[发明专利]一种具有压电能量收集的呼啦圈

说明书

技术领域

本发明涉及健身器材领域，具体为一种具有压电能量收集的呼啦圈。

背景技术

现在呼啦圈由于其具有体积小，使用方便，现已被作为一种常用的健身、瘦身器材。广受使用者的青睐，虽然现在市场上存在着各种各样的呼啦圈，比如可调节大小式、可拆卸式、可变质量式、智能式等等。多数都是需要另加电源使其工作，很少有结构能够将运动过程中的机械能转换成动能。

现伴随着MEMS系统的发展，无线传感网络技术被广泛的用于各种建筑、桥梁、管道、交通等领域中。目前采用的供电方式仍是传统的电池供电，不仅会污染环境，而且在一些特殊的环境条件下更换电池困难，如密封的管道内，很难维护，这就要求我们能够从自身获得能量并工作。振动能是环境中能够直接获取并且具有较高的能量密度。在目前的研究中压电振动能量收集是目前比较成熟的方案，并能够实现对不确定的振动进行能量收集。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种新的具有压电能量收集的呼啦圈，其结构简单，它能够克服现有技术的不足，能够将呼啦圈在使用过程中产生的机械振动能转换成电能并储存起来，使得呼啦圈在使用过程中一直能够处于发电状态。

为达到发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明是一种具有压电能量收集的呼啦圈包括呼啦圈其特征在于：包括呼啦圈外壳、还包括纺锤形外壳、封装的按摩模块、压电能量收集电路、储存电能模块、不同的Cymbal压电结构模块和至少一个压电元件。

本发明所述的压电元件均匀布置于呼啦圈靠近在人们使用并和人运动过程中相接处的一面纺锤形外壳内，在封装的按摩模块中将不同的Cymbal压电结构模块固定在里面，用于当使用呼啦圈的时候压电片能够受到张力或是压力的作用，并在其两个电极上产生电荷。所使用不同的Cymbal压电结构模块结构它能够拓宽压电能量收集的频带，能够在不同的频带内进行能量收集，增大了能量收集效率，并在纺锤形的外壳内均匀使用压电片，这样能够提高输出电压。在优化好位置的地方粘贴压电片，并将粘贴好位置的压电片与能量收集电路和储存电能模块连接，用来收集各个粘贴压电片上所产生的能量，并将收集的电能储存在储存电路中。在本发明中一种新的具有压电能量收集的呼啦圈中，所述使用的压电元件采用至少一个d31极化的压电薄膜或是在本发明中采用至少一个d33极化压电陶瓷。

本发明是在传统的呼啦圈基础上，在呼啦圈的纺锤形外壳部分内壁合理分布放置压电片而在能够凸起按摩的部分合理均匀放置不同的Cymbal压电结构模块。在当呼啦圈处于使用状态的时候，由于人们在使用过程中旋转和碰撞将产生压力和振动，当压电片在受到在运动过程中的力和振动的时候。由于正压电效应，在呼啦圈上布置的压电材料表面会由于受到力和振动的作用在压电片表面会产生电荷，将其与压电能量收集电路连接，就可将在使用过程中呼啦圈的机械能转化为电能，并将电能储存于储存电路中，可用于对在运动过程中其他电子器件进行供电。

在本发明中采用的以上技术方案与现有技术相比，具有下面的技术效果：

采用简单的压电元件装置适用于呼啦圈中用于发电，并可以将收集到的能量用于在运动过程中不方便充电的其他电子器件进行供电，相比于其他的发电式呼啦圈，其结构更加简单，可靠性能更加稳定，同时相比于用磁发电，其不会产生较强的电磁场，以免对其他电子设备产生干扰，在使用过程中，呼啦圈能够一直保持发电状态，具有较高的实用性和使用价值。

附图说明

图1是本发明的呼啦圈结构示意图

图2是本发明安装Cymbal压电结构模型示意图

图3是本发明在纺锤体后的管内安装压电片示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行进一步的详细说明：

本发明是一种具有压电能量收集的呼啦圈包括呼啦圈其特征在于：包括呼啦圈外壳，还包括纺锤形外壳、封装的按摩模块、压电能量收集电路、储存电能模块、不同的Cymbal压电结构模块和至少一个压电元件。

图1是本发明的呼啦圈结构示意图。图2是本发明安装Cymbal压电结构模型示意图。图3是本发明在安装纺锤体后的管内安装压电片示意图。