[发明专利]遥控器用等曲率悬臂梁压电发电装置

说明书

技术领域

本发明属于新能源和自发电技术领域，具体涉及一种手动按压式的等曲率悬臂梁压电发电装置，用于多按键遥控器供电。

背景技术

灯具开关在现代生活中已不可或缺，任何家庭及办公场所都需采用。因现有墙壁固定式灯具开关通过导线与灯具联接、需墙内布线，故建筑与装修成本高、且一旦安装位置确定便难以改变。近年来，随着组合灯具日益普及，灯具开关也逐步由以往墙壁固定式开关向便携式、可移动式遥控器过渡。目前的灯具遥控器基本都由电池供电，电池电能耗尽时无法使用，同时废弃电池也会造成环境污染。为此人们先后提出了多种基于电磁或压电发电供电的灯具遥控开关、遥控器。

电磁发电装置的能量转换效率相对较高，但因其采用磁铁和线圈的相对运动产生电能，故结构复杂、体积相对较大；此外，电磁发电装置在发电的同时也会产生电磁干扰，从而影响遥控器的可靠性和准确性，不适用于体积小、可靠性高的应用领域。因此，尽管国内以申报了多种电磁发电供电的遥控器，如中国专利201020190448.1、200920003419.7和01255765.X 等，但至今尚无产品开发和实际应用。与之相比，压电发电装置利用薄片型压电振子的弯曲变形将机械能转换成电能，具有结构简单、体积小，易于实现结构微小化和集成化、成本低、无电磁干扰等特点，更适合遥控器等低功耗发射系统应用。

目前，国内已申请了较多的压电发电的无电池遥控器、遥控开关。中国专利200520111441.5和00817016.9 分别介绍了两种基于打击、撞击方式的压电发电装置，中国发明专利 200520008424.9介绍了一种利用按键为压电元件施力的发电装置及其遥控器。上述专利中，所利用的都是单个压电振子，其一次发电操作所产生的能量根本无法满足遥控器的功率需求，而只能采用多次发电、累积储能的方法供电，不符合遥控器的操作习惯。因此，发明人曾提出了两种拨动式的压电自供电遥控器：中国发明专利200810051579.9、200810051157.1，利用一次激励后压电振子所产生的多次自由振动发电并累积能量，但后来的开发实践表明，上述两种遥控开关的发电操作方案难以实现：专利200810051579.9 的按钮因缺少必要的导向限位而无法可靠地拨动压电振子并顺利复位、可靠性较差，且所采用的悬臂梁压电振子在弯曲变形中其固定端产生的电压较高、而自由端产生的电压为零，故总体发电能力较弱；专利200810051157.1和200820072434.2通过转动拨齿拨动压电振子，其结构及运动过程较复杂，微小的摩擦磨损即可导致拨齿失效，不能正常拨动压电振子和复位，且制造成本较高。针对上述拨动式压电发电装置的不足，发明人再次提出一种新的拨动式发电装置：中国专利 201010165882.9，实践表明，这种结构的发电装置易于制作、并可产生足够的能量用于遥控器供电。不足之处在于：                                                只能用于单个灯具的控制，由于结构的原因，不便安装多个开关按键，同样存在运动式触发机构部件因摩擦磨损而失效的问题，操作过程中会产生较大的振动噪音。

发明内容

本发明提出一种遥控器用等曲率悬臂梁压电发电装置，用于多按键灯具遥控器供电，以解决现有压电发电供电遥控器因发电量低、操作不便、结构不合理等原因而难于推广应用的问题。

本发明采用的技术方案是：上壳体和下壳体通过端部的一对连接销轴铰接、并可相对转动，所述上壳体的顶部安装有一组按键开关、内部设有两个圆弧形限位面，该两个圆弧形限位面之间设有连接座，该连接座上通过螺钉安装有电路板，所述下壳体分别设有连接耳和支座，发电元件为1~10个悬臂梁压电振子，该悬臂梁压电振子一端通过压块用螺钉固定在上壳体的安装座上，另一端浮压在下壳体的支座上。

所述悬臂梁压电振子由金属基板和压电陶瓷晶片粘接而成，所述的金属基板及压电陶瓷晶片分别通过导线组二与电路板上的电源电路相连，该电源电路再通过导线组一与安装于上壳体的按键开关以及遥控器发射系统的电路连接。

发电元件为2~10个悬臂梁压电振子时，各悬臂梁压电振子的金属基板和压电陶瓷晶片分别通过导线并联、且各悬臂梁压电振子之间采用绝缘性弹性薄膜隔开。

发电元件为两个并联的悬臂梁压电振子，每个悬臂梁压电振子之间利用弹性绝缘薄膜隔开，悬臂梁压电振子和绝缘薄膜的一端通过螺钉和压块固定在上壳体的安装座上，另一端浮压在下壳体的支座上，所述两个悬臂梁压电振子上的压电陶瓷晶片和金属基板分别通过导线一 和导线二联接，再经导线组二与印刷电路板上的电源电路相连，该电源电路通过导线组一与按键开关相连。