一種基于壓電轉(zhuǎn)換的指壓發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機械發(fā)電和能量轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于壓電轉(zhuǎn)換的指壓發(fā) 電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年，綠色節(jié)能環(huán)保建筑理念得到越來越廣泛的推崇，尤其是歐美地區(qū)已經(jīng)出 現(xiàn)了諸多綠色節(jié)能建筑，并且，對現(xiàn)有的傳統(tǒng)建筑大量地實施了綠色節(jié)能改造工程?，F(xiàn)有的 樓宇自控領(lǐng)域多采用邸MS系統(tǒng)(樓宇能源管理系統(tǒng))達到降低建筑能耗的目的，然而建筑的 開銷不僅僅局限于水、電、熱等傳統(tǒng)能源的消耗，還包括線纜的鋪設(shè)、開關(guān)、調(diào)節(jié)器、電池更 換等設(shè)備維護帶來的開銷；當(dāng)然還包括對發(fā)電供熱等過程中所產(chǎn)生的硫、二氧化碳等污染 物、廢棄電池產(chǎn)生的有害化學(xué)物質(zhì)等污染物的排放、處理，而產(chǎn)生一定的經(jīng)濟開銷。
[0003] 無源無線開關(guān)或者傳感器是無源無線樓控產(chǎn)品的基本構(gòu)成單元，該些無源產(chǎn)品的 成功運用得益于不斷發(fā)展并成熟的能量收集技術(shù)，使我們將日常生活中室內(nèi)的微弱環(huán)境能 源能夠充分利用。例如人體活動的機械能量能夠為樓宇自控服務(wù)，實現(xiàn)無線控制的目的。采 用無源無線設(shè)備前，往往需要耗費許多繁雜的工作，如布線設(shè)計、鋪設(shè)線纜等。當(dāng)采用了無 源無線設(shè)備后，繁雜的布線、鋪設(shè)工作將變得多余，從而節(jié)省大量的安裝材料和安裝時間， 并大大降低系統(tǒng)的安裝費用。開關(guān)類電器應(yīng)用于接通或斷開電路，通常依靠機械能實現(xiàn)電 路的"通"與"斷"。開發(fā)一種依靠人工旋轉(zhuǎn)、推拉或旋轉(zhuǎn)等動作而產(chǎn)生一定功率的脈動能量， 提供微功耗無線收發(fā)裝置作為電源，實現(xiàn)"通"與"斷"、調(diào)節(jié)、傳感測量等操作的能源模塊， 進而提供節(jié)能、環(huán)保、低排放的綠色電器產(chǎn)品，必將具有巨大的應(yīng)用前景與市場空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于壓電轉(zhuǎn)換的指壓發(fā)電裝置，能夠輸出足W滿足低功 耗射頻收發(fā)模塊一次發(fā)射或接收數(shù)據(jù)峽操作所需的電源能量。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種基于壓電轉(zhuǎn)換的指壓發(fā)電裝置，包括方形絕緣外殼，絕緣外殼上表面設(shè)有上彈性 極片，絕緣外殼下表面設(shè)有下彈性極片，絕緣外殼兩豎向相對殼壁的中也之間設(shè)有一根水 平固定軸，固定軸上套設(shè)有可轉(zhuǎn)動脹緊塊；可轉(zhuǎn)動脹緊塊在機械驅(qū)動機構(gòu)的作用下進行轉(zhuǎn) 動，可轉(zhuǎn)動脹緊塊轉(zhuǎn)動的過程中對絕緣外殼的上表面和下表面產(chǎn)生壓力，使得絕緣外殼的 上表面和下表面產(chǎn)生形變；所述的上彈性極片和下彈性極片連接后連接儲能電容的兩端， 儲能電容通過整流橋電路輸出。
