[发明专利]发电用压电器件及基于该压电器件工作的发电装置

说明书

本发明提供了一种发电用压电器件和基于该压电器件工作的发电装置，该装置能够把外力（自然力或人/汽车等的重力）转变为瞬间冲击力并传输至压电器件，使所述压电器件产生的电压达到最高水平。

技术领域

本发明涉及一种发电用压电器件及基于该压电器件工作的发电装置，具体来说，这是一种能够将外力（自然力或人/汽车等的重力）转变为瞬间冲击力并传输至压电器件，使所述压电器件产生的电压达到最高水平的装置。

背景技术

一般来说，压电器件指的是受到外力作用时，内部产生极化现象，形成电压，与此相反，施加电压时，出现变形或产生变形力的器件，过去主要用于振荡器或扬声器，最近人们尝试把压电器件用于发电，将其作为制造新能源的一环。

在传统技术中，基于压电器件工作的发电装置主要采用在人或汽车的荷载等外力的作用下，通过直接向压电器件施压或使其变形发电的方法，具体内容在[文献1]中有详细的记载。

不过，所述传统技术中的发电用压电器件承受外力的时间为几十到几百毫秒，相对较长，压电器件的特征是在大小相同的外力的作用下，产生电压的大小与所述外力作用时间的长短呈反比，所以这种情况下压电器件产生的电压非常低，在经济性和实用化方面都存在问题。

为解决所述传统技术存在的问题，最近本发明的申请人根据已申请的下述[文献2]中的技术，开发了金属薄膜在外力作用下发生弹性变形时利用超高频弹性冲击力发电的压电器件。

不过，下述[文献2]中的压电器件采用在基于外力作用反复产生弹性变形和恢复的金属薄膜变形曲面上固定压电陶瓷的方式制成，制作压电器件时，存在金属薄膜的曲面很难和压电陶瓷紧密结合的问题。

另外，在下述[文献2]中的压电器件中，固定压电陶瓷的曲面在外力作用下直接发生弹性变形，所述曲面变形产生强大的弹性冲击力并传输至压电陶瓷，可能会使压电陶瓷破损从而无法继续拥有压电器件的压电效应性能。

[文献1]韩国登记专利第988077号（2010.10.18公告）

[文献2]韩国登记专利第1132934号（2012.3.27公告）。

发明内容

技术课题

为解决上述传统技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用凸起或凹陷状金属薄膜基于外力沿上下方向弹性变形时产生的弹性冲击力发电的发电用压电器件及基于该压电器件工作的发电装置。

另外，本发明的另一目的在于提供一种包括凸起或凹陷状金属薄膜基于外力沿上下方向弹性变形时，固定所述压电器件的部分不发生变形的金属薄膜结构，进而解决了因金属薄膜变形导致压电器件破损问题的发电用压电器件及基于该压电器件工作的发电装置。

另外，本发明的另一目的在于提供一种包括将自然力或人/汽车的荷载力等外力转换为作用时间非常短的超高频瞬间冲击力并传输至压电器件的结构，使压电器件产生的电压达到最高水平的基于压电器件工作的发电装置。

技术方案

为达成所述目的，本发明的发电用压电器件的特征在于，包括，金属薄膜；固定于所述金属薄膜的上面和/或下面的压电材料层及位于所述压电材料层外侧的电极层，其中所述金属薄膜包括固定压电材料层的平面部件，和由所述平面部件外缘向外侧延伸呈弯曲形状，在外力作用下沿所述平面部件的上下方向发生弹性变形，形成冲击力的弹性变形部件。

另外，本发明的发电用压电器件的特征在于还包括，在所述弹性变形部件出现变形时，用于防止所述平面部件发生相应变形的、位于所述弹性变形部件外侧端部的加固部件。

另外，本发明的发电用压电器件的特征在于所述加固部件通过折弯弹性变形部件的外侧端部形成。