无源电池充电装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无源电池充电装置及其制造方法，该装置包括绝缘层、第一层电极、压电发电元件以及第二层电极，所述绝缘层位于键盘或触摸屏的下表面，用于隔绝电信号；第一层电极位于绝缘层的下表面，并与电池相连接；压电发电元件位于第一层电极的下表面，用于将来自键盘或触摸屏上方的机械能转换为电能；第二层电极位于压电发电元件的下表面，并与所述电池相连接。第一层电极和第二层电极将压电发电元件转换后的电能传输给所述电池，对所述电池进行充电。本发明专利技术能够实现对手机或便携电脑等包含充电电池进行方便、快捷的无源充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池领域，具体而言，本专利技术涉及一种可实现无源电池充电的装置。
技术介绍
手机及便携电脑等是人们生活中的重要工具，有着不可替代的作用。视频信号的播放等对手机和便携电脑的电池电容量的要求逐渐增大。而目前电池在使用过程中其电量随使用时间逐渐损耗，并且充电时间不是在一个很短的时间内就可以完成的，因此在外出及充电条件不方便的条件下带来了极大的不便。手机及便携电脑的电池充电问题是目前的一个重大的研究问题。目前主要的努力方向是实现超大容量电池来解决该问题，但是该方法并没有从根本上解决充电不便与时间的一个延迟问题。因为这不仅需要额外提供电压源。使得对应设备的供电装置复杂。而且， 需要过多的充电时间。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别针对上述充电不便的问题， 本专利技术提出了一种能够实现手机或便携电脑等设备快速、便捷充电的无源电池充电装置。根据本专利技术的一个方面，本专利技术实施例提供了一种无源电池充电装置，包括绝缘层、第一层电极、压电发电元件以及第二层电极，所述绝缘层位于键盘或触摸屏的下表面，用于隔绝电信号；所述第一层电极位于所述绝缘层的下表面，所述第一层电极与电池相连接；所述压电发电元件位于所述第一层电极的下表面，用于将来自所述键盘或触摸屏上方的机械能转换为电能；所述第二层电极位于所述压电发电元件的下表面，所述第二层电极与所述电池相连接，所述第一层电极和第二层电极将所述压电发电元件转换后的电能传输给所述电池，对所述电池进行充电。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术实施例提供了一种无源电池充电装置的制造方法，包括以下步骤在键盘或触摸屏的下表面设置绝缘层，用于隔绝电信号；在所述绝缘层的下表面设置压电发电元件，用于将来自所述键盘或触摸屏上方的机械能转换为电能，其中所述压电发电元件的上、下两端涂覆有上、下电极；以及将所述上、下电极与电池进行连接。当有外力作用于所述键盘或触摸屏时，所述压电发电元件将接收到的外力转换为电信号，并通过所述上、下电极将转换后的电信号传输给所述电池，对所述电池进行充电。本专利技术通过在需充电设备的键盘或触摸屏下方设置压电发电装置，将用户按压键盘或触摸屏产生的机械能转换为电能，并存储在对应设备的充电电池内，对充电电池进行持续充电。因此，在使用过程中能够实现持续且便捷的无源充电，避免现有电池充电所使用额外提供的复杂电压源。此外，本专利技术的技术方案对现有系统的改动很小，不会影响系统的兼容性，而且实现简单、高效。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为根据本专利技术实施例的无源电池充电装置的制造方法流程图；图2为根据本专利技术实施例的无源电池充电装置的结构示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术的无源电池充电装置适用于手机、便携电脑、个人数字助理(PDA)、电子书等所有以键盘或触摸屏的操作方式进行工作的、便携包含充电电池的设备。图1示出了本专利技术实施例的无源电池充电装置的制造方法流程图，主要是在手机或便携电脑等等上述包含充电电池的设备制造的时候，在其键盘或触摸屏的下方安装利用压电材料制作的压电发电装置。具体可以结合图2实施例进行描述，如图1所示，首先在键盘或触摸屏150的下表面设置绝缘层110，用于隔绝电信号(步骤102)。然后，在绝缘层110的下表面设置压电发电元件130，其中压电发电元件130的上、 下两端涂覆有上、下电极120和140。压电发电元件130可以是压电薄片或积压层式压电堆结构。制作压电发电元件130的压电薄片层数可以采用单层或多层或积层式压电堆结构，来产生大容量电流。压电发电材料的尺寸及形状可以依据不同手机或便携电脑的键盘或触摸屏的大小和外形来设计。形成压电发电元件130的材料包括压电陶瓷、铁电性压电材料或压电复合材料。 形成上电极120和下电极140的材料包括银或铜等各种导电金属层。接着，将上、下电极120和140与手机或便携电脑等设备的充电电池(图中未显示)进行电连接(步骤106)。在手机或便携电脑键盘或触摸屏150下方安装压电发电材料，利用手指对键盘或触摸屏150的按压产生电信号。当手指或手写笔等外力作用于按压键盘或触摸屏150上时， 会将力传到压电发电元件130上，从而将来自键盘或触摸屏150上方的机械能转化为电信号。当手指按压键盘或触摸屏150产生电信号以后，压电发电元件130的上、下电极 120和140与设备充电电池之间有连接电路相连接，因此对手机或便携电脑的充电电池进行充电，实现无源的手机或便携电脑的电池充电。这样，可以得到如图2所示的本专利技术实施例的无源电池充电装置的结构。如图所示，该充电装置包括绝缘层110、上电极120、压电发电元件130和下电极 140。其中，绝缘层110位于键盘或触摸屏150的下表面，用于隔绝电信号。上电极120位于绝缘层110的下表面并涂覆在压电发电元件130的上方，上电极120与充电电池相连接。 下电极140位于压电发电元件130的下表面，同时与充电电池相连接。带有上、下电极120和140的压电发电元件130位于绝缘层110的下表面，用于将来自键盘或触摸屏150上方的机械能转换为电能。本专利技术通过在手机或便携电脑的键盘或触摸屏下方安装压电材料制成的压电发电装置，在例如手或手写笔等外力按压键盘或触摸屏的时候，将按压键盘或触摸屏的力转移到压电材料上。压电材料将机械能转化为电能，并且压电材料两端覆盖有电极，此电极经由连接电路连接到充电电池，对充电电池进行持续充电。这样，在使用的过程中可以对手机或便携电脑的电池进行持续充电，节省充电时间，并且不需要额外提供复杂的电压源，从而可以实现方便、快捷的无源充电。需要指出的是，本专利技术的无源电池充电装置不局限应用于手机、便携电脑，所有以键盘或触摸屏或类似操作方式进行工作的便携包含充电电池的设备，例如PDA、电子书籍、 数码照(摄)像机等等均包含在内。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法携带的全部或部分步骤也是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。另外，在本专利技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。权利要求1.一种无源电池充电装置，其特征在于，该装置包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无源电池充电装置，其特征在于，该装置包括绝缘层、第一层电极、压电发电元件以及第二层电极，所述绝缘层位于键盘或触摸屏的下表面，用于隔绝电信号；所述第一层电极位于所述绝缘层的下表面，所述第一层电极与电池相连接；所述压电发电元件位于所述第一层电极的下表面，用于将来自所述键盘或触摸屏上方的机械能转换为电能；所述第二层电极位于所述压电发电元件的下表面，所述第二层电极与所述电池相连接，所述第一层电极和第二层电极将所述压电发电元件转换后的电能传输给所述电池，对所述电池进行充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔延梅，钟汇才，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11