[实用新型]一种压电式发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用压电效应来将机械能转换为电能，从而进行发电的压电式发电装置。

背景技术

对某些电介质施加机械力而引起内部正负电荷中心相对位移，产生极化，从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷；在一定应力范围内，机械力与电荷呈线性可逆关系，这种现象称为压电效应或正压电效应。压电式发电装置就是利用这种压电效应，将机械能转换为电能的装置。

日常生活中经常会接触到弯曲形变现象，例如风使树木和旗杆弯曲、人的手臂使弹簧棒弯曲等；如果能够提供一种可以将使物体弯曲的外力转换为电能的发电装置，就能够增加能源的收集方式及渠道。目前的压电式发电装置大都是悬臂梁式、旋转式、震动式的，这些压电式发电装置不仅不能很好地、具有针对性地将弯曲应力或外力转换为电能，而且结构复杂、效率较低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以将使物体弯曲的外力转换为电能的、结构简单的、高效的压电式发电装置。

为解决上述技术问题，本实用新型一种压电式发电装置包括挤压体、椎体、压电单元；至少设置有两个挤压体分别连接在椎体的上、下两端，挤压体有凸出面横向凸出于椎体，相邻的两个挤压体的凸出面相互面向对齐；挤压体与挤压体的凸出面之间填充有压电单元，椎体设置为可弯曲；压电单元的电极与电路连接。

这样的好处是，通过对挤压体施加一个使压电式发电装置弯曲的力，椎体受力后发生弯曲形变，使挤压体之间的距离关系发生改变，从而使挤压体对压电单元产生一个挤压的力，压电单元将挤压体对其施加的挤压力转换为电能。这样，本实用新型的一种压电式发电装置不仅可以将使物体弯曲的外力转换为电能，而且结构相对简单；由于挤压体直接对压电单元进行挤压，所以更加高效。

作为本实用新型一种压电式发电装置的进一步改进，椎体的横截面为圆形。作为更进一步改进，挤压体为圆柱形，挤压体的横截面大于椎体的横截面，挤压体的圆心与椎体的横截面的圆心对齐。这样可以使椎体可以朝任何方向弯曲；发电效果更好。

作为本实用新型一种压电式发电装置的一种改进，压电单元的横截面为圆环形。这样不仅使椎体、挤压体、压电单元的结构更加紧密，而且更加美观。

作为本实用新型一种压电式发电装置的另一种改进，压电单元为围绕椎体的N块压电单元，其中N为大于或等于2的自然数。这样不仅使压电单元不易压碎，而且当一块压电单元损坏时其它的压电单元依然能够工作。

作为本实用新型一种压电式发电装置的进一步改进，该压电式发电装置还包括外壳，外壳采用易变形的软性材料制成。这样不仅更加美观，而且可以对压电式发电装置起到保护作用。

作为本实用新型一种压电式发电装置的进一步改进，该压电式发电装置由多段压电单元及多个挤压体组成，其中挤压体与压电单元相间排列。这样可以增加压电式发电装置的发电量。

作为本实用新型一种压电式发电装置的进一步改进，压电单元的上下两端分别与挤压体固定连接。这样，对压电单元的挤压或拉伸均可进行发电。

作为本实用新型一种压电式发电装置的进一步改进，该压电式发电装置还包括储电单元，用于存储压电式发电装置所产生的电能。这样可以增加压电式发电装置的功能。

附图说明

图1是本实用新型一种压电式发电装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种压单式发电装置的具有多段压电单元及多个挤压体的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示本实用新型一种压电式发电装置的结构示意图，包括挤压体1、椎体2、压电单元3；至少设置有两个挤压体1分别连接在椎体2的上、下两端，挤压体1有凸出面1a横向凸出于椎体2，相邻的两个挤压体1的凸出面1a相互面向对齐；挤压体1与挤压体1的凸出面1a之间填充有压电单元3，椎体2设置为可弯曲；压电单元3的电极与电路连接。

挤压体1可以采用硬性材料制成，例如金属、硬性塑料等；当然，也可以采用其它的材料，例如具有弹性的软性材料制成，以防止较高的硬度对压电单元3造成伤害，但弹性材料会吸收部分挤压力，所以不是优选。压电单元3采用压电材料，可以采用无机压电材料或有机压电材料，无机压电材料可以采用具有压电性的压电晶体或压电陶瓷，其中优选压电陶瓷；压电单元3的电极与电路连接。椎体2可以采用弹性较好的金属材料制成，例如弹簧钢、铍青铜等；也可以是金属软管、球形链条等装置。椎体2可以大体呈直线形。压电单元3的形状可以与相邻的两个挤压体1的凸出面1a之间的空间相适应。电路还可以设置有整流单元、稳压单元。