一种压电式的无线鼠标自动供能方法及其装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种压电式的无线鼠标自动供能装置，涉及机电控制技术领域，包括：压电陶瓷悬臂梁、能量收集模块、储能电容以及备份自充电电池模块；压电陶瓷悬臂梁的输出部连接于能量收集模块的输入部；能量收集模块与储能电容电气连接；能量收集模块与备份自充电电池模块电气连接；压电陶瓷悬臂梁设置于鼠标按键下方。同时，本发明还基于该装置公开了一种压电式的无线鼠标自动供能方法。本发明利用鼠标按键点击，压电陶瓷悬臂梁将鼠标点击时产生的机械能转变为电能，达到鼠标自我供能的目的；同时，本发明将压电陶瓷悬臂梁置于鼠标滑轮中键下方及侧键的径向方向，进一步提高机械能转化为电能的效率，提高电能产出量。
【专利说明】
一种压电式的无线鼠标自动供能方法及其装置
技术领域
[0001]本发明涉及机电控制技术领域，具体涉及无线鼠标能量供给装置。
【背景技术】
[0002]鼠标作为一种日常办公用品被人们广泛使用，可分为有线、无线两种，无线鼠标由于没有线的约束备受消费者青睐，但另一方面由于无线鼠标由化学电池供能，耗能快、污染，最无奈的就是不知道何时没电；同时随着电子微机技术和的集成电路技术日益发展，以传统化学干电池为能源的弊端也随之显现，干电池能量有限，寿命有限，同时干电池对土壤造成严重污染，不能满足精密复杂的集成微机系统需求。而采用压电振动能量收集装置以其结构简单、清洁环保、无电磁干扰并且可持续自我供能等优点倍受人们关注和应用。
【发明内容】
[0003]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种压电式的无线鼠标自动供能装置。采用该装置，无线鼠标无须外部电池供电，通过点击鼠标即可实现鼠标的自我供能。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了一种压电式的无线鼠标自动供能装置，包括:压电陶瓷悬臂梁、能量收集模块、储能电容以及备份自充电电池模块;压电陶瓷悬臂梁的输出部连接于能量收集模块的输入部；能量收集模块与储能电容电气连接;能量收集模块与备份自充电电池模块电气连接;其中，压电陶瓷悬臂梁固定于鼠标的悬臂梁支架上;压电陶瓷悬臂梁设置于鼠标左键和右键下方;鼠标的左键和右键点击带动压电陶瓷悬臂梁振动。
[0005]在本技术方案中，压电陶瓷悬臂梁设置于在鼠标左键和右键下方；当鼠标左右键点击时，压电陶瓷悬臂梁振动，并将机械能转化为交流电能，能量收集模块将交流电能转化为直流电能;若此时收集的能量不足，则自充电电池系统将作为鼠标的供电电源;若此时储能电容收集到足够电量，则由储能电容供电，并给自充电电池系统充电；该技术方案通过点击鼠标，实现鼠标自我供能。
[0006]进一步而言，压电陶瓷悬臂梁设置于鼠标的滑轮中键下方;滑轮中键滚动时，带动压电陶瓷悬臂梁振动。
[0007]在实际鼠标操作中，中键的滑动动作实际占据鼠标操作的很大比例，特别是用户在文献浏览阅读时。将压电陶瓷悬臂梁设置于中键之下，当用户滑动中键时，压电陶瓷悬臂梁发生振动并产生交流电能，并由能量收集模块采集获得能量。
[0008]进一步而言，鼠标还包含侧键，压电陶瓷悬臂梁设置于侧键的径向方向；
[0009]该改进技术方案所解决的技术问题是:提高鼠标按键机械能转化为电能的效率。将鼠标的侧键也设置压电陶瓷悬臂梁，同时压电陶瓷悬臂梁是设置于按键的径向方向，与按键按压运动方向相对应，提高电能转化效率。
[0010]进一步而言，能量收集模块的主控芯片为LTC3588-1。
[0011]在该改进技术方案中，LTC3588-1集成一个低损耗、全波桥式整流器和一个高效率降压型转换器，基于LTC3588-1的能量收集模块可优化鼠标点击产生的低压能量，收集环境中的振动能量，然后将这种能量转换成良好调节的输出。
[0012]进一步而言，备份自充电电池模块是采用法拉电容作为电池，法拉电容并联有稳压二极管。
[0013]在该改进技术方案中，法拉电容可以反复充放电十万次，并在很小的体积下能达到法拉级的电容量，同时无须特别的充电电路和控制放电电路;此外，并联的稳压二极管可防止法拉电容过充。
[0014]有鉴于现有技术的缺陷，并基于上述技术方案提供的无线鼠标能量供给装置，本发明还提供了一种压电式的无线鼠标自动供能方法，采用该方法的无线鼠标，无须外部电池供电，并通过点击鼠标即可实现鼠标的自我供能。具体包括如下步骤:
[0015]S1:压电陶瓷悬臂梁在鼠标的按键按下时，收集鼠标按键点击振动产生的机械能，并产生交流电；
[0016]S2:能量收集模块接收的压电陶瓷悬臂梁产生的交流电，经全波桥式整流以及滤波，并转化为直流电；
[0017]S3:若工作时收集的能量不足，则自充电电池系统作为鼠标的供电电源;若储能电容收集到足够电量时，则由储能电容供电，并给自充电电池系统充电。
[0018]在本技术方案中，压电陶瓷悬臂梁设置于在鼠标按键下方；当鼠标点击时，压电陶瓷悬臂梁振动形成机械能并转化为交流电能，能量收集模块将交流点鞒转化为直流电能，若此时收集的能量不足，则自充电电池系统将作为鼠标的供电电源;若此时储能电容收集到足够电量，则由储能电容供电，并给自充电电池系统充电；该技术方案通过点击鼠标，实现鼠标自我供能。
