弹性压电陶瓷发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及电源领域。
【背景技术】
[0002]压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等，除了用于高科技领域，它更多的是在日常生活中为人们服务，为人们创造更美好的生活而努力。
[0003]压电陶瓷的因为具有压电特性，被广泛用作传感器。但是因为压电陶瓷受到压力后产生的电流很小，无法广泛用于发电。现有已知的技术中，也缺乏将普遍存在的震动简单的转化为电能的技术。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于，提供一种弹性压电陶瓷发电系统，以解决上述问题。
[0005]本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006]弹性压电陶瓷发电系统，其特征在于，包括至少一压电陶瓷片，还包括一基座，所述压电陶瓷片一侧固定在所述基座上，并设有至少Icm长度的自由活动部分；
[0007]还设有一触发机构，所述触发机构设有一动力输入端，和一动力输出端，所述动力输入端和动力输出端联动；
[0008]所述动力输出端的活动轨迹经过所述压电陶瓷片的自由活动部分。
[0009]在触动动力输入端时动力输出端随之运动，动力输出端运动时触动压电陶瓷片的自由活动部分，进而使压电陶瓷片产生震动，从而持续输出电能。从而实现稳定的发电，使压电陶瓷能够用于发电。
[0010]传统的压电陶瓷发电，仅仅是利用了一次形变，而本专利中利用的是压电陶瓷的多次振动发电。一次振动的产生，会产生几百次的形变，因此产生的电能也是传统压电陶瓷发电的上百倍的电能。试验表明也是如此。
[0011]动力输入端和动力输出端之间设置有杠杆结构。以节省力量或者节省行程。
[0012]或者，动力输入端和动力输出端之间设置有减速齿轮结构。以节省力量。
[0013]所述压电陶瓷片包括金属基片，所述金属基片上设置有陶瓷层，所述陶瓷层为压电陶瓷介质材料层;所述金属基片为弹性金属片。
[0014]已有的技术，仅仅利用了压电陶瓷一次产生形变产生的电能。比如压电陶瓷制成的压力传感器。压电陶瓷一次产生形变产生的电能是及其有限的。而本专利中，则设置了自由活动部分，利用压电陶瓷的弹性，使压电陶瓷发生一次形变后，能够因自身金属基片的弹性，往复震动，而产生持续稳定的电能。使电能转化效率增加很多倍。
[0015]所述金属基片一端固定在所述基座上;所述金属基片不固定在基座上的长度至少2cm，所述金属基片不固定在基座上的部分作为所述自由活动部分。
[0016]所述基座上设有螺栓孔，所述压电陶瓷片上设有通孔或卡口，螺栓穿过通孔或卡口，进而将压电陶瓷片固定在基座上。
[0017]也可以采用夹紧、压紧或粘合的方式，将压电陶瓷片固定在基座上。
[0018]所述压电陶瓷片上设有电极引线。用于引出电能。
[0019]所述电极引线的引出点，设置在压电陶瓷片被基座固定的部分。以避免电极引线影响压电陶瓷片的震动。
[0020]所述电极引线的引出点，设置在自由活动部分。以便于安装。可以在将压电陶瓷片固定在基座上后，在焊接上电极引线。
[0021]所述自由活动部分，优选为悬空放置。以便于起振。
[0022]所述自由活动部分，悬空放置，并且电极引线的引出点不设置在自由活动部分。不但避免了电极引线影响起振，还可以避免因为频繁振动，造成引出点松动。
[0023]所述引出点可以是焊接点，还可以是导电胶的粘合点。
[0024]所述自由活动部分设有配重。
[0025]所述配重可以设置在所述陶瓷层上方。以便于震动时配重直接对陶瓷层施加压力，利于电能产生。
[0026]所述配重设置在自由活动部分上，并设置在远离压电陶瓷片固定在基座上的一部分。通过设置在远离被基座固定的部分，而使起振更加简单，使振动持续时间更长。
[0027]所述配重可以设置在金属基片上。以便于产生更好的牢固度。避免了在频繁振动中，因配重的质量存在，造成配重自身脱落，或者陶瓷部分脱落。
[0028]所述配重，优选为质量大于lg，小于50g的配重。以保证便于起振，并避免因为质量过重而造成金属基片形变后难以复原。
[0029]所述配重优选为金属配重。以便于更小的体积，获得更大的质量。
[0030]进一步优选为铁质配重。
[0031]可以直接选择螺丝帽。以节省定制模具的成本，并且易于取材。
[0032]所述配重优选为永磁体配重。保证更小的体积，获得更大的质量。并且便于磁性部件驱动。
[0033]所述配重可以优选为玻璃配重。以便于在满足小体积、质量大的前提下，保证更低成本。
[0034]所述配重还可以优选为陶瓷配重。以便于在满足小体积、质量大的前提下，保证更低成本。
[0035]所述配重通过粘合剂粘合在所述导电电极层上方。具有操作简便的特点。
[0036]所述配重下方的接触面，设有至少一处凹陷。以便于粘合剂渗入，产生更加牢固的固定。
[0037]所述导电电极层上方设置保护层，所述配重固定在所述保护层上。
[0038]所述配重，优选为圆形片状。这一结构固定更加牢固。
[0039]所述自由活动部分与动力输出端接触的部分设有垫片。用于避免动力输出端对金属基片的撞击或摩擦伤害。延长使用寿命。
[0040]所述垫片可以是塑料垫片或者金属垫片。
[0041]优选为钢制垫片。
[0042]可以，以所述垫片作为所述配重。
[0043]可以是，所述配重设置在所述自由活动部分与动力输出端的接触处。
[0044]所述触发机构为压紧或者拉紧压电陶瓷片后突然释放的触发机构。通过压紧或者拉紧压后，突然释放的方式，使压电陶瓷片产生振动。
[0045]压紧或者拉紧压后，突然释放的触发机构，在现有的机械设计中较为常见。很多按键中也采用压紧或者拉紧压后，突然释放的触发机构，比如诸多电力开关中的机构。
[0046]所述触发机构设有至少两个磁体，其中至少一个为永磁体;一个磁体设置在动力输出端，另一个磁体设置在自由活动部分；
[0047]设置在动力输出端的磁体的运动轨迹，经过所述自由活动部分上的磁体的位置；
[0048]所述动力输出端的磁体，与自由活动部分上的磁体，为相互吸引的磁力关系。
[0049]所述动力输出端的行程至少为，动力输出端的磁体与自由活动部分上的磁体吸合，至两个磁体分离的行程。磁体分离后，磁力相互作用迅速减小，致使金属基片失去磁力约束，产生回弹，进而产生振动。
[0050]所述基座上设有限位结构，所述限位结构设置在所述自用活动部分受到动力输出端的拉力活动的轨迹上。动力输出端拉动自由活动部分运动到限位结构后，受到限位结构的遮挡，阻力增大，致使两个磁体分离，自由活动部分回弹，并产生振动，进而产生电能。
[0051]所述动力输出端的行程至少为，动力输出端的磁体与自由活动部分上的磁体吸合，至金属基片的回弹力大于磁力致使两个磁体分离的行程。可以省掉限位结构，使结构简化。
[0052]所述触发机构设有至少两个磁体，两个均为永磁体。
[0053]所述触发机构设有至少两个磁体，一个为永磁体一个为软磁体。
[0054]所述磁体可以为软磁体或永磁体。
[0055]永磁体可以是:钕铁硼(Nd2Fe 14B)永磁体、钐钴(SmCo)永磁体、铝镍钴(AlNi Co)永磁体、铁氧体永磁材料(F err i t e)永磁体中的至少一种。
[00