一种可穿戴通讯设备用振动发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于微型发电设备技术领域，提供了一种可穿戴通讯设备用振动发电装置，包括摆锤和压电发电构件，所述摆锤包括直柄部和扇形部，所述直柄部与扇形部在摆动半径上的长度比为1:5，所述扇形部的圆心角为120°，所述扇形部中部设有镂空带，所述镂空带将扇形部分割为摆锤顶部和摆锤底部，所述摆锤顶部、镂空带、摆锤底部沿扇形半径方向上的长度比为6:4:1。本实用新型专利技术不仅更易捕捉振动，摆锤摆幅更大，摆动动能转化率高，同时避免压电材料持续形变，不易疲劳，使压电材料寿命提升30%以上，而且能够自动停止/开始发电，避免了储电装置过充，提升了储电装置寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微型发电设备
，尤其涉及一种可穿戴通讯设备用振动发电装置。
技术介绍
随着科技的进步，市场上出现了许多便携式、可穿戴式通讯设备，这些设备中许多都配置有将人体活动的机械能转化为电能并提供给自身的发电装置，这不仅使这些设备摆脱充电的局限与束缚，也为低碳环保生活做出了贡献。目前，这些发电装置主要有两类，一类是利用电磁感应原理发电，另一类是利用压电材料发电。一般第一类发电设备结构复杂，体积较大，成本较高，而第二类因其结构简单、体积小、价格低、易于实现微型化和集成化，愈来愈受到人们的欢迎。但在实际应用中压电发电存在如下的问题：1.振动达到较大幅度，才能为捕获装置捕获，振动动能转化摆动动能效率低；2.只要振动被捕获，压电材料就不停的在进行形变-恢复-再形变-再恢复的循环过程，压电材料易疲劳，寿命低；3.压电发电不停的进行，储电装置不停的充电，易造成储电装置过充，从而降低储电装置寿命。综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
针对上述的缺陷，本技术的目的在于提供一种可穿戴通讯设备用振动发电装置，其机械能捕捉效率高，压电材料寿命长，并能自动停止/开始发电，防止储电装置过充。为了实现上述目的，本技术提供一种可穿戴通讯设备用振动发电装置，包括摆锤和压电发电构件，所述摆锤包括直柄部和扇形部，所述直柄部与扇形部在摆动半径上的长度比为1:5，所述扇形部的圆心角为120°，所述扇形部中部设有镂空带，所述镂空带将扇形部分割为顶部和底部，所述顶部、镂空带、底部沿扇形半径方向上的长度比为6:4:1。作为优选的技术方案，所述扇形部的底面为圆弧面，所述圆弧面上沿圆周方向均匀设置若干个凸包，所述凸包为半圆形凸起。作为优选的技术方案，所述压电发电构件包括压电材料和支撑电极，两个所述支撑电极支撑并固定压电材料。作为优选的技术方案，在所述压电材料的上表面还设有金属层，在压电材料的下方设有弹性填充层。作为优选的技术方案，所述摆锤上还设有吸附区，电磁铁能通过所述吸附区将摆锤吸附固定。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1．在同等振动频率下，摆锤更易捕捉振动动能，摆锤摆动幅度更大，摆动动能转化率高；2．避免压电材料持续形变，不易疲劳，压电材料寿命提升30%以上；3．当储电装置充满电后自动停止发电，避免储电装置过充，当储电装置电量下降到一定电量又能自动开始发电，从而提升储电装置寿命。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1所示实施例的剖视图；图3是本技术的压电装置结构示意图。在图中，1-台座，2-支撑板，3-弧形台面，4-摆锤，5-转轴，6-凸包，7-压电发电构件，71-支撑电极，72-压电陶瓷，73-填充层，74-金属层。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1、图2，本技术提供了一种可穿戴通讯设备用振动发电装置。该装置包括台座1和支撑板2，所述台座1上设有弧形台面3，所述支撑板2垂直于台面3设置，多个压电发电构件7均匀排布于所述弧形台面3上，所述支撑板上固定设置转轴5，转轴5上摆动设置摆锤4。所述摆锤4包括直柄部41和扇形部42，所述直柄部41与扇形部42在摆动半径上的长度比为1:5，所述扇形部42的圆心角为α，所述α为120°，所述扇形部42中部设有镂空带421，所述镂空带421将扇形部分割为顶部422和底部423，所述顶部422、镂空带421、底部423沿扇形半径方向上的长度比为6:4:1。所述扇形部42底面为圆弧面，所述圆弧面上沿圆周方向均匀设置若干个凸包6，所述凸包6为半圆形凸起。所述压电发电构件7包括支撑电极71、压电材料72，所述支撑电极71固定在弧形台面3上，正负两个所述支撑电极71支撑并固定压电材料72，在所述压电材料72的上表面还设有金属层73，在压电材料72的下方还设有弹性填充层74。当本技术的发电装置随人体运动发生振动时，摆锤4捕获振动动能并转化为摆锤的摆动，摆锤4上的凸包6来回压迫压电材料72发生弹性形变，压电材料72两端的电荷经支撑电极71传输到整流稳压电路及储电装置。更好的，在摆锤4上还设有吸附区9，在支撑板2上设有电磁铁8，所述电磁铁8连接储电装置，并设定在储电装置充满电后供电，将摆锤4通过吸附区9吸附固定，此时凸包6不再压迫压电材料72，停止发电；当储电装置的电量下降到一定值后，电磁铁8断电，摆锤4捕获振动动能再次开始摆动。本技术结构简单、体积小、价格低、易于实现微型化和集成化，可广泛应用于便携式、穿戴式电子、通讯设备的自发电，与现有技术相比，本技术的有益效果是：1．在同等振动频率下，摆锤更易捕捉振动动能，摆锤摆动幅度更大，摆动动能转化率高；2．避免压电材料持续形变，不易疲劳，使压电材料寿命提升30%以上；3．当储电装置充满电后自动停止发电，避免储电装置过充，当储电装置电量下降到一定电量又能自动开始发电，从而提升储电装置寿命。当然，本技术还可有其它多种实施例，在不背离本技术精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本技术作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本技术所附的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴通讯设备用振动发电装置，其特征在于，包括摆锤（4）和压电发电构件（7），所述摆锤（4）包括直柄部（41）和扇形部（42），所述直柄部（41）与扇形部（42）在摆动半径上的长度比为1:5，所述扇形部（42）的圆心角为120°，所述扇形部（42）中部设有镂空带（421），所述镂空带（421）将扇形部（42）分割为顶部（422）和底部（423），所述顶部（422）、镂空带（421）、底部（423）沿扇形半径方向上的长度比为6:4:1。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴通讯设备用振动发电装置，其特征在于，包括摆锤（4）和压电发电构件（7），所述摆锤（4）包括直柄部（41）和扇形部（42），所述直柄部（41）与扇形部（42）在摆动半径上的长度比为1:5，所述扇形部（42）的圆心角为120°，所述扇形部（42）中部设有镂空带（421），所述镂空带（421）将扇形部（42）分割为顶部（422）和底部（423），所述顶部（422）、镂空带（421）、底部（423）沿扇形半径方向上的长度比为6:4:1。2.根据权利要求1所述的可穿戴通讯设备用振动发电装置，其特征在于，所述扇形部（42）的底面为圆弧面，所述圆弧面上沿圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜晋霄，
申请(专利权)人：姜晋霄，
类型：新型
国别省市：山东;37