压力发电装置的制作方法

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种压力发电装置。

背景技术：

随着科技的发展，智能穿戴设备如智能手环、智能手表、3d眼镜等产品成为当今市场的潮流。随之产生的是智能穿戴设备待机时间短、屏幕耗电量大以及无法在户外或者无电源的情况下充电等技术问题。所以新能源技术，如太阳能、温差热能、和动能装置等，被运用于智能穿戴设备以使其在户外没电时进行发电。但是光照对太阳能发电效率的影响非常大，在黑暗或光线弱的情况下，太阳能几乎无法发电，发电效率非常低。而智能穿戴设备体积较小，并且通常可穿戴设备戴在手上通常被袖子遮住，不太可能利用太阳能发电。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种压力发电装置，旨在解决在黑暗或光线弱的情况下，太阳能发电效率低，而且可穿戴设备戴在手上，通常被袖子遮住，不太可能利用太阳能发电的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种压力发电装置，应用于智能穿戴设备，所述压力发电装置包括：传力模块、压电组件和整流稳压模块，所述压电组件位于所述传力模块和整流稳压模块之间，

所述传力模块用于接收外界作用力，并将所述作用力传递至压电组件；

所述压电组件用于根据所述传力模块传递的作用力变形产生电能，并将所述电能传输至所述整流稳压模块；

所述整流稳压模块用于将所述压电组件传输的电能转换成稳压直流电压并将所述稳压直流电压输出。

可选地，所述压力发电装置还包括：储能模块、所述储能模块与所述整流稳压模块连接，

所述储能模块用于将所述整流稳压模块传输的稳压直流电压转化为化学能进行存储。

可选地，所述整流稳压模块包括：依序连接的桥式整流单元、滤波单元以及升压稳压单元，所述桥式整流单元还与所述压电组件连接，所述升压稳压单元还与所述储能模块连接。

可选地，所述压电组件包括：

发电单元和导电单元，所述导电单元位于所述发电单元与所述整流稳压模块之间，

所述发电单元用于根据所述传力模块传递的作用力受力变形产生电能，并将所述电能传输至所述导电单元；

所述导电单元用于将发电单元传输的电能传输至所述整流稳压模块。

可选地，所述发电单元为使用纳米材料制成的压电薄膜。

可选地，所述传力模块、压电薄膜以及导电单元均采用曲面结构。

可选地，所述曲面结构包括：波浪形结构、半圆形结构或弓形结构。

可选地，所述压力发电装置还包括：设于所述压电组件与所述整流稳压模块之间的缓冲模块。

可选地，所述缓冲模块为多个弹力小球。

本发明所述压力发电装置包括：传力模块、压电组件和整流稳压模块，所述压电组件位于所述传力模块和整流稳压模块之间，所述传力模块用于接收外界作用力，并将所述作用力传递至压电组件；所述压电组件用于根据所述传力模块传递的作用力变形产生电能，并将所述电能传输至所述整流稳压模块；所述整流稳压模块用于将所述压电组件传输的电能转换成稳压直流电压并将所述稳压直流电压输出。通过上述方式，本发明通过压电组件受力变形产生电能然后给智能穿戴设备进行充电，以避免因为穿戴设备体积和表面积小，太阳能在黑暗或光线弱的情况下不能发电或发电效率低下的问题以及采用切割磁感线的动能装置传动过程中产生的噪声问题。本发明可以随时随地发电，且发电效率较高，无噪声。更好地解决智能穿戴设备待机时间短，无法在户外或者无电源的情况下进行充电等问题。

附图说明

图1为本发明压力发电装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明压力发电装置第二实施例的结构示意图；

图3为本发明压力发电方法一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种压力发电装置及方法。

参照图1，图1为本发明压力发电装置第一实施例的结构示意图。

本实施例中，该压力发电装置包括：

所述压力发电装置包括：传力模块100、压电组件200和整流稳压模块300，

所述压电组件200位于所述传力模块100和整流稳压模块300之间，

所述传力模块100用于接收外界作用力，并将所述作用力传递至压电组件200；

所述压电组件200用于根据所述传力模块100传递的作用力变形产生电能，并将所述电能传输至所述整流稳压模块300；

所述整流稳压模块300用于将所述压电组件200传输的电能转换成稳压直流电压并将所述稳压直流电压输出。

具体地，压力发电装置包括：传力模块100、压电组件200和整流稳压模块300，所述压电组件200和传力模块100之间设有所述整流稳压模块300。需要发电时，外界向所述传力模块100施加作用力，所述传力模块100将接收到作用力传递至所述压电组件200。所述压电组件200接收到所述作用力，受力变形，将动能转化为电能，并将所述电能传递至所述整流稳压模块300。所述整流稳压模块300将所述压电组件200传递的电能转换成稳压直流电压，并将所述稳压直流电压输出。