[0006] 當(dāng)所述的可轉(zhuǎn)動脹緊塊的長度大于絕緣外殼上表面和下表面膨脹形成的最大間 距時，所述的可轉(zhuǎn)動脹緊塊的初始狀態(tài)呈傾斜狀，且可轉(zhuǎn)動脹緊塊的向上傾斜端與絕緣外 殼上表面處于臨界狀態(tài)，可轉(zhuǎn)動脹緊塊的向下傾斜端與絕緣外殼下表面處于臨界狀態(tài)；所 述的機械驅(qū)動機構(gòu)包括按壓息臂，按壓息臂的末端與可轉(zhuǎn)動脹緊塊的向下傾斜端固定連 接，按壓息臂的頂端位于絕緣外殼外部，且按壓息臂的初始狀態(tài)呈傾斜狀，通過按壓息臂帶 動可轉(zhuǎn)動脹緊塊進行順時針轉(zhuǎn)動。
[0007] 當(dāng)所述的可轉(zhuǎn)動脹緊塊的長度等于或小于絕緣外殼上表面和下表面膨脹形成的 最大間距時，所述的可轉(zhuǎn)動脹緊塊的初始狀態(tài)無限制，所述的機械驅(qū)動機構(gòu)包括連接桶，連 接桶套設(shè)在固定軸上，連接桶的一端固定連接可轉(zhuǎn)動脹緊塊，連接桶的另一端伸出絕緣外 殼外部，并連接旋鈕，通過轉(zhuǎn)動旋鈕，帶動可轉(zhuǎn)動脹緊塊進行順時針或逆時針的旋轉(zhuǎn)。
[0008] 所述的絕緣外殼的右側(cè)壁上設(shè)有一個豎向條形開口，開口的長度與絕緣外殼由上 表面到下表面的距離等長，按壓息臂的頂端由開口伸向絕緣外殼外部，且按壓息臂的頂端 設(shè)有按板。
[0009] 所述的絕緣外殼的前壁上設(shè)有一個通孔，連接桶8穿過通孔伸向絕緣外殼外部。
[0010] 所述的上彈性極片和下彈性極片采用壓電陶瓷片，上彈性極片和下彈性極片采用 串聯(lián)連接的方式或者采用并聯(lián)連接的方式。
[0011] 所述的絕緣外殼的上表面和下表面采用彈性銅片。
[0012] 本發(fā)明首先接收將人工操作的手指按壓動作產(chǎn)生的機械能，進過機械驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn) 換成脹緊塊的機械轉(zhuǎn)動，使得脹緊塊沿順時針或者逆時針轉(zhuǎn)動，從而使得上彈性極片、下彈 性極片產(chǎn)生上凸和下凹的形變，將兩電極片由于受力變形而產(chǎn)生的電動勢串聯(lián)（或并聯(lián)） 輸出。在類似按壓普通電源開關(guān)操作狀態(tài)下，該裝置可W輸出足W滿足低功耗射頻收發(fā)模 塊一次發(fā)射或接收數(shù)據(jù)峽操作所需的電源能量。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的電極片等效電路圖； 圖4為本發(fā)明的電極片串聯(lián)電路圖； 圖5為本發(fā)明的電極片并聯(lián)電路圖； 圖6為本發(fā)明的電極片受力作用后發(fā)生的電壓變化波形圖。
【具體實施方式】
[0014] 如圖1、2和3所示，本發(fā)明包括方形絕緣外殼1，絕緣外殼1上表面設(shè)有上彈性極 片2,絕緣外殼1下表面設(shè)有下彈性極片3,絕緣外殼1兩豎向相對殼壁的中也之間設(shè)有一 根水平固定軸4,固定軸4上套設(shè)有可轉(zhuǎn)動脹緊塊5 ;可轉(zhuǎn)動脹緊塊5在機械驅(qū)動機構(gòu)的作 用下進行轉(zhuǎn)動，可轉(zhuǎn)動脹緊塊5轉(zhuǎn)動的過程中對絕緣外殼1的上表面和下表面產(chǎn)生壓力，使 得絕緣外殼1的上表面和下表面產(chǎn)生形變。
[0015] 當(dāng)所述的可轉(zhuǎn)動脹緊塊5的長度大于絕緣外殼1上表面和下表面膨脹形成的最大 間距時，如圖1所示的狀態(tài)，所述的可轉(zhuǎn)動脹緊塊5的初始狀態(tài)呈傾斜狀，且可轉(zhuǎn)動脹緊塊5 的向上傾斜端與絕緣外殼1上表面處于臨界狀態(tài)，可轉(zhuǎn)動脹緊塊5的向下傾斜端與絕緣外 殼1下表面處于臨界狀態(tài)；所述的機械驅(qū)動機構(gòu)包括按壓息臂6,按壓息臂6的末端與可轉(zhuǎn) 動脹緊塊5的向下傾斜端固定連接，按壓息臂6的頂端位于絕緣外殼1外部，且按壓息臂6 的初始狀態(tài)呈傾斜狀，通過按壓息臂6帶動可轉(zhuǎn)動脹緊塊5進行順時針轉(zhuǎn)動。所述的絕緣 外殼1的右側(cè)壁上設(shè)有一個豎向條形開口，開口的長度與絕緣外殼1由上