震动发电装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种震动发电装置，该震动发电装置包括壳体、电能发生单元、电能处理单元和支撑架，电能发生单元用于产生电能，电能处理单元安装于壳体内并将上述电能使用和/或存储和/或发射出去；所述壳体与所述支撑架之间设有弧形导轨或转动轴，从而将所述壳体滑动或转动安装于所述支撑架上。本发明不但体积小、输出效率高、易集成，而且将装有发电部件的壳体滑动或转动安装于支撑架上，使得该震动发电装置安装到便携式电子产品上时，壳体因其自身重力而在支撑架上移动，并因此感应外界震动而使电能发生单元的弹性板带动压电片震动而输出电能，有效提高发电效能。另，本发明还公开了相应的震动发电装置制造方法。
【专利说明】震动发电装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及微纳电子【技术领域】，尤其涉及一种震动发电装置。
【背景技术】
[0002]随着微机电系统(MEMS)技术的快速发展与应用，带动了无线传感网络技术的发展，其中，在工业，航天，通讯，商业，消费及军事领域逐步实现了商业化应用，一个十分严重的问题是如何保障这些无线传感单元的电能供给，传统工业较为流行的做法是使用电池，由于构成无线传感网络及系统的单元器件数量庞大，体积微小，位置分散，这就要求其供电器件具有体积小，效能高，易集成，无人看管及无人值守等特点。所以，采用传统电池已经不能满足无线传感网络及系统的发展要求。
[0003]因此，急需一种可满足现状无线传感网络系统发展要求的震动发电装置。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种震动发电装置，该震动发电装置活动安装于支撑架上，有效提高了震动发电效能，并可保证无线传感单元及器件的供电。
[0005]为了实现上有目的，本发明公开了一种震动发电装置，该震动发电装置包括壳体、电能发生单元、电能处理单元和支撑架，电能发生单元包括支撑于所述壳体上的弹性板和设于所述弹性板上的压电片，所述压电片包括至少两个导电层、夹于两个导电层之间的压电层及至少两个焊盘；所述电能处理单元安装于壳体内，并与所述压电片的焊盘电连接从而将电能发生单元产生的电能使用和/或存储和/或发射出去；所述壳体活动安装于所述支撑架上。
[0006]与现有技术相比，本发明将震动发电装置的发电部分和处理部分安装在一个壳体内，使得所述震动发电装置体积小、输出效率高且易集成。另一方面，本发明将所述壳体活动安装于支撑架内，使得该震动发电装置安装到便携式移动电子终端产品上时，壳体因其自身重力而在支撑架上移动，并因此感应外界震动而使其弹性板带动压电片震动而输出电能，有效提高震动发电装置的效能。再一方面，本发明利用压电片的压电效应，将机械振动转换为电能储存起来或接于供电系统，保证无线传感单元及器件的供电，符合无线传感网络技术发展的要求。
[0007]较佳地，所述壳体转动安装于所述支撑架上。具体地，所述壳体与所述支撑架之间设有至少一转动轴，并通过所述转动轴转动安装于所述支撑架上。
[0008]更具体地，所述转动轴所在轴线偏离所述壳体的重心，该方案使得所述壳体在重力作用下一直趋于竖直状态的方向移动，随着便携式移动电子终端产品的移动，使其弹性板带动压电片不断震动变形而输出电能，提高发电效能。其中，轴线最好尽可能的远离壳体重心，这里的壳体是安装电能发生单元和电能处理单元之后的壳体，代表一个整体。
[0009]更具体地，所述壳体的两相对侧分别向外伸出有轴线重合的转动轴，所述支撑架上设有分别与两所述转动轴相配合的两转动孔，两所述转动轴对应地安装于所述支撑架之两所述转动孔内，该方案使得所述壳体安装稳固，提高震动发电装置使用寿命。不同于上述方案:所述转动轴可以直接贯穿所述壳体并使转动轴的至少一端安装于所述支撑架上，还可以在壳体的一侧或者两相对侧上开设转动孔，在支撑架上伸出与所述转动孔对应的转动轴，并将所述转动轴配合安装于转动孔内。
[0010]较佳地，所述壳体滑动安装于所述支撑架上。具体地，所述支撑架上设有弧形导轨，所述壳体上设有至少一个与所述弧形导轨相配合的滑块，所述滑块滑动安装于所述弧形导轨内。具体地，所述滑块与所述弧形导轨卡合连接，以防止所述滑块脱离所述弧形导轨。