本发明所述压力发电装置包括：传力模块、压电组件和整流稳压模块，所述压电组件位于所述传力模块和整流稳压模块之间，所述传力模块用于接收外界作用力，并将所述作用力传递至压电组件；所述压电组件用于根据所述传力模块传递的作用力变形产生电能，并将所述电能传输至所述整流稳压模块；所述整流稳压模块用于将所述压电组件传输的电能转换成稳压直流电压并将所述稳压直流电压输出。通过上述方式，本发明通过压电组件受力变形产生电能然后给智能穿戴设备进行充电，以避免因为穿戴设备体积和表面积小，太阳能在黑暗或光线弱的情况下不能发电或发电效率低下的问题以及采用切割磁感线的动能装置传动过程中产生的噪声问题。本发明可以随时随地发电，且发电效率较高，无噪声。更好地解决智能穿戴设备待机时间短，无法在户外或者无电源的情况下进行充电等问题。

进一步地，本实施例中，为了减少电能流失和稳定持续供电，所述压力发电装置还包括：储能模块400，通过储能模块给设备充电。

所述储能模块400与所述整流稳压模块300连接，所述储能模块400用于将所述整流稳压模块300传输的稳压直流电压转化为化学能进行存储。

具体地，所述储能模块400将所述整流稳压模块300输出的稳压直流电压转换为化学能，并将所述化学能进行存储，进而供需被充电设备或手机、电灯等相关产品使用。

进一步地，为了防止压点组件200产生的交流电，或者瞬间不规则的电流对被充电设备和/或储电模块造成损害。本实施例中，所述整流稳压模块300包括：桥式整流单元310、滤波单元320以及升压稳压单元330，所述桥式整流单元310与所述压电组件200连接，所述桥式整流单元310、滤波单元320以及升压稳压单元330依次连接，所述升压稳压单元330与所述储能模块400连接。

具体地，所述整流稳压模块300包括：桥式整流单元310、滤波单元320以及升压稳压单元330。所述桥式整流单元310与所述压电组件200连接，所述桥式整流单元310将所述压电组件200传递的电能进行整流，所述桥式整流单元310、滤波单元320以及升压稳压单元330依次连接，所述滤波单元320接收所述桥式整流单元310传输的直流电压进行滤波，所述升压稳压单元330接收所述滤波单元320传输的滤波后的直流电压进行稳压以将其转换为稳压直流电压，所述升压稳压单元330与所述储能模块400连接，将所述稳压直流电压传输至被充电设备和/或储电模块。

参照图2，图2为本发明压力发电装置第二实施例的结构示意图。

进一步地，为了提高发电效率，可以采用柔韧性好、压电常数高的发电材料，在上述第一实施例的基础上提供第二实施例。

本实施例中所述压电组件包括：发电单元210和导电单元220，

所述发电单元210用于根据所述传力模块100传递的作用力受力变形产生电能，并将所述电能传递至所述导电单元220，所述导电单元220位于发电单元210下面，所述导电单元220用于将发电单元210传递的电能传递至整流稳压模块300。

具体地，发电单元210可以采用压电陶瓷或纳米压电薄膜材料。所所述纳米压电薄膜材料主要包括有pvdf纤维压电薄膜、zno纳米压电薄膜、铌酸钾钠压电纳米纤维或(bi,na,ba)tio3压电薄膜。相对于普通的pzt压电陶瓷，压电薄膜的柔韧性好、压电常数高，非常薄，因此可以提高发电效率。而且不含铅，同时满足环保要求。另外，可以采用曲面结构的传力模块100，压电薄膜可以覆盖传力模块100的整个曲面。相对于普通的陶瓷发电装置，曲面上任意一点受力，都可以产生电能，然后利用整个曲面进行发电。通过增大发电面积以提高发电效率。曲面结构包括：波浪形结构、半圆形结构或弓形结构中任一一种或者组合，即曲面可以是任意角度，任意形状，如连续波浪形、半圆形或弓形等。曲面形状的装置也给智能穿戴产品的设计带来了极大的便利性。

