一种利用压电自供能的刚性伞膜的制作方法

本发明涉及日常生活领域，涉及一种雨伞贴膜，尤其涉及一种利用压电自供能的刚性伞膜，该伞膜能够实现压电俘能、存储，并可控提升伞骨的刚性。

背景技术：

市面上的雨伞大多在出厂时，伞骨数量就已经固定，因而在风速较大时，往往会出现伞骨刚性不足的情况，造成伞骨变形等现象，不方便使用。并且，现今的产品在伞骨变形后，无法自动恢复，需要人为进行矫正。现今主流的供电系统中的蓄电池大多需要定期充电及更换，使用较麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用压电自供能的刚性伞膜，具有压电俘能存储供电、提升伞骨刚性的功能。

本发明的利用压电自供能的刚性伞膜，包括贴于伞面的压电俘能单元、能量收集电路、电池及若干可调伞骨；所述的能量收集电路用于将压电俘能单元产生的电能收集并存入电池中，可调伞骨沿伞面径向设置，工作时可调伞骨紧绷对伞面进行支撑增强。

上述技术方案中，进一步的，所述的可调伞骨包括继电器、磁性端部、刚性端部、尼龙绳及若干刚性单元；尼龙绳一端与刚性端部固定，另一端可活动地贯穿刚性单元后与磁性端部固定，继电器由电池供电，且通电后吸引磁性端部使尼龙绳紧绷。

进一步的，所述的能量收集电路可以采用she标准能量收集电路实现。

本发明装置采用压电俘能单元充分利用来自于雨水滴落打击伞面产生的能量，将其收集并存储，供可调伞骨工作使用，可根据需要对伞面进行选择性增强。该转置改变了已经成型的伞型对强风环境无法适应的状况。当现有环境风力较强时，用户不必为此更换新伞。只需在伞内加上本发明，将会增加额外的伞骨，提升现有伞的强度及防风能力。

此外，通过借助继电器、导磁材料、并用高强度的尼龙线串接硬质的刚性部件，贴附在现有结构的雨伞上，即可实现伞骨的增强作用，提升伞面的结构刚性，结构简单、效果显著。当继电器工作时所消耗的能量源自伞膜上的压电俘能单元，在不需要使用伞膜增强功能时，通过雨滴击打伞面引起的正压电效应，经过整流桥对蓄电池进行充电、储能。当需要继电器工作时，由蓄电池存储的电能为继电器供电，驱动机械装置运动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中实现能量收集的电路示意图；

图3是本发明的一种实施方案示意图。

具体实施方式

参见图1-3，本发明的刚性伞膜包括贴于伞面的压电俘能单元1、能量收集电路2、电池3及若干可调伞骨6；压电俘能单元1采用压电片，实际使用时贴于伞面，受到雨水冲击时，会发生形变产生电动势；能量收集电路2采用seh电路，将压电片产生的电流整流收集给电池充电，具体电路可参见图2；可调伞骨6包括继电器5、磁性端部6.1、刚性端部6.4、尼龙绳7及若干刚性单元6.2、6.3；尼龙绳7一端与刚性端部固定，另一端可活动地贯穿刚性单元后与磁性端部固定，继电器由电池供电，且通电后吸引磁性端部使尼龙绳紧绷。整个可调伞骨沿伞面径向设置，工作时可调伞骨紧绷对伞面起到支撑增强的作用。

该刚性伞膜中所述的可调伞骨还包括开关4，用于控制供用户选择是否启用可调伞骨实现增强。

将压电陶瓷片粘贴于伞面，seh电路集成安装于伞底或伞柄内，当雨水滴落时，敲击压电陶瓷片持续产生电荷为电池供电；将电池置于伞柄处，方便了使用者的手持，不费力；并且在伞柄处放置开关，用于用户选择伞骨模式；可以将继电器套于伞尖，当继电器动作时，可以很好的吸附伞骨端部的铁磁材料，实现伞骨模式的转换。将若干条可调伞骨分布于伞面，并且调整好接触面的斜面角度，使其紧密啮合时可以贴合伞面，起到伞骨支撑的作用；可以选择较好强度的尼龙线，使其可以满足伞骨紧绷时的需求。

在风力不大时，用户可以选择不使用伞骨模式，雨水击打伞面的能力将通过电路自动存储到电池中；在风较大雨伞变形时，用户按下按键使用附加伞骨功能，磁性端部、刚性单元及刚性端部形成一条刚性整体，作为附加伞骨可以帮助雨伞强度提升。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种利用压电自供能的刚性伞膜，其特征在于，包括贴于伞面的压电俘能单元、能量收集电路、电池及若干可调伞骨；所述的能量收集电路用于将压电俘能单元产生的电能收集并存入电池中，可调伞骨沿伞面径向设置，工作时可调伞骨紧绷对伞面进行支撑增强。该装置采用压电俘能单元充分利用来自于雨水滴落打击伞面产生的能量，将其收集并存储，供可调伞骨工作使用，可根据需要对伞面进行选择性增强。该转置改变了已经成型的伞型对强风环境无法适应的状况。当现有环境风力较强时，用户不必为此更换新伞，该装置结构简单、可操作性强、效果良好。

技术研发人员：秦雪飞;马铱林;曹宇浩;熊素铭
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2017.06.01
技术公布日：2017.08.25