[0011]更具体地，所述弧形导轨为环绕所述壳体的环形框体，所述壳体滑动安装于所述弧形导轨内，且所述弧形导轨的中心点偏离所述壳体的重心，从而增加所述壳体在弧形导轨内转动的偏心力，这样，壳体在重力的作用下沿弧形导轨不断向趋于垂直状态的方向滑动，随着便携式移动电子终端产品的移动，使其弹性板带动压电片不断震动变形而输出电能，提高发电效能。其中，弧形中心点最好尽可能的远离壳体重心，这里的壳体是安装电能发生单元和电能处理单元之后的壳体，代表一个整体。
[0012]当然，所述弧形轨道并不局限于导轨状，在另一优选方案中，所述支撑架上设有球形面，所述壳体上设有与该球形面相配合的配合面，所述配合面滑动安装于所述球形面内，以使所述壳体在所述支撑架之球形面内万向转动。
[0013]较佳地，所述支撑架包括枢接件和基座，所述壳体活动安装于所述枢接件上，所述枢接件活动安装于所述基座上，以使所述壳体通过所述枢接件相对于所述基座万向转动。该方案将所述壳体万向地安装于所述支撑架上，使得该震动发电装置安装到便携式移动电子终端产品上时，壳体因其自身重力而在支撑架上万向移动，并因此感应外界震动而使其弹性板带动压电片震动而输出电能，达到全方位工作的目的，更进一步地提高震动发电装置的效能。
[0014]具体地，所述壳体转动安装于所述枢接件上，所述枢接件滑动安装于所述基座上。其中，所述基座上设有弧形导轨，所述枢接件上设有至少一个与所述弧形导轨相配合的支撑块，所述支撑块滑动安装于所述弧形导轨内。更具体地，所述支撑块至少有三个。更具体地，所述支撑块与所述弧形导轨之间卡合连接，以防止支撑块脱离弧形导轨。
[0015]更具体地，所述枢接件包括环绕所述壳体的闭合框体，所述壳体转动安装于所述闭合框体内；所述弧形导轨为环绕所述枢接件的环形框体，所述枢接件滑动安装于所述弧形导轨内。不同于该方案，所述基座上设有球形面，所述枢接件上设有与该球形面相配合的配合面，以使所述枢接件在基座之球形面内万向转动。
[0016]较佳地，所述壳体滑动安装于所述枢接件内，所述枢接件滑动安装于所述基座内。其中，所述枢接件上设有第一弧形导轨，所述壳体上设有与所述第一弧形导轨相配合的滑块，以使所述壳体通过该滑块滑动安装于所述第一弧形导轨内，所述基座上设有第二弧形导轨，所述枢接件上设有与所述第二弧形导轨相配合的滑块，以使所述枢接件通过该滑块滑动安装于所述第二弧形导轨内。具体地，所述第一弧形导轨和第二弧形导轨的所在平面相互垂直。
[0017]较佳地，所述壳体滑动安装于所述枢接件内，所述枢接件转动安装于所述基座内。其中，所述枢接件上设有第一弧形导轨，所述壳体上设有与所述第一弧形导轨相配合的滑块，以使所述壳体通过该滑块滑动安装于所述第一弧形导轨内，所述枢接件与所述基座之间设有转动轴，且所述枢接件通过该转动轴与所述基座转动连接。
[0018]较佳地，所述壳体转动安装于所述枢接件上，所述枢接件转动安装于所述基座上，且所述壳体相对于枢接件的转动轴线垂直于所述枢接件相对于所述基座的转动轴线。具体地，所述壳体上凸设有至少一个第一转动轴，所述枢接件包括环绕所述壳体的第一闭合框体和凸设于所述第一闭合框体的至少一个第二转动轴，所述基座包括第二闭合框体，所述壳体通过第一转动轴转动安装于所述第一闭合框体内，所述第一闭合框体通过所述第二转动轴转动安装于所述第二闭合框体内。
[0019]较佳地，所述壳体为空心柱状壳体，在所述壳体的上端设有开口，所述弹性板安装于所述壳体上端的开口处。
[0020]较佳地，所述弹性板呈薄片状，具有中心活动部、环绕所述中心活动部的至少一个弹性臂以及环绕所述弹性臂的外沿活动部，所述中心活动部、弹性臂及外沿活动部之间均有一定的间隙，所述间隙中均分布有支撑桥以连接相邻的中心活动部、弹性臂及外沿活动部。该方案使得所述压电片设于所述弹性板的表面，可设置面积大，提高发电效率；而且震动时，所述弹性板带动所述压电片沿其垂直方向震动，使得压电片保持有效形变和震动，机械能转换效率高，进一步提高发电效率。
