[发明专利]震动发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及微纳电子技术领域，尤其涉及一种震动发电装置。

背景技术

随着微机电系统（MEMS）技术的快速发展与应用，带动了无线传感网络技术的发展，其中，在工业，航天，通讯，商业，消费及军事领域逐步实现了商业化应用，一个十分严重的问题是如何保障这些无线传感单元的电能供给，传统工业较为流行的做法是使用电池，由于构成无线传感网络及系统的单元器件数量庞大，体积微小，位置分散，这就要求其供电器件具有体积小，效能高，易集成，无人看管及无人值守等特点。所以，采用传统电池已经不能满足无线传感网络及系统的发展要求。

因此，急需一种可满足现状无线传感网络系统发展要求的震动发电装置。

发明内容

本发明提供一种震动发电装置，该震动发电装置活动安装于支撑架上，有效提高了震动发电效能，并可保证无线传感单元及器件的供电。

为了实现上有目的，本发明公开了一种震动发电装置，该震动发电装置包括壳体、电能发生单元、电能处理单元和支撑架，电能发生单元包括支撑于所述壳体上的弹性板和设于所述弹性板上的压电片，所述压电片包括至少两个导电层、夹于两个导电层之间的压电层及至少两个焊盘；所述电能处理单元安装于壳体内，并与所述压电片的焊盘电连接从而将电能发生单元产生的电能使用和/或存储和/或发射出去；所述壳体活动安装于所述支撑架上。

与现有技术相比，本发明将震动发电装置的发电部分和处理部分安装在一个壳体内，使得所述震动发电装置体积小、输出效率高且易集成。另一方面，本发明将所述壳体活动安装于支撑架内，使得该震动发电装置安装到便携式移动电子终端产品上时，壳体因其自身重力而在支撑架上移动，并因此感应外界震动而使其弹性板带动压电片震动而输出电能，有效提高震动发电装置的效能。再一方面，本发明利用压电片的压电效应，将机械振动转换为电能储存起来或接于供电系统，保证无线传感单元及器件的供电，符合无线传感网络技术发展的要求。

较佳地，所述壳体转动安装于所述支撑架上。具体地，所述壳体与所述支撑架之间设有至少一转动轴，并通过所述转动轴转动安装于所述支撑架上。

更具体地，所述转动轴所在轴线偏离所述壳体的重心，该方案使得所述壳体在重力作用下一直趋于竖直状态的方向移动，随着便携式移动电子终端产品的移动，使其弹性板带动压电片不断震动变形而输出电能，提高发电效能。其中，轴线最好尽可能的远离壳体重心，这里的壳体是安装电能发生单元和电能处理单元之后的壳体，代表一个整体。

更具体地，所述壳体的两相对侧分别向外伸出有轴线重合的转动轴，所述支撑架上设有分别与两所述转动轴相配合的两转动孔，两所述转动轴对应地安装于所述支撑架之两所述转动孔内，该方案使得所述壳体安装稳固，提高震动发电装置使用寿命。不同于上述方案：所述转动轴可以直接贯穿所述壳体并使转动轴的至少一端安装于所述支撑架上，还可以在壳体的一侧或者两相对侧上开设转动孔，在支撑架上伸出与所述转动孔对应的转动轴，并将所述转动轴配合安装于转动孔内。

较佳地，所述壳体滑动安装于所述支撑架上。具体地，所述支撑架上设有弧形导轨，所述壳体上设有至少一个与所述弧形导轨相配合的滑块，所述滑块滑动安装于所述弧形导轨内。具体地，所述滑块与所述弧形导轨卡合连接，以防止所述滑块脱离所述弧形导轨。

更具体地，所述弧形导轨为环绕所述壳体的环形框体，所述壳体滑动安装于所述弧形导轨内，且所述弧形导轨的中心点偏离所述壳体的重心，从而增加所述壳体在弧形导轨内转动的偏心力，这样，壳体在重力的作用下沿弧形导轨不断向趋于垂直状态的方向滑动，随着便携式移动电子终端产品的移动，使其弹性板带动压电片不断震动变形而输出电能，提高发电效能。其中，弧形中心点最好尽可能的远离壳体重心，这里的壳体是安装电能发生单元和电能处理单元之后的壳体，代表一个整体。

当然，所述弧形轨道并不局限于导轨状，在另一优选方案中，所述支撑架上设有球形面，所述壳体上设有与该球形面相配合的配合面，所述配合面滑动安装于所述球形面内，以使所述壳体在所述支撑架之球形面内万向转动。

较佳地，所述支撑架包括枢接件和基座，所述壳体活动安装于所述枢接件上，所述枢接件活动安装于所述基座上，以使所述壳体通过所述枢接件相对于所述基座万向转动。该方案将所述壳体万向地安装于所述支撑架上，使得该震动发电装置安装到便携式移动电子终端产品上时，壳体因其自身重力而在支撑架上万向移动，并因此感应外界震动而使其弹性板带动压电片震动而输出电能，达到全方位工作的目的，更进一步地提高震动发电装置的效能。