一種壓電陶瓷儲(chǔ)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電池，具體是一種壓電陶瓷儲(chǔ)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會(huì)提倡使用清潔可再生能源，比如水能、太陽能、風(fēng)能。減少對(duì)污染能源的依賴可以有效保護(hù)我們的環(huán)境。壓電陶瓷是一種具有壓電效應(yīng)的功能陶瓷，壓電效應(yīng)是指能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，或者將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種現(xiàn)象。壓電陶瓷除具有壓電性夕卜，還具有介電性、彈性等，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、聲傳感器、聲換能器、超聲馬達(dá)等。壓電陶瓷利用其材料在機(jī)械應(yīng)力作用下，引起內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)位移而發(fā)生極化，導(dǎo)致材料兩端表面出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷即壓電效應(yīng)而制作，具有敏感的特性，壓電陶瓷主要用于制造超聲換能器、水聲換能器、電聲換能器、陶瓷濾波器、陶瓷變壓器、陶瓷鑒頻器、高壓發(fā)生器、紅外探測(cè)器、聲表面波器件、電光器件、引燃引爆裝置和壓電陀螺等。
[0003]隨著技術(shù)的進(jìn)步，智能設(shè)備的應(yīng)用變得越來越廣泛，雖然智能設(shè)備的耗電量不大，但是由于智能設(shè)備的使用時(shí)間長，基本每天都需要充一次電，長時(shí)間采用市電作為供電電源，仍然是一筆不小的開銷。利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)將人類行走過程中或者車輪行駛過程中產(chǎn)生的多余機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行存儲(chǔ)，以供智能設(shè)備使用，是一個(gè)低成本、節(jié)能減排的舉措。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、轉(zhuǎn)換效率高、使用方便的壓電陶瓷儲(chǔ)能電池。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，由上殼體、下殼體、壓電發(fā)電單元和儲(chǔ)能單元組成；所述儲(chǔ)能單元包括充電電池、電容和濾波器；所述上殼體與下殼體固定配合形成一個(gè)受壓形變區(qū)，壓電發(fā)電單元位于該受壓形變區(qū)內(nèi)；所述儲(chǔ)能單元與壓電發(fā)電單元電連接。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述上殼體和下殼體為等直徑的圓形。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述下殼體的下部兩側(cè)設(shè)有卡口，用于固定儲(chǔ)能單元。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述壓電發(fā)電單元包括:與受壓形變區(qū)接觸配合的壓條、受壓條驅(qū)動(dòng)變形而發(fā)電的壓電體；所述壓電體與儲(chǔ)能單元電連接。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述壓條包括上壓條和下壓條，上壓條和下壓條的數(shù)目之和至少為三根，其中壓電發(fā)電單元與上殼體接觸的一面上設(shè)有至少一根與受壓形變區(qū)接觸配合的上壓條，壓電發(fā)電單元與下殼體接觸的一面上設(shè)有至少兩根與受壓形變區(qū)接觸配合的下壓條，上壓條與下壓條相互平行。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述上壓條和下壓條的數(shù)目之和至少為五根；其中壓電發(fā)電單元與上殼體接觸的一面上設(shè)有至少兩根與受壓形變區(qū)接觸配合的上壓條，壓電發(fā)電單元與下殼體接觸的一面上設(shè)有至少三根與受壓形變區(qū)接觸配合的下壓條，上壓條與下壓條相互平行。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述上壓條和下壓條的數(shù)目之和為奇數(shù)根。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用人們行走過程中或者車輪行駛過程中的機(jī)械能，采用壓電體直接將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并進(jìn)行存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)換效率高，體積小，使用方便，可適用于野外，采用充電電池進(jìn)行能量存儲(chǔ)，可進(jìn)行多種應(yīng)用。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1的A向局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明的上殼體與上壓條的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明的下殼體與下壓條的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1-上殼體、2-下殼體、3-壓電發(fā)電單元、4-充電電池、5-電容、6_濾波器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]請(qǐng)參閱圖1?4，本發(fā)明實(shí)施例中，一種壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，由上殼體1、下殼體2、壓電發(fā)電單元3和儲(chǔ)能單元組成；儲(chǔ)能單元包括充電電池4、電容5和濾波器6 ;上殼體I和下殼體2為等直徑的圓形，上殼體I與下殼體2固定配合形成一個(gè)受壓形變區(qū)，壓電發(fā)電單元3位于該受壓形變區(qū)內(nèi)；儲(chǔ)能單元與壓電發(fā)電單元3電連接。下殼體2的下部兩側(cè)設(shè)有卡口，用于固定儲(chǔ)能單元。