在传力模块100将外界作用力传递至压电组件200时，压电组件200中的发电单元210接收所述作用力，并根据所述作用力受力变形，将动能转化成电能，所述电能通过导电单元220传递至整流稳压模块300。在所述发电单元210采用压电陶瓷时，所述导电单元220可以采用金属基板，在所述发电单元210采用压电薄膜时，所述导电单元220可以采用导电层。

进一步地，为了提高压力发电装置的使用寿命，减少损耗，本实施例中，在所述压电组件200下面设有缓冲模块300，所述整流稳压模块300用于对受力变形的压电组件200进行缓冲。缓冲模块300为弹力小球。

具体地，所述缓冲模块300用于在所述压电组件200收到外界作用力而受力变形时，对所述压电组件200进行缓冲，并且可以加快所述压电组件200恢复形状的速度，提高发电效率，可以采用如弹力小球等支撑体作为缓冲模块300。具体实施例中也可以采用弹力小球以及其他弹性较好的材料结构组合作为缓冲模块300。

本发明进一步提供一种压力发电方法。

参照图3，图3为本发明压力发电方法一实施例流程示意图。

本实施例中，该压力发电方法包括：

步骤s10，传力模块接收外界传递的作用力，并将所述作用力传递至压电组件；

步骤s20，所述压电组件根据接收的作用力变形产生电能，并将所述电能传输至整流稳压模块；

步骤s30，所述整流稳压模块将压电组件传输的电能转化成稳压直流电压，并将所述稳压直流电压输出。

具体地，压力发电装置包括：传力模块、压电组件和整流稳压模块，所述压电组件和传力模块之间设有所述整流稳压模块。需要发电时，外界向所述传力模块施加作用力，所述传力模块将接收到作用力传递至所述压电组件。所述压电组件接收到所述作用力，受力变形，将动能转化为电能，并将所述电能传递至所述整流稳压模块。所述整流稳压模块将所述压电组件传递的电能进行整流、滤波以及升压稳压之后转换成稳压直流电压，并将所述稳压直流电压输出。

本发明所述压力发电装置包括：传力模块、压电组件和整流稳压模块，所述压电组件位于所述传力模块和整流稳压模块之间，所述传力模块用于接收外界作用力，并将所述作用力传递至压电组件；所述压电组件用于根据所述传力模块传递的作用力变形产生电能，并将所述电能传输至所述整流稳压模块；所述整流稳压模块用于将所述压电组件传输的电能转换成稳压直流电压并将所述稳压直流电压输出。通过上述方式，本发明通过压电组件受力变形产生电能然后给智能穿戴设备进行充电，以避免太阳能在黑暗或光线弱的情况下不能发电或发电效率低下的问题以及采用切割磁感线的动能装置传动过程中产生的噪声问题。本发明可以随时随地发电，且发电效率较高，无噪声。更好地解决智能穿戴设备待机时间短，无法在户外或者无电源的情况下进行充电等问题。

进一步地，为了提高压力发电装置的使用寿命，减少损耗，本实施例中，所述压力发电方法还包括：

步骤s40，缓冲模块在所述压电组件根据外界作用力变形时，对所述压电组件进行缓冲。

具体地，所述缓冲模块300用于在所述压电组件200收到外界作用力而受力变形时，对所述压电组件200进行缓冲，并且可以加快所述压电组件200恢复形状的速度，提高发电效率。

进一步地，为了将防止过充、短路等问题，增加储能模块，通过储能模块给设备充电。本实施例中，所述压力发电方法还包括：

步骤s50，储能模块将所述整流稳压模块传输的稳压直流电压转换为化学能并将所述化学能进行存储。

所述压力发电装置还包括：储能模块，

所述储能模块与所述整流稳压模块连接，所述储能模块用于将所述整流稳压模块传输的稳压直流电压转化为化学能进行存储。

具体地，所述储能模块与所述整流稳压模块连接，所述储能模块用于将所述整流稳压模块传输的稳压直流电压转化为化学能进行存储。所述储能模块将所述整流稳压模块输出的稳压直流电压转化为化学能，并将所述化学能进行存储，进而供需被充电设备或手机、电灯等相关产品使用。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。