[发明专利]压电发电器

说明书

本发明公开一种压电发电器，包括基座、簧片以及压电元件。基座具有一刚性部与一弹性部。刚性部的弹性小于弹性部的弹性。簧片具有相对的一第一表面与一第二表面以及相对的一第一侧与一第二侧。第一侧固定于刚性部，第二侧固定于弹性部。簧片呈弧形。压电元件附着于簧片上并适于与簧片一起变形。簧片未受按压时第一表面为凸面。簧片受按压而使第一表面从凸面变成凹面时，使簧片复位的弹性恢复力会作用在簧片上。

技术领域

本发明涉及一种发电器，且特别是涉及一种压电发电器。

背景技术

压电材料受到外加应力而产生应变的同时会产生电荷堆积的特性，因此能将机械能转换成电能。但是，必需在所输入的机械能有变化时才能产生电能输出，因此压电材料的能量转换效率与外加机械能的大小及变化速度相关。就压电材料应用于发电器而言，为了避免过多的机械能损耗而导致最终的能量转换效率不佳，现有技术将机械能输入装置与压电发电单元整合成单一单元，如美国专利申请案US 2010/244629 A1。请参照图1，现有的压电发电器50是在簧片52上贴有压电元件54，使用者可以直接按压簧片52来使压电元件54变形并发电。压电发电器50的结构简单且无过多的机械能损失。但是，簧片52的两侧都固定在刚性的基座56上，因此簧片52的结构过于刚硬。当簧片52受到按压时，微小的机械能将难以使两侧都固定在刚性的基座56上的簧片52产生较大的形变，也就无法产生较大的电能。

发明内容

本发明提供一种压电发电器，可解决现有技术的压电发电器的发电量不足的问题。

本发明的压电发电器包括基座、簧片以及压电元件。基座具有刚性部与弹性部。刚性部的弹性小于弹性部的弹性。簧片具有相对的第一表面与第二表面以及相对的第一侧与第二侧。第一侧固定于刚性部，第二侧固定于弹性部。簧片呈弧形。压电元件附着于簧片上并适于与簧片一起变形。簧片未受按压时第一表面为凸面。簧片受按压而使第一表面从凸面变成凹面时，使簧片复位的弹性恢复力会作用在簧片上。

在本发明的一实施例中，簧片在靠近第一侧的位置具有曲率转折线。

在本发明的一实施例中，压电元件位于第二侧与曲率转折线之间。簧片未受按压时，簧片在第二侧与曲率转折线之间的部分的曲率半径小于簧片在第一侧与曲率转折线之间的部分的曲率半径。

在本发明的一实施例中，刚性部具有水平部与垂直部。第一侧固定于水平部。弹性部位于垂直部。

在本发明的一实施例中，刚性部为L型板，弹性部为垂直板，垂直板连接L型板。

在本发明的一实施例中，簧片的材料为铜或不锈钢。

在本发明的一实施例中，簧片呈矩形。

在本发明的一实施例中，第一侧与第二侧为短边。

在本发明的一实施例中，压电元件为陶瓷压电元件或聚氟化二乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)压电元件。

在本发明的一实施例中，压电元件附着于第一表面与第二表面至少其中之一。

在本发明的一实施例中，压电元件的厚度小于等于1mm。

在本发明的一实施例中，压电元件的面积大于簧片的面积的一半。

在本发明的一实施例中，弹性部为弹簧、有机中空发泡体或感压胶体(PressureSensitive Adhesive,PSA)。

在本发明的一实施例中，压电发电器更包括缓冲件，配置于基座上，用以避免簧片受按压时第二表面直接接触基座。

基于上述，在本发明的压电发电器中，因为簧片的第二侧固定于弹性部，所以较小的按压力量就可以让簧片产生较大的形变量，进而提高压电元件所产生的电量。