[0021]具体地，所述壳体内还安装有阻力系统，所述阻力系统在所述弹性板来回弯曲时对所述弹性板提供阻力和/或动力。所述阻力系统在所述弹性板向下弯曲时对所述弹性板提供向上的推力，在所述弹性板向上弯曲时提供向下的拉力，从而形成一谐振腔。这样，当震动发生时，弹性板带动压电片上下往复震动，以使压电片输出不间断电压，当弹性板向下弯曲到下极限位置时，所述阻力系统对所述弹性板提供向上的推力，防止过分位移而损坏弹性板和压电片，反之，当弹性板向上弯曲到上极限位置时，所述阻力系统对所述弹性板提供向下的拉力，外加其自身重力，以形成一简谐振动从而使得所述弹性板带动压电片往复震动。
[0022]更具体地，所述壳体下端具有底座，所述阻力系统包括安装于所述弹性板下表面的第一磁铁块和安装于所述底座上的第二磁铁块，所述第一磁铁块与所述第二磁铁块相对面极性相同。当震动发生时，弹性板在第一磁铁块的重力作用下向下弯曲，到下极限位置时，磁场斥力会推动第一磁铁块向上运动，防止过分位移而损坏弹性板及压电片，反之，当弹性板向上弯曲到上极限位置时，所述弹性板会在第一磁铁块的重力作用下阻止其继续向上运动，以形成一简谐振动从而使得所述弹性板往复震动，弹性板的往复震动带动压电片产生形变，从而输出电压。
[0023]为了增加发电方式的多样化，提高发电效率，也可以在该壳体内设置磁电震动发电单元:在壳体的内壁上设置环绕所述第一磁铁块的绕组线圈，由于第一磁铁块在壳体中沿弹性板垂直方向上下振动，根据电磁感应定律，第一磁铁块的运动使得绕组线圈也产生交变的感生电流并向外输出，这样，本发明实施例在提供压电发电的同时，还可以使用磁电发电。当然，所述绕组线圈也可以设置于所述壳体的外表面，所述绕组线圈包括一组或多组。同样地，也可以在所述壳体内设置静电震动发电单元和驻极体震动发电单元。
[0024]较佳地，所述壳体的外壁凸设有条形盒，所述电能处理单元安装于所述条形盒内，所述电能发生单元的焊盘凸设在所述条形盒的端部，并与所述电能处理单元电连接。该方案结构紧凑，布局合理。
[0025]较佳地，所述电能处理单元包括:整流滤波电路，与压电片的焊盘电连接并将所述压电片输出的电能转换为第一直流电输出；电子设备和/或蓄电单元，所述电子设备使用所述第一直流电，所述蓄电单元储存所述第一直流电。
[0026]较佳地，所述电能处理单元还包括:整流滤波电路，与压电片的焊盘电连接并将所述压电片输出的电能转换为第一直流电输出；无线发射单元，以通过无线的方式发射所述
第一直流电。
[0027]较佳地，所述电能处理单元包括:整流滤波电路，与压电片的焊盘电连接并将所述压电片输出的电能转换为第一直流电输出；模数转换器，将所述第一直流电转换为数字信号；无线传感器，以无线的方式发射所述数字信号。
[0028]具体地，所述整流滤波电路和模数转换器之间还设有电能管理单元，用于控制输入模数转换器内的第一直流电。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本发明第一实施例中所述震动发电装置的立体图。
[0030]图2是图1的立体分解图。
[0031]图3是本发明所述震动发电装置侧向时的示意图。
[0032]图4是本发明所述震动发电装置倒向时的示意图。
[0033]图5是本发明所述壳体和电能发生单元的立体分解图。
[0034]图6是本发明所述电能发生单元的立体分解图。
[0035]图7a是本发明第一实施例中所述电能处理单元的结构框图。
[0036]图7b是本发明第二实施例中所述电能处理单元的结构框图。
[0037]图7c是本发明第三实施例中所述电能处理单元的结构框图。
[0038]图7d是本发明第四实施例中所述电能处理单元的结构框图。
[0039]图8是本发明第五实施例中所述震动发电装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0041]参考图1至图4,所述震动发电装置100包括壳体10、电能发生单元30、电能处理单元40和支撑架20，电能发生单元30安装于壳体10上并用于产生电能，所述电能处理单元30安装于壳体10内，并与电能发生单元30电连接从而将电能发生单元产生的电能使用和/或存储和/或发射出去，所述壳体10转动安装于所述支撑架20上。
