一種基于壓電轉換的指壓發電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及機械發電和能量轉換技術領域，尤其涉及一種基于壓電轉換的指壓發 電裝置。
【背景技術】
[0002] 近些年，綠色節能環保建筑理念得到越來越廣泛的推崇，尤其是歐美地區已經出 現了諸多綠色節能建筑，并且，對現有的傳統建筑大量地實施了綠色節能改造工程。現有的 樓宇自控領域多采用邸MS系統(樓宇能源管理系統)達到降低建筑能耗的目的，然而建筑的 開銷不僅僅局限于水、電、熱等傳統能源的消耗，還包括線纜的鋪設、開關、調節器、電池更 換等設備維護帶來的開銷；當然還包括對發電供熱等過程中所產生的硫、二氧化碳等污染 物、廢棄電池產生的有害化學物質等污染物的排放、處理，而產生一定的經濟開銷。
[0003] 無源無線開關或者傳感器是無源無線樓控產品的基本構成單元，該些無源產品的 成功運用得益于不斷發展并成熟的能量收集技術，使我們將日常生活中室內的微弱環境能 源能夠充分利用。例如人體活動的機械能量能夠為樓宇自控服務，實現無線控制的目的。采 用無源無線設備前，往往需要耗費許多繁雜的工作，如布線設計、鋪設線纜等。當采用了無 源無線設備后，繁雜的布線、鋪設工作將變得多余，從而節省大量的安裝材料和安裝時間， 并大大降低系統的安裝費用。開關類電器應用于接通或斷開電路，通常依靠機械能實現電 路的"通"與"斷"。開發一種依靠人工旋轉、推拉或旋轉等動作而產生一定功率的脈動能量， 提供微功耗無線收發裝置作為電源，實現"通"與"斷"、調節、傳感測量等操作的能源模塊， 進而提供節能、環保、低排放的綠色電器產品，必將具有巨大的應用前景與市場空間。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種基于壓電轉換的指壓發電裝置，能夠輸出足W滿足低功 耗射頻收發模塊一次發射或接收數據峽操作所需的電源能量。
[0005] 本發明采用的技術方案為： 一種基于壓電轉換的指壓發電裝置，包括方形絕緣外殼，絕緣外殼上表面設有上彈性 極片，絕緣外殼下表面設有下彈性極片，絕緣外殼兩豎向相對殼壁的中也之間設有一根水 平固定軸，固定軸上套設有可轉動脹緊塊；可轉動脹緊塊在機械驅動機構的作用下進行轉 動，可轉動脹緊塊轉動的過程中對絕緣外殼的上表面和下表面產生壓力，使得絕緣外殼的 上表面和下表面產生形變；所述的上彈性極片和下彈性極片連接后連接儲能電容的兩端， 儲能電容通過整流橋電路輸出。
[0006] 當所述的可轉動脹緊塊的長度大于絕緣外殼上表面和下表面膨脹形成的最大間 距時，所述的可轉動脹緊塊的初始狀態呈傾斜狀，且可轉動脹緊塊的向上傾斜端與絕緣外 殼上表面處于臨界狀態，可轉動脹緊塊的向下傾斜端與絕緣外殼下表面處于臨界狀態；所 述的機械驅動機構包括按壓息臂，按壓息臂的末端與可轉動脹緊塊的向下傾斜端固定連 接，按壓息臂的頂端位于絕緣外殼外部，且按壓息臂的初始狀態呈傾斜狀，通過按壓息臂帶 動可轉動脹緊塊進行順時針轉動。
[0007] 當所述的可轉動脹緊塊的長度等于或小于絕緣外殼上表面和下表面膨脹形成的 最大間距時，所述的可轉動脹緊塊的初始狀態無限制，所述的機械驅動機構包括連接桶，連 接桶套設在固定軸上，連接桶的一端固定連接可轉動脹緊塊，連接桶的另一端伸出絕緣外 殼外部，并連接旋鈕，通過轉動旋鈕，帶動可轉動脹緊塊進行順時針或逆時針的旋轉。
[0008] 所述的絕緣外殼的右側壁上設有一個豎向條形開口，開口的長度與絕緣外殼由上 表面到下表面的距離等長，按壓息臂的頂端由開口伸向絕緣外殼外部，且按壓息臂的頂端 設有按板。
[0009] 所述的絕緣外殼的前壁上設有一個通孔，連接桶8穿過通孔伸向絕緣外殼外部。
[0010] 所述的上彈性極片和下彈性極片采用壓電陶瓷片，上彈性極片和下彈性極片采用 串聯連接的方式或者采用并聯連接的方式。
[0011] 所述的絕緣外殼的上表面和下表面采用彈性銅片。
[0012] 本發明首先接收將人工操作的手指按壓動作產生的機械能，進過機械驅動機構轉 換成脹緊塊的機械轉動，使得脹緊塊沿順時針或者逆時針轉動，從而使得上彈性極片、下彈 性極片產生上凸和下凹的形變，將兩電極片由于受力變形而產生的電動勢串聯（或并聯） 輸出。在類似按壓普通電源開關操作狀態下，該裝置可W輸出足W滿足低功耗射頻收發模 塊一次發射或接收數據峽操作所需的電源能量。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為本發明的另一實施例的結構示意圖； 圖3為本發明的電極片等效電路圖； 圖4為本發明的電極片串聯電路圖； 圖5為本發明的電極片并聯電路圖； 圖6為本發明的電極片受力作用后發生的電壓變化波形圖。
【具體實施方式】
[0014] 如圖1、2和3所示，本發明包括方形絕緣外殼1，絕緣外殼1上表面設有上彈性極 片2,絕緣外殼1下表面設有下彈性極片3,絕緣外殼1兩豎向相對殼壁的中也之間設有一 根水平固定軸4,固定軸4上套設有可轉動脹緊塊5 ;可轉動脹緊塊5在機械驅動機構的作 用下進行轉動，可轉動脹緊塊5轉動的過程中對絕緣外殼1的上表面和下表面產生壓力，使 得絕緣外殼1的上表面和下表面產生形變。
[0015] 當所述的可轉動脹緊塊5的長度大于絕緣外殼1上表面和下表面膨脹形成的最大 間距時，如圖1所示的狀態，所述的可轉動脹緊塊5的初始狀態呈傾斜狀，且可轉動脹緊塊5 的向上傾斜端與絕緣外殼1上表面處于臨界狀態，可轉動脹緊塊5的向下傾斜端與絕緣外 殼1下表面處于臨界狀態；所述的機械驅動機構包括按壓息臂6,按壓息臂6的末端與可轉 動脹緊塊5的向下傾斜端固定連接，按壓息臂6的頂端位于絕緣外殼1外部，且按壓息臂6 的初始狀態呈傾斜狀，通過按壓息臂6帶動可轉動脹緊塊5進行順時針轉動。所述的絕緣 外殼1的右側壁上設有一個豎向條形開口，開口的長度與絕緣外殼1由上