[实用新型]一种压电发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到压电材料发电领域，具体指小型压电发电装置。

背景技术

压电材料具有正压电效应和逆压电效应，其正压电效应是将机械能转换为电能。利用压电材料进行发电的应用目前正在普及开来，例如压电发电装置与发光二极管LED结合起来，可以将其置于鞋底板内，随着人的走动，将人体运动的机械能转化为电能发光；又或者可以将其应用于高速公路上，利用高速公路的振动来发电点亮装饰彩灯。象这类压电发电装置，其发电电荷量与压电陶瓷板的厚度成反比，而与压电陶瓷板的面积成正比。因此为了增大发电电流，通常是尽可能地减小压电陶瓷片的厚度，并增大压电陶瓷片的面积。但是在一些需要携带或者用在移动物体上的压电发电装置，人们希望该发电装置越小越好，所以不可能无限制的增大压电材料的表面积，只好通过减薄压电材料的厚度来增大发电电流。目前压电陶瓷的厚度已经可以做到0.1毫米。但是因为压电陶瓷片的材质是陶瓷，再继续减薄其厚度，不仅制作难度高，而且容易破损，如此一来就限制了发电电荷增加的额度。而且压电陶瓷片所产生的电压与压电陶瓷片的变形即伸缩量以及陶瓷的厚度均成正比，因此如上所述的压电发电装置如果连接多个LED灯时，发电电压过低会不能正常点灯。在这种情况下，对压电陶瓷片的厚度有一定的要求，现有的技术不能满足该需要。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种压电陶瓷片厚度较大的小型压电发电装置，其可以通过放大施加到压电陶瓷片上的压力而同时增大发电电流和发电电压。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该压电发电装置，包括基板和固设在基板表面上的压电陶瓷片，其特征在于：所述基板的端部还设有至少一块凸块。本实用新型中的压电陶瓷片既可以设置在基板的上表面上，也可以设置在基板的下表面上，而凸块通常是设置在基板的下表面上。在基板受压力时，基板端部凸块的设计，使得该压力可以放大若干倍，从而可以不改变压电陶瓷片的面积和厚度即采用小型压电陶瓷片就可增大该压电发电装置的发电电流和发电电压。

为了尽可能地减少压电陶瓷片直接承受的压力，所述凸块可以有两块，分别固设在基板下表面的左、右两个端部上，该结构可以进一步增大压电陶瓷片的形变位移量。

为了进一步延长压电陶瓷片的使用寿命，避免压电陶瓷片的破损，所述凸块和基板之间的空隙部还可以填充有柔性材料。较好的柔性材料可以使用海绵垫或者橡胶垫。

所述压电陶瓷片的厚度可以大于等于0.5毫米，这样不仅加工容易而且可以进一步避免压电陶瓷片的破损，延长其使用寿命。

为了进一步增大压电陶瓷片的发电电流，作为上述方案的优选，所述压电陶瓷片为积层结构，更好的，积层结构的压电陶瓷片的厚度大于等于0.5毫米。

与现有技术相比，由于本实用新型在基板的端部设置了能够放大受力的凸块，因此在不改变压电陶瓷片的面积和厚度的情况下，即可增大该压电发电装置的发电电流和发电电压，而积层结构压电陶瓷片的使用，能够进一步增加该压电发电装置的发电电流。该压电发电装置加工方便、使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的平面结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的平面结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的平面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如1所示，该压电发电装置包括厚度为1毫米的粘贴铜箔的玻璃环氧树脂基板1，固定在基板1的上表面的压电陶瓷片2，所述压电陶瓷片2的厚度为0.6毫米；所述的压电陶瓷片还可以粘帖在基板1的下表面上。厚度为0.1毫米的铝制凸块3固设在基板1左端部的下表面上；基板1的下表面上还粘帖有合成橡胶垫4，所述的橡胶垫4位于压电陶瓷片2的下方且其面积大于压电陶瓷片2的面积。该压电发电装置通过凸块3可以将施加在压电陶瓷片2和基板1上的压力放大若干倍，因此在不改变压电陶瓷片的厚度和面积的情况下，能够大幅度增加发电电流和发电电压。该压电发电装置可以应用于多个LED并使之连续发光，还可以用于电容和二次电池的充电。

实施例2

如图2所示，本实施例中采用能够进一步增加发电电流的积层结构的压电陶瓷片2，在基板1下表面的左、右两端均固设有凸块3，这样在压电陶瓷片2和基板1受力时，能够形成左、中、右三点同时受力，减少了直接施加到压电陶瓷片2的力，有效保护了压电陶瓷片，避免压电陶瓷片的破损，延长了其使用寿命。其余同实施例1。