[0042]参考图1和图2，所述支撑架20包括枢接件21和基座22，所述枢接件21包括环绕所述壳体10的矩形框211和凸伸于所述矩形框体21外的至少一个支撑块212，所述基座22包括环绕所述枢接件21的环形框体221和与所述环形框体相连的支撑座222，所述环形框体221的内侧设有与所述支撑块212相配合的滑槽弧形导轨220，从而使得所述环形框体221构成弧形导轨，四个所述支撑块212滑动安装于所述滑槽220内，以使所述枢接件21滑动安装于所述基座22的环形框体221内。可替代的，所述矩形框211也可以被其他形状的框体(如其他的圆形闭合框、多边形闭合框等其他的环形闭合框)或者支架所替代，所述支撑块212也可以是一个、两个或三个或其它数量。
[0043]参考图1和图2，所述壳体10包括空心柱体11和底座12，所述底座12安装于空心柱体11下端，所述空心柱体11的两相对侧分别向外伸出有轴线重合的两转动轴111，所述支撑架20上设有与两转动轴111相配合的转动孔210，所述壳体10通过两转动轴111转动安装于所述支撑架之转动孔210内。
[0044]参考图1和图2，较佳者，所述转动轴111所在轴线偏离所述壳体10的重心的一侦1J,使得壳体10在重力作用下一直趋于垂直状态的方向移动。
[0045]参考图5和图6，所述电能发生单元30包括弹性板31、压电片32和阻力系统。所述空心柱体11的上端具有开口 112，所述弹性板31支撑于所述空心柱体11上端的开口 112处，所述压电片32安装于所述弹性板31上，所述阻力系统安装于所述壳体10内，并连接所述弹性板31，当所述压电震动发电装置100被安置在移动电子产品或终端上时，随着移动电子产品或终端的移动，所述弹性板31随之震动并形变，阻力系统在所述弹性板311来回弯曲时对所述弹性板31提供阻力和/或动力，所述弹性板31会发生共振因而带动压电片32产生形变，压电片32的形变会使其产生一压电输出，这样，由于弹性板31及压电片32的反复震动，就能源源不断产生输出电能，从而向移动电子产品或终端提供电能或向其电池反复充电。
[0046]参考图5，所述空心柱体11的外壁沿其纵向凸设有条形盒12，所述压电片32的焊盘321凸设至所述条形盒12的端部，所述电能处理单元安装于所述条形盒12内并与所述焊盘321电连接。其中，所述条形盒12的上端设有两个焊针孔121，所述电能处理单元40使用两导电焊针分别穿过两焊针孔121以电连接所述焊盘321。
[0047]参考图6，所述弹性板31呈薄片状，具有中心活动部311、环绕所述中心活动部的弹性臂312以及环绕所述弹性臂312的外沿活动部313，而且，所述弹性板31通过中心活动部311、弹性臂312或者外沿活动部313支撑于所述壳体10的上端。在所述中心活动部311、弹性臂312及外沿活动部313之间均有一定的间隙315，所述间隙315中均分布有支撑桥314以连接相邻的中心活动部311、弹性臂312及外沿活动部313。其中，所述弹性板31的弹性臂312有四个，相邻的弹性臂312之间均有一定的间隙315，所述间隙315中均分布有支撑桥314以连接相邻的弹性臂312。每个间隙315中的支撑桥314有两个。同一间隙315中的支撑桥314沿所述中心活动部311均匀分布，相邻间隙315中的支撑桥314沿所述中心活动部311交错分布。当然，所述弹性臂312也可以是两个、三个或其他数目，支撑桥314也可以依据实际要求增减。这种结构的弹性板31在受到外力时在垂直于其表面的方向震动，从而带动设置在其上的压电片32在垂直于弹性板31表面的方向震动，并保持压电片32的有效形变和震动，机械能转换效率高，提高发电效率。再者，本发明所述弹性板31结构简单，体积小、厚度薄、效能高且成本低。
[0048]参考图2至图6,所述压电片32具有至少两个导电层(图未不)、夹于两个导电层之间的压电层(图未示)及两个焊盘321。所述弹性板31的外沿活动部313支撑于所述空心柱体11的上端开口 112处，压电片32粘贴或沉积于所述弹性板31的表面，从而使所述空心柱体11支撑所述弹性板31和所述压电片32。所述压电片32中间包括一个通孔322，所述通孔322贯穿所述压电片的上下两个导电层，所述通孔322可以吸收应力，防止所述压电片32在震动过程中破裂，所述压电片32的内沿位于所述弹性板31的中心活动部311，所述压电片32的外沿位于所述弹性板31的外沿活动部123。其中，所述压电片13可选自有铅压电陶瓷锆钛酸铅(PZT )压电片，铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-Pt)压电片，或无铅压电陶瓷钛酸钡(BT)无铅压电陶瓷、铌酸盐系无铅压电陶瓷铌镍酸钾(KNN)压电片等无铅压电片，其厚度在I到100微米的范围内。
