【技术实现步骤摘要】
一种包含转换结构的压电陶瓷发电装置
本技术涉及压电陶瓷发电
，特别是涉及一种包含转换结构的压电陶瓷发电装置。
技术介绍
随着技术的发展，市面上出现了越来越多需要使用电池的电子产品。然而废旧电池会对环境造成严重的污染。因而，研发一种新型方式来取代电池已成为保护环境和人类生命健康的迫切需求。压电陶瓷材料具有独特的压电效应，可将机械能转变为电能。在外界振动或者冲击的作用下，压电陶瓷产生变形，输出电荷量。在持续振动的工况条件下，压电陶瓷也将持续不断地输出电能。经过能量转换、整流、储能、供电等诸多环节，应用于生活的技术。压电陶瓷在受到变形时，产生感应电压并对负载输出能量。其产生的电压或能能量受很多因素影响：比如压电陶瓷的大小、等效电容容量、变形程度、变形速度等。一般来说，单次变形所产生的能量都非常有限，因此，一般压电陶瓷发电都应用于震动能量收集，利用不断的震动来产生持续产生能量。专利CN202385033U公开了一种单晶片悬臂式压电振动发电机，其利用质心的重量，在震动环境中使得悬臂梁不断反复弯曲，进而使得...
【技术保护点】
1.一种包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，包含弹性压电陶瓷片、驱动机构、转换装置和无线模块，具体的：/n当驱动机构受到外部作用力时，所述驱动机构将所述外部作用力传递到转换装置；/n当转换装置所受力度小于第一预设力度时，转换装置不动作或者在预设范围内形变；/n当转换装置所受力度大于所述第一预设力度时，转换装置快速动作，撞击弹性压电陶瓷片，弹性压电陶瓷片产生电能；/n其中，所述弹性压电陶瓷片具体包括至少一片压电陶瓷片和至少一片弹性基板构成；所述压电陶瓷片产生的电能供给所述无线模块工作，以便所述无线模块发射无线信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，包含弹性压电陶瓷片、驱动机构、转换装置和无线模块，具体的：
当驱动机构受到外部作用力时，所述驱动机构将所述外部作用力传递到转换装置；
当转换装置所受力度小于第一预设力度时，转换装置不动作或者在预设范围内形变；
当转换装置所受力度大于所述第一预设力度时，转换装置快速动作，撞击弹性压电陶瓷片，弹性压电陶瓷片产生电能；
其中，所述弹性压电陶瓷片具体包括至少一片压电陶瓷片和至少一片弹性基板构成；所述压电陶瓷片产生的电能供给所述无线模块工作，以便所述无线模块发射无线信号。
2.根据权利要求1所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，所述转换装置包含受力区和运动部，所述转换装置还包含第一态和第二态，具体的：
当转换装置的受力区所受作用力低于所述第一预设力度时，转换装置停留在第一态；
当所述受力区所受作用力高于第一预设力度时，转换装置的内部作用力迅速降低，并在来自驱动机构传递的外部作用力的驱动下，迅速脱离第一态进入快速动作的第二态。
3.根据权利要求2所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，所述第二态为非稳态；当去掉外部作用力时，转换装置在内部作用力的驱动下，自动脱离非稳态的第二态回到稳态的第一态。
4.根据权利要求1所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，所述转换装置具体为锅仔片，所述锅仔片的弧顶直接或间接与所述驱动机构连接，当力度小于预设值时，锅仔片的弧顶不弯曲或者在预设范围内形变；当力度大于预设值时，锅仔片的弧顶迅速坍塌。
5.根据权利要求1所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，所述转换装置包含第一磁体组和第二磁体组，其中，所述第一磁体组和第二磁体组之间呈一一对应磁力吸附耦合结构，第一磁体组固定在所述压电陶瓷发电装置的壳体上，所述第二磁体组设置所述驱动机构上，所述磁力吸附作用力与所述外部作用力方向相反，具体的：
当转换装置经由所述驱动机构受到外部作用力，且外部作用力小于第一预设力度时，第一磁体组和第二磁体组之间互相吸附不分开；
当外部作用力大于第一预设力度时，第一磁体组和第二磁体组分离，磁力吸附作用力迅速降低；驱动机构沿着外部作用力方向迅速运动后，撞击弹性压电陶瓷片，产生电能。
6.根据权利要求1-5任一所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，还包括蓄能装置，蓄能装置位于驱动机构上，具体的：
驱动机构在受到外部作用力时，在经由所述蓄能装置蓄能的同时，将外部作用力传递至转换装置；
当蓄能装置积蓄的作用力大于转换装置的第一预设力度时，蓄能装置释放积蓄的作用力，并配合外部作用力推动所述转换装置快速动作，在撞击弹性压电陶瓷片后发电。
7.根据权利要求1-5任一所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，还包括复位装置，使得外力去掉后，在复位机构的作用下，驱动转换装置复位。
8.根据权利要求1-5任一所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，所述驱动机构与弹性压电陶瓷片的撞击面侧还设置有缓冲层，所述缓冲层具体为柔性材料。
9.根据权利要求1所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，所述弹性压电陶瓷片的基材为黄铜，弹片厚度不大于1mm。
10.根据权利要求1或9所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，压电陶瓷厚度为不大于1mm。
11.根据权利要求1或9所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，压电陶瓷片的电容不小于10nF。
12.根据权利要求1或9所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，压电陶瓷片的D33不小于500x10-12C/N。
13.根据权利要求1所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，还包括整流模块和储能装置，具体的：
经由所述压电陶瓷发电装置所产生的能量，经过整流模块到达储能装置；
所述无线模块连接所述储能装置，用于在获得储能装置供电后，发送无线控制信号。
14.根据权利要求13所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，还包括一控制装置，所述控制装置分别连接所述无线模块和储能装置，用以准备无线发射模块所需的数据和工作流程。
15.根据权利要求13所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，还包括电压转换模块，所述电压转换模块连接在所述储能装置和无线模块之间，用于将蓄能装置的电压转换为无线模模块所需要的电压。
16.根据权利要求14所述的包含转换结构的压电陶瓷发电装置，其特征在于，还包括一传动装置，将至少两个按键的动作都传递到同一个弹性压电陶...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云杰，张海涛，程小科，
申请(专利权)人：武汉领普科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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