[0021]壓電發(fā)電單元3包括:與受壓形變區(qū)接觸配合的壓條、受壓條驅(qū)動(dòng)變形而發(fā)電的壓電體；壓電體與儲(chǔ)能單元電連接。
[0022]壓條包括上壓條和下壓條，上壓條和下壓條的數(shù)目之和至少為三根，其中壓電發(fā)電單元3與上殼體I接觸的一面上設(shè)有至少一根與受壓形變區(qū)接觸配合的上壓條，壓電發(fā)電單元3與下殼體2接觸的一面上設(shè)有至少兩根與受壓形變區(qū)接觸配合的下壓條，上壓條與下壓條呈間隙式平行排列?？紤]到對(duì)稱美觀性，上壓條的數(shù)目與下壓條的數(shù)目之間的差值為-1或1，即上壓條和下壓條的數(shù)目之和為奇數(shù)根。
[0023]當(dāng)利用人行走過程中的多余的機(jī)械能時(shí)，只需要將壓電體固定在鞋底內(nèi)且與儲(chǔ)能單元電路連接，受壓形變區(qū)在物理壓力的作用下，發(fā)生形變，與該受壓形變?nèi)〗佑|的壓條因發(fā)生相對(duì)位移而驅(qū)使壓電體變形，壓電體在變形過程中產(chǎn)生不同的電荷，形成電勢(shì)差，如此在人行走過程中，壓電體持續(xù)發(fā)電并將電能儲(chǔ)存于儲(chǔ)能單元中，并可向智能穿戴設(shè)備提供源源不斷的電能。壓電發(fā)電單元3發(fā)出的電力儲(chǔ)存在電容5中，并通過濾波器6把電能傳輸給充電電池4。
[0024]類似地，也可以利用車輪行駛所產(chǎn)生的壓力，進(jìn)行壓電發(fā)電。
[0025]本發(fā)明利用人們行走過程中或者車輪行駛過程中的機(jī)械能，采用壓電體直接將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并進(jìn)行存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)換效率高，體積小，使用方便，可適用于野外，采用充電電池進(jìn)行能量存儲(chǔ)，可進(jìn)行多種應(yīng)用。
[0026]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0027]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，其特征在于，由上殼體、下殼體、壓電發(fā)電單元和儲(chǔ)能單元組成；所述儲(chǔ)能單元包括充電電池、電容和濾波器；所述上殼體與下殼體固定配合形成一個(gè)受壓形變區(qū)，壓電發(fā)電單元位于該受壓形變區(qū)內(nèi)；所述儲(chǔ)能單元與壓電發(fā)電單元電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，其特征在于，所述上殼體和下殼體為等直徑的圓形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，其特征在于，所述下殼體的下部兩側(cè)設(shè)有卡口，用于固定儲(chǔ)能單元。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，其特征在于，所述壓電發(fā)電單元包括:與受壓形變區(qū)接觸配合的壓條、受壓條驅(qū)動(dòng)變形而發(fā)電的壓電體；所述壓電體與儲(chǔ)能單元電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，其特征在于，所述壓條包括上壓條和下壓條，上壓條和下壓條的數(shù)目之和至少為三根，其中壓電發(fā)電單元與上殼體接觸的一面上設(shè)有至少一根與受壓形變區(qū)接觸配合的上壓條，壓電發(fā)電單元與下殼體接觸的一面上設(shè)有至少兩根與受壓形變區(qū)接觸配合的下壓條，上壓條與下壓條相互平行。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，其特征在于，所述上壓條和下壓條的數(shù)目之和至少為五根；其中壓電發(fā)電單元與上殼體接觸的一面上設(shè)有至少兩根與受壓形變區(qū)接觸配合的上壓條，壓電發(fā)電單元與下殼體接觸的一面上設(shè)有至少三根與受壓形變區(qū)接觸配合的下壓條，上壓條與下壓條相互平行。7.根據(jù)權(quán)利要求5-6任一所述的壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，其特征在于，所述上壓條和下壓條的數(shù)目之和為奇數(shù)根。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓電陶瓷儲(chǔ)能電池，由上殼體、下殼體、壓電發(fā)電單元和儲(chǔ)能單元組成；所述儲(chǔ)能單元包括充電電池、電容和濾波器；上殼體與下殼體固定配合形成一個(gè)受壓形變區(qū)，壓電發(fā)電單元位于該受壓形變區(qū)內(nèi)；儲(chǔ)能單元與壓電發(fā)電單元電連接。本發(fā)明利用人們行走過程中或者車輪行駛過程中的機(jī)械能，采用壓電體直接將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能并進(jìn)行存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)換效率高，體積小，使用方便，可適用于野外，采用充電電池進(jìn)行能量存儲(chǔ)，可進(jìn)行多種應(yīng)用。
【IPC分類】H02N2/18, H02J7/32
【公開號(hào)】CN104935065
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510372668
【發(fā)明人】郭利坤, 劉伯煒
【申請(qǐng)人】郭利坤
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日