[0049]参考图5和图6，所述阻力系统包括安装于所述中心活动部311下表面的第一磁铁块33和安装于所述空心柱体11下端之底座12上的第二磁铁块34，所述第一磁铁块33与所述第二磁铁块34相对面的极性相同。这样，当震动发生时，弹性板31带动压电片32上下震动，以使压电片32输出电能，当弹性板31在第一磁铁块33的重力作用下向下弯曲到下极限位置时，第一磁铁块33和第二磁铁块34之间的磁场斥力会推动第一磁铁块33、弹性板31和压电片32向上运动，从而防止弹性板31因向下位移过大而损坏。反之，当弹性板31向上弯曲到上极限时，所述弹性板31会因第一磁铁块33的重力作用而避免其向上位移过大，弹性板31的简谐振动带动压电片32往复震动。当然，所述壳体11也可以为其他具有中空腔室且上端具有开口的壳体，只要确保弹性板31支撑于该壳体的上端并具有上下位移的空间即可。当然，所述阻力系统也可以直接由安装于弹性板31和底座12之间的拉伸弹簧构成。
[0050]参考图7a，在本发明第一实施例中，所述电能处理单元40包括整流滤波电路411和电子设备412，所述整流滤波电路411与压电片32的焊盘321电连接并将所述电能发生单元30输出的电能转换为第一直流电输出；所述电子设备412与所述整流滤波电路411相连并使用所述第一直流电。
[0051]参考图7b，不同于第一实施例，在本发明第二实施例中，所述电能处理单元40包括整流滤波电路421和蓄电单元422，所述整流滤波电路421与电能发生单元30电连接，SP整流滤波电路421与压电片32的焊盘321电连接，并将所述电能发生单元30输出的电能转换为第一直流电输出；蓄电单元422与所述整流滤波电路421相连并存储所述第一直流电。较佳者，所述电能处理单元40还包括电子设备423，所述电子设备423分别与所述整流滤波电路411和蓄电单元422相连，用于使用所述第一直流电或蓄电单元存储的电能。
[0052]参考图7c，不同于第一实施例，在本发明第三实施例中，所述电能处理单元40包括整流滤波电路431和无线发射单元432，所述整流滤波电路431与电能发生单元30电连接，即整流滤波电路431与压电片32的焊盘321电连接，并将所述电能发生单元30输出的电能转换为第一直流电输出；所述无线发射单元432与所述整流滤波电路431相连并通过无线的方式发射所述第一直流电。
[0053]参考图7d，不同于第一实施例，在本发明的第四实施例中，所述电能处理单元40包括整流滤波电路441、模数转换器442和无线传感器443，所述整流滤波电路441与电能发生单元30电连接，即整流滤波电路441与压电片32的焊盘321电连接，并将所述电能发生单元30输出的电能转换为第一直流电输出；模数转换器442与所述整流滤波电路441相连并将所述第一直流电转换为数字信号；所述无线传感器443与所述模数转换器442相连并以无线的方式发射所述数字信号。较佳者，所述整流滤波电路441和模数转换器442之间还设有电能管理单元443，用于控制管理进入模数转换器442中的第一直流电。
[0054]参考图8，不同于第一实施例，在本发明第五实施例中，所述震动发电装置100’中的万向架20’包括枢接件21’和基座22’，所述壳体10转动安装于枢接件21’内，所述枢接件21’转动安装于基座22’内，且基座22’转动安装于移动电子产品或终端上。当移动电子产品或终端移动时，壳体10在万向架20’上沿箭头A方向转动,或者沿与箭头A相反的方向转动；枢接件21’在基座22’上沿箭头B方向转动，或者沿与箭头B相反的方向转动；基座22’在移动电子产品或终端上沿箭头C方向转动,或者沿与箭头C相反的方向转动。当然，所述基座22’也可以直接固定于移动电子产品或终端上。其中，所述壳体10相对于枢接件21’的转动轴线垂直于所述枢接件21’相对于所述基座22’的转动轴线。
