā)電模塊1每小時產生的電量，q0為所述發(fā)電模塊1擠壓1次所產生的電量，n1為所述油式電容殼體3每小時形變的次數，所述qf滿足qf＞q1。

如上所述，在所述油式電容4持續(xù)工作一小時期間，所述發(fā)電模塊1產生的電量qf大于所述傳感器5的耗電量q1，所述儲能模塊2儲存的電量也大于所述傳感器5的耗電量q1，如此，可以保證發(fā)電量充足，滿足傳感器5的耗電使用量。

舉例如下：

在所述油式電容4持續(xù)工作一小時期間，所述傳感器5在儲能模塊2電壓達到6v時自動開啟，電壓低于4.2v時自動關閉，開啟后需要一個持續(xù)電流供電，所述傳感器5的參數為電壓為5v，i為5ma，t為15s，n3為1次，計算可得所述傳感器5的耗電量為：

q1＝i×t×n3＝0.005×15×1＝0.045c

當所述儲能模塊2取u1＝6v、u2＝4.5v時，則所述儲能模塊2需要的儲能容量為：

當所述儲能模塊2采用超級電容作為儲能介質時，則選取超級電容單體的參數為：2v、0.02f，所述超級電容單體的數量為三個，其相互之間串聯(lián)連接，得儲能模塊2超級電容組總參數：6v，0.0067f。

所述油式電容4體積較大，所述發(fā)電模塊1采用n2個壓電陶瓷片并聯(lián)組成，本實施例中選取壓電陶瓷片的材質為pzt-5h，其主要資料見下表：

若所述油式電容4持續(xù)工作一小時期間，n1＝6次，則所述發(fā)電模塊1產生的總電量為：

qf＝q0×n1＝q×n2×n1＝0.002×n2×6＝0.012n2c

由于qf＞q1，即0.012n2c>0.045c，則n2至少取n2＝4個，以便所述發(fā)電模塊1滿足在一小時內將所述儲能模塊2的超級電容充滿的要求。

實施例四

如上所述的一種基于油式電容的傳感器用電源，本實施例與實施例一不同之處在于，所述傳感器5設置在所述油式電容4的外部或內部，如圖1所示，所述傳感器5設置在所述油式電容4的外部，所述傳感器5一般為溫度傳感器，用于監(jiān)控油式電容4外部的溫度；如圖2所示，所述傳感器5設置在所述油式電容4的內部，所述傳感器5一般為壓力傳感器或溫度傳感器，所述壓力傳感器用于監(jiān)控油式電容4內部的油壓，所述溫度傳感器用于監(jiān)控油式電容4內部的溫度。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本發(fā)明的保護范圍。