一种基于介电弹性体的俘能器的制作方法

本实用新型属于能量转换设备技术领域，具体涉及一种基于介电弹性体的俘能器。

背景技术：

发展新能源已成为我国乃至世界能源战略的主流，新能源发电成为未来电力行业发展的主题。在中国，可以形成的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。但这些新能源也会有其相应的短板或不利影响。例如，太阳能，其能流密度很低，往往需要面积相当大的一套收集装置和转换设备，造价较高；其次，太阳能会收到昼夜、季节等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，使得太阳能发电的效率比较低，所以其经济性较低。

目前，已有基于电磁原理和压电原理的俘能器出现，但这样的俘能器对外界刺激响应度低，或者对相应的能量源场合不合适，且长期使用后易老化。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于介电弹性体的俘能器，解决了现有技术中存在的俘能器响应慢、能量转换效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种基于介电弹性体的俘能器，包括上压板，上压板下表面固定有介电弹性单元a；介电弹性单元a下表面设置有固定板，固定板下表面固定有介电弹性单元b；介电弹性单元b下表面设置有下压板；上压板、固定板、下压板的纵截面为波浪形或锯齿形；上压板、固定板、下压板可啮合在一起，且介电弹性单元a与介电弹性单元b相互平行；还包括若干根竖直设置的弹簧；弹簧一端固接于上压板下表面，另一端固接于下压板上表面，且弹簧不与介电弹性单元a及介电弹性单元b接触；下压板上表面设置有限位开关；

介电弹性单元a、介电弹性单元b的结构相同，均包括介电弹性基体；介电弹性基体的两个表面均涂覆有柔性电极层；一个柔性电极层连接导引线a、导引线b的一端，另一个柔性电极层连接导引线c的一端；导引线a的另一端连接电源的负极；导引线b的另一端连接储能单元的负极；导引线c的另一端连接限位开关，限位开关连接电源的正极。

本实用新型的特点还在于：

还包括绝缘层，绝缘层覆盖于柔性电极层表面。

柔性电极层采用石墨碳膏。

导引线a、导引线b及导引线c采用铝箔。

储能单元采用蓄电池。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型基于介电弹性体的俘能器，采用介电弹性体，变形大、响应快、质轻价廉，且结构简单、便于安装、能量转换率高；可以将人行走、跑步时对地面冲击的能量转化成电能进行储存，从而为这些场所的照明设施供电。

附图说明

图1是本实用新型基于介电弹性体的俘能器的结构示意图；

图2是本实用新型基于介电弹性体的俘能器中介电弹性单元的结构示意图；

图3是本实用新型介电弹性体的俘能器中的电性连接关系示意图。

图中，1.上压板，2.介电弹性单元a，3.固定板，4.介电弹性单元b，5.下压板，6.弹簧，7.限位开关，8.介电弹性基体，9.柔性电极层，10.导引线a，11.导引线b，12.导引线c，13.电源，14.储能单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型一种基于介电弹性体的俘能器，包括上压板1，上压板1下表面固定有介电弹性单元a2；介电弹性单元a2下表面设置有固定板3，固定板3下表面固定有介电弹性单元b4；介电弹性单元b4下表面设置有下压板5；上压板1、固定板3、下压板5的纵截面为波浪形或锯齿形；上压板1、固定板3、下压板5可啮合在一起，且介电弹性单元a2与介电弹性单元b4相互平行；还包括若干根竖直设置的弹簧6；弹簧6一端固接于上压板1下表面，另一端固接于下压板5上表面，且弹簧6不与介电弹性单元a2及介电弹性单元b4接触；下压板5上表面设置有限位开关7；

如图2所示，介电弹性单元a2、介电弹性单元b4的结构相同，均包括介电弹性基体8；介电弹性基体8的两个表面均涂覆有柔性电极层9；柔性电极层采用石墨碳膏；柔性电极层9表面覆盖有绝缘层。

如图3所示，一个柔性电极层9连接导引线a10、导引线b11的一端，另一个柔性电极层9连接导引线c12的一端；导引线a10的另一端连接电源13的负极；导引线b11的另一端连接储能单元14的负极，储能单元14采用蓄电池；导引线c12的另一端连接限位开关7，限位开关7连接电源13的正极。其中，导引线a、导引线b及导引线c采用铝箔。

本实用新型一种基于介电弹性体的俘能器的工作原理为：在公共场合，比如火车站、地铁站等人流量大的场所；当人们行走时，本实用新型在外力的作用下，上压板1与固定板3同时下移与下压板5相啮合；介电弹性单元a2及介电弹性单元b4中的介电弹性基体8面积变大，电容量增大；触及到限位开关7后，接通a端电源13，低压电源13对介电弹性单元a2及介电弹性单元b4充电；当外力去除后，上压板1与固定板3同时上移；接通b端储能单元14；介电弹性单元a2及介电弹性单元b4中的介电弹性基体8面积变小，电容量变小；介电弹性单元a2及介电弹性单元b4对储能单元14进行高压充电；这两个过程都是通过改变介电弹性基体8的面积从而改变电容来改变电压。

本实用新型一种基于介电弹性体的俘能器的优点为：采用介电弹性体，变形大、响应快、质轻价廉，且结构简单、便于安装、能量转换率高；将本实用新型铺设于人流量大的地方，可以将人行走、跑步时的机械能转化成电能进行储存，从而为这些场所的照明设施供电。