[0055]较佳者，所述壳体10的两相对侧凸设有两个第一转动轴111’，所述枢接件21’包括环绕所述壳体10的第一闭合框211’和凸设于所述第一闭合框211’两相对侧的两个第二转动轴212’，所述第一闭合框211’上开设有与所述第一转动轴112’相互配合的第一转动孔，所述基座22’包括第二闭合框221’，所述第二闭合框221’上开设有与所述第二转动轴212’相互配合的第二转动孔，所述壳体10通过第一转动轴111’和第一转动孔转动安装于所述第一闭合框211’内，所述第一闭合框211’通过所述第二转动轴212’和第二转动孔转动安装于所述第二闭合框221’内。其中，所述第一转动轴111’的轴线垂直于所述枢接件21’相对于所述第二转动轴212’的轴线。
[0056]较佳者，所述壳体10的两相对侧凸设有两个第一转动轴111’，所述枢接件21’包括环绕所述壳体10的第一闭合框211’和凸设于所述第一闭合框211’两相对侧的两个第二转动轴212’，所述第一闭合框211’上开设有与所述第一转动轴112’相互配合的第一转动孔，所述基座22’包括第二闭合框221’，所述第二闭合框221’上开设有与所述第二转动轴212’相互配合的第二转动孔，所述壳体10通过第一转动轴111’和第一转动孔转动安装于所述第一闭合框211’内，所述第一闭合框211’通过所述第二转动轴212’和第二转动孔转动安装于所述第二闭合框221’内。其中，所述第一转动轴111’的轴线垂直于所述枢接件21’相对于所述第二转动轴212’的轴线。
[0057]其中，所述壳体、枢接件和基座之间的连接关系并不限制于上述实施例，可替代的:所述震动发电装置中的支撑架包括枢接件和基座，所述壳体滑动安装于枢接件内，所述枢接件上设有第一弧形导轨，所述壳体上凸设有与所述第一弧形导轨配合的滑块，所述壳体之滑块与所述第一弧形导轨滑动连接，以使所述壳体滑动安装于所述枢接件上，此时所述枢接件也可以通过转动轴转动安装于所述基座上，也可以通过第二弧形导轨滑动安装于所述基座上。当然，本发明中的弧形导轨、第一弧形导轨和第二弧形导轨均可以被直线或者弧形的滑动杆、滑动凸台等结构的导轨所替代，此时滑动安装于导轨内的滑块是与上述滑动杆或者滑动凸台相配合的环套或者滑动卡槽。
[0058]以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种震动发电装置，其特征在于:包括: 壳体； 电能发生单元，包括支撑于所述壳体上的弹性板和设于所述弹性板上的压电片，所述压电片包括至少两个导电层、夹于两个导电层之间的压电层及至少两个焊盘； 安装于所述壳体内的电能处理单元，与所述压电片的焊盘电连接并将电能发生单元产生的电能使用和/或存储和/或发射出去； 支撑架，所述壳体活动安装于所述支撑架上。
2.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体转动安装于所述支撑架上。
3.如权利要求2所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体与所述支撑架之间设有至少一转动轴，并通过所述转动轴转动安装于所述支撑架上。
4.如权利要求3所述的震动发电装置，其特征在于:所述转动轴所在轴线偏离所述壳体的重心。
5.如权利要求3所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体的两相对侧分别向外伸出有轴线重合的转动轴，所述支撑架上设有分别与两所述转动轴相配合的两转动孔，两所述转动轴对应地安装于所述支撑架之两所述转动孔内。
6.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体滑动安装于所述支撑架上。·
7.如权利要求6所述的震动发电装置，其特征在于:所述支撑架上设有弧形导轨，所述壳体上设有至少一个与所述弧形导轨相配合的滑块，所述滑块滑动安装于所述弧形导轨内。
8.如权利要求7所述的震动发电装置，其特征在于:所述弧形导轨为环绕所述壳体的环形框体，所述壳体滑动安装于所述弧形导轨内，且所述弧形导轨的中心点偏离所述壳体的重心。
9.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述支撑架包括枢接件和基座，所述壳体活动安装于所述枢接件上，所述枢接件活动安装于所述基座上，以使所述壳体通过所述枢接件相对于所述基座万向转动。
