[发明专利]一种基于介电弹性体的发电地板

说明书

本发明提供了一种基于介电弹性体的发电地板，包括：结构单元，顶板、底板、上支撑柱、上支撑板、下支撑板等；一个堆栈式换能单元，它由多个介电弹性体换能元件叠加而成，每个换能元件的都由介电弹性体绝缘介质、柔性电极、引线组成，介电弹性体换能元件由固定外框、中心绝缘板组成；一个直流偏置电源，用于为换能元件预充电；一个变流模块，它与换能元件的引线相连；一个储能模块，它与变流模块相连，并连接外部接口。本发明的基于介电弹性体的发电地板结构简单，便于调试和安装。

技术领域

本发明涉及一种基于介电弹性体的发电地板，属于新能源领域。

背景技术

环境中存在着大量的能量耗散，其中压力所产生的能量是非常典型的一种环境能量损耗。目前已有基于电磁原理和压电原理的发电地板问世，但这些发电地板对较小外力激励不敏感，或不适应低频能量源的发电场合，且长期使用后易老化。而本发明提出了一种基于介电弹性体材料的新型结构的发电地板，本发明结构简单、便于安装、能量转换率高。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于介电弹性体的发电地板，该发电地板是基于介电弹性体材料制作而成，利用人体踩踏、步行、跳跃以及各种车辆行驶而产生的机械能转换为电能的发电地板。本发电地板中的换能单元外框固定、中心绝缘板承受压力，在外力作用使得中心绝缘板向下移动时带动介电弹性体薄膜拉伸变形。将收集到的能量经过变流单元、储能单元后为负载供电。下支撑板的高度可调，通过调节下支撑板的高度可以调节换能单元最大形变量的极限位置。本发明的结构最大限度地发挥的介电弹性体元件的伸缩性，并有效地对换能单元起到有效的保护作用。

上述目的通过以下的技术方案实现。

基于介电弹性体的发电地板，所述的发电地板由结构单元(顶板、底座、侧固定板、上支撑柱、上支撑板、下支撑柱、下支撑板、限位)、换能单元、触点开关、直流偏置电源、变流单元、储能单元组成；所述换能单元由多个介电弹性体换能元件和绝缘层叠加组成，所述介电弹性体换能元件由固定外框、介电弹性体薄膜、绝缘板、孔、柔性电极组成；所述触点开关连接至换能单元、直流偏置电源、变流单元；所述变流单元与储能单元连接；

基于介电弹性体的发电地板，所述的结构单元由顶板、底座、侧固定板、上支撑柱、上支撑板、下支撑柱、下支撑板、限位组成，所述的顶板下安装了上支撑柱，所述的上支撑柱底部安装上支撑板，所述的底座位于顶板的下方，所述的底座上方安装有下支撑柱，所述的下支撑柱的长度可调，所述的下支撑柱上方安装有下支撑板，所述的下支撑板上安装有限位开关，所述的上支撑板与所述的下支撑板之间有空隙，所述的换能单元两端由侧固定板装夹固定悬空并位于所述的上支撑板和所述的下支撑板之间的空隙之间；

基于介电弹性体的发电地板，所述的换能单元包括数个堆叠在一起的介电弹性体换能元件，每个所述的介电弹性体换能元件之间都有绝缘层，每个所述的介电弹性体换能元件都包含介电弹性体绝缘介质和正负两个柔性电极，所述的每个正柔性电极都引出一根导线连接在一起并接入到触点开关模块上，所述的每个负柔性电极都引出一根导线连接在一起并接入到触点开关模块上。

基于介电弹性体的发电地板，所述的介电弹性体换能元件由固定外框、介电弹性体薄膜、绝缘板、孔、柔性电极组成，所述的介电弹性体薄膜边缘被固定外框装夹固定，所述的介电弹性体薄膜中心有绝缘板，所述的绝缘板中间有孔，所述的介电弹性体薄膜正反两面均有柔性电极，各个所述的柔性电极均有导体引出。

基于介电弹性体的发电地板，所述的介电弹性体换能元件的介电弹性体薄膜正反两面存在凹槽，所述的柔性电极内置于所述凹槽内。

基于介电弹性体的发电地板，所述的直流偏置电源接到触点开关上。

基于介电弹性体的发电地板，所述的变流单元为两端端口，所述的变流单元一端接入到触点开关上且另一端接到储能单元上。