[0019]综上，本发明的有益效果在于:利用鼠标按键点击，压电陶瓷悬臂梁将鼠标点击时产生的机械能转变为电能;压电陶瓷悬臂梁可产生较高的能量转化效率，同时具有较低的谐振频率，而且结构最为简单，适用于鼠标工作的这种外界激励较小、振动幅度较低的场合;同时，将压电陶瓷悬臂梁置于鼠标滑轮中键下方及侧键的径向方向，进一步提高机械能转化为电能的效率，提高电能产出量。
【附图说明】
[0020]图1是无线鼠标能量供给装置右视图；
[0021 ]图2是无线鼠标能量供给装置剖面图；
[0022]图3是压电能量收集利用模块图；
[0023]图4是备份自充电电池模块电路原理图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0025]如图1、图2所示，在本发明一实施例中提供一种压电式的无线鼠标自动供能装置，包括:压电陶瓷悬臂梁U、能量收集模块12、储能电容13以及备份自充电电池模块14;压电陶瓷悬臂梁11的输出部连接于能量收集模块12的输入部;能量收集模块12与储能电容13电气连接;能量收集模块12与备份自充电电池模块14电气连接；
[0026]其中，压电陶瓷悬臂梁11固定于鼠标2的悬臂梁支架21上;压电陶瓷悬臂梁11设置于鼠标2左键22和右键23下方；鼠标2的左键22和右键23点击带动压电陶瓷悬臂梁11振动。
[0027]在本实施例中，压电陶瓷悬臂梁11设置于鼠标2的滑轮中键24下方;滑轮中键24滚动时，带动压电陶瓷悬臂梁11振动。
[0028]在本实施例中，鼠标2还包含侧键25，压电陶瓷悬臂梁11设置于侧键25的径向方向。
[0029]在本实施例中，能量收集模块12的主控芯片为LTC3588-1;
[0030]在本实施例中，备份自充电电池模块14是采用法拉电容作为电池141，法拉电容并联有稳压二极管142。
[0031]如图3，为本实施例压电能量收集模块12的电路图；如图4，为本实施例备份自充电电池模块14的电路原理图。
[0032]在本发明第二实施例中，提供一种基于压电式的无线鼠标自动供能装置的压电式的无线鼠标自动供能方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0033]S1:的压电陶瓷悬臂梁11在鼠标2的按键按下时，收集鼠标2按键点击振动产生的机械能，并产生交流电；
[0034]S2:能量收集模块12接收的压电陶瓷悬臂梁11产生的交流电，经全波桥式整流以及滤波，并转化为直流电；
[0035]S3:若工作时收集的能量不足，则自充电电池系统14作为鼠标2的供电电源;若储能电容13收集到足够电量时，则由储能电容13供电，并给自充电电池系统14充电。
[0036]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种压电式的无线鼠标自动供能装置，其特征在于，包括:压电陶瓷悬臂梁(U)、能量收集模块(12)、储能电容(13)以及备份自充电电池模块(14);所述压电陶瓷悬臂梁(11)的输出部连接于能量收集模块(12)的输入部;所述能量收集模块(12)与储能电容(13)电气连接;所述能量收集模块(12)与备份自充电电池模块(14)电气连接;其中，所述压电陶瓷悬臂梁(11)设置于所述鼠标(2)左键(22)和右键(23)下方。2.如权利要求1所述的一种压电式的无线鼠标自动供能装置，其特征在于:所述压电陶瓷悬臂梁(11)设置于鼠标(2)的滑轮中键(24)下方;所述滑轮中键(24)滚动时，带动压电陶瓷悬臂梁(11)振动。3.如权利要求1所述的一种压电式的无线鼠标自动供能装置，其特征在于:所述鼠标(2)还包含侧键(25)，所述压电陶瓷悬臂梁(11)设置于所述侧键(25)的径向方向。4.如权利要求1所述的一种压电式的无线鼠标自动供能装置，其特征在于:所述能量收集模块(12)的主控芯片为LTC3588-1。5.根据权利要求1所述的一种压电式的无线鼠标自动供能装置，其特征在于:所述的备份自充电电池模块(14)是采用法拉电容(141)作为电池，所述法拉电容并联有稳压二极管(142)06.基于权利要求1-5中任意一项所述的一种压电式的无线鼠标自动供能装置的一种压电式的无线鼠标自动供能方法，其特征在于，包括如下步骤: S1:所述的压电陶瓷悬臂梁(11)在鼠标(2)的按键按下时，收集鼠标(2)按键点击振动产生的机械能，并产生交流电； S2:能量收集模块(12)接收所述的压电陶瓷悬臂梁(11)产生的所述交流电，经全波桥式整流以及滤波，并转化为直流电； S3:若工作时收集的能量不足，则所述自充电电池系统(14)作为所述鼠标(2)的供电电源;若储能电容(13)收集到足够电量时，则由所述储能电容(13)供电，并给所述自充电电池系统(14)充电。
【文档编号】H02J7/32GK105958869SQ201610467096
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】周岳斌, 陈恩, 陈家顺, 程昊
【申请人】湖北文理学院