10.如权利要求9所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体转动安装于所述枢接件上，所述枢接件滑动安装于所述基座上。
11.如权利要求10所述的震动发电装置，其特征在于:所述基座上设有弧形导轨，所述枢接件上设有至少一个与所述弧形导轨相配合的支撑块，所述支撑块滑动安装于所述弧形导轨内。
12.如权利要求11所述的震动发电装置，其特征在于:所述支撑块至少有三个。
13.如权利要求11所述的震动发电装置，其特征在于:所述枢接件包括环绕所述壳体的闭合框体，所述壳体转动安装于所述闭合框体内；所述弧形导轨为环绕所述枢接件的环形框体，所述枢接件滑动安装于所述弧形导轨内。
14.如权利要求9所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体转动安装于所述枢接件上，所述枢接件转动安装于所述基座上，且所述壳体相对于枢接件的转动轴线垂直于所述枢接件相对于所述基座的转动轴线。
15.如权利要求14所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体上凸设有至少一个第一转动轴，所述枢接件包括环绕所述壳体的第一闭合框体和凸设于所述第一闭合框体的至少一个第二转动轴，所述基座包括第二闭合框体，所述壳体通过第一转动轴转动安装于所述第一闭合框体内，所述第一闭合框体通过所述第二转动轴转动安装于所述第二闭合框体内。
16.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体为空心柱状壳体，在所述壳体的上端设有开口，所述弹性板安装于所述壳体上端的开口处。
17.如权利要求16所述的震动发电装置，其特征在于:所述弹性板呈薄片状，具有中心活动部、环绕所述中心活动部的至少一个弹性臂以及环绕所述弹性臂的外沿活动部，所述中心活动部、弹性臂及外沿活动部之间均有一定的间隙，所述间隙中均分布有支撑桥以连接相邻的中心活动部、弹性臂及外沿活动部。
18.如权利要求17所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体内还安装有阻力系统，所述阻力系统在所述弹性板来回弯曲时对所述弹性板提供阻力和/或动力。
19.如权利要求18所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体下端具有底座，所述阻力系统包括安装于所述弹性板下表面的第一磁铁块和安装于所述底座上的第二磁铁块，所述第一磁铁块与所述第二磁铁块的相对面极性相同。
20.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述壳体的外壁凸设有条形盒，所述电能处理单元安装于所述条形盒内，所述电能发生单元的焊盘凸设在所述条形盒的端部，并与所述电能处理单元电连接。
21.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述电能处理单元包括: 整流滤波电路，与压电片的焊盘电连接并将所述压电片输出的电能转换为第一直流电并输出；· 电子设备和/或蓄电单元，所述电子设备使用所述第一直流电，所述蓄电单元储存所述第一直流电。
22.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述电能处理单元还包括: 整流滤波电路，与压电片的焊盘电连接并将所述压电片输出的电能转换为第一直流电并输出； 无线发射单元，以通过无线的方式发射所述第一直流电。
23.如权利要求1所述的震动发电装置，其特征在于:所述电能处理单元包括: 整流滤波电路，与压电片的焊盘电连接并将所述压电片输出的电能转换为第一直流电并输出； 模数转换器，将所述第一直流电转换为数字信号； 无线传感器，以无线的方式发射所述数字信号。
24.如权利要求23所述的震动发电装置，其特征在于:所述整流滤波电路和模数转换器之间还设有电能管理单元，用于控制输入模数转换器内的第一直流电。
【文档编号】H02N2/18GK103856103SQ201210514716
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】冯淑兰, 彭春雷 申请人:北京嘉岳同乐极电子有限公司