[实用新型]一种压电换能器件及使用该器件的压电发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压电换能器件，本实用新型还涉及使用这种压电换能器件的压电发电机。 

背景技术

利用压电效应将振动等机械能转化为电能的压电发电装置已为人们所公知，而压电换能器件是其中最为核心的器件。图1和图2中所示出的就是最为常见的压电换能器件，包括基片1和设置于基片1单面或双面的压电陶瓷元件2。在基片1接收到来自外界的机械能量而发生振动时，压电陶瓷元件2则因为压电效应而产生电能，这些电能被直接输出利用或者是收集储存起来。为了增大换能效率，常在一个压电发电装置中并联或串联多个这样的压电换能器件。然而，这种具有多个换能器件的压电发电机在实际使用中，由于多个压电换能器件的振动相位不同，导致输出的电信号并不相同，从而造成能量的损耗。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种压电换能器件，通过对其结构的改进，与图1和图2所示的现有的压电换能器件相比，其本身具有多个同相位振动的压电陶瓷元件，能量损耗更少，因而具有更好的换能效率。 

本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种应用上述压电换能器件的压电发电机。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种压电换能器件，包括基片，所述基片的单面或双面设置有压电陶瓷元件，所述基片的至少一个面上具有至少两个压电陶瓷元件。

作为上述技术方案的改进，所述压电陶瓷元件是单层的。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述压电陶瓷元件是多层的。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述基片为金属基片。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述基片为非金属基片。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述基片的两面均设置有压电陶瓷元件。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述设置在基片的两面的压电陶瓷元件对称设置。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述设置在基片的两面的压电陶瓷元件相互错开设置。 

本实用新型还提供一种压电发电机，该压电发电机包括上述的压电换能器件。 

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型的压电换能器件以及使用这种换能器件的压电发电机由于在基片的单面至少有两个压电陶瓷元件，基于这种结构，其在振动时，单个换能器件的多个压电陶瓷元件都是同相位振动的，减少了由于相位不同造成的能量损耗，与图1和图2中所示出的常见的压电换能器件相比其本身具有较高的换能效率。 

另外，通过调整基片上不同压电陶瓷元件的极化方向和连接方式，还可以实现对输出电流和电压的调整。 

最后，由于该压电换能器件中使用了多个独立的压电陶瓷元件，使其可以承受更大的变形而不会破坏。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明： 

图1是现有技术中压电换能器件的结构示意图；

图2是现有技术中另一种压电换能器件的结构示意图；

图3是本实用新型第一实施例的结构示意图；

图4是图2的正视示意图；

图5是本实用新型第二实施例的结构示意图；

图6是本实用新型第二实施例的另一种变形。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。 

图3、图4示出了本实用新型所提供的压电换能器件的第一个实施例，分别为该压电换能器件的俯视图和正视图，其包括基片1，所述基片1的其中一个面上设置有多个压电陶瓷元件2，直观看上去，本实用新型的压电换能器件类似计算机用的内存条。这样，在振动时，由于这些压电陶瓷元件2都是同相位振动的，其所输出的电信号都是相同的，从而避免了能量的损耗，具有较高的换能效率。其中，基片1可以是金属的，也可以是非金属的，都不影响其使用。当基片1采用金属材料时，位于基片同一面的压电陶瓷元件是并联的，可以提供较大的电流输出。当基片1采用非金属材料时，压电陶瓷元件的既可以并联，也可以串联，也可以根据需要进行并联和串联的组合连接。至于压电陶瓷元件2可以是单层的，也可以是多层的。图中所示的基片1和压电陶瓷元件2都是长条状的，实际上，其形状并不限于长条状，可以根据具体的使用需求做调整。