发电元件的制作方法

文档序号:19976196发布日期:2020-02-21 18:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种发电元件,所述发电元件将振动能量转换成电能以生成电力,其特征在于,

限定了在预定的基准平面上交叉的第一轴和第二轴时,

所述发电元件包括:

第一部件,沿所述第一轴从根部端向前端延伸;

第二部件,连接至所述第一部件的所述前端,并沿所述第二轴延伸;

重锤体,直接或间接连接至所述第二部件;

装置外壳,容纳所述第一部件、所述第二部件和所述重锤体;

固定部,将所述第一部件的所述根部端固定至所述装置外壳;

下层电极,至少层叠在所述第一部件的表面上;

压电元件,层叠在所述下层电极的表面上;

上层电极组,由多个上层电极构成,所述上层电极局部形成在所述压电元件的表面上;以及

发电电路,对基于在所述上层电极和所述下层电极上生成的电荷产生的电流进行整流,以提取电力,

至少所述第一部件具有柔性,所述重锤体通过所述第一部件和所述第二部件而连接所述固定部,

所述重锤体被构造成在施加使所述装置外壳振动的外力时,由于至少所述第一部件的挠曲而在所述装置外壳内振动,

通过施加在层方向上伸缩的应力,所述压电元件具有易于在厚度方向上极化的性质,

所述上层电极组设置有配置于所述第一部件的前端附近的为前端侧电极的前端侧右手侧电极和前端侧左手侧电极以及配置于所述第一部件的根部端附近的为根部端侧电极的根部端侧右手侧电极和根部端侧左手侧电极,并且每个上层电极设置为沿着所述第一轴延伸并且隔着所述压电元件而与所述下层电极的预定区域相对,

当与所述第一轴和所述第二轴正交的方向的加速度作用于所述重锤体时,在所述前端侧电极中产生的电荷的符号和在所述根部端侧电极中产生的电荷的符号不同,

在所述第一部件上,当定义沿所述第一轴的中心线和关于所述中心线的右手侧和左手侧时,所述前端侧右手侧电极配置在所述中心线的右手侧,所述前端侧左手侧电极配置在所述中心线的左手侧,所述根部端侧右手侧电极配置在所述中心线的右手侧,所述根部端侧左手侧电极配置在所述中心线的左手侧,

当定义位于所述第一部件的所述根部端并正交于所述第一轴的第一平面和位于所述第一部件的所述前端并正交于所述第一轴的第二平面时,所述重锤体的重心配置于夹持在所述第一平面和所述第二平面之间的位置中。

2.根据权利要求1所述的发电元件,其特征在于,

第一轴和第二轴是在基准平面上正交的轴,

第一部件的前端与第二部件的侧部连接,在该连接部分附近,第一部件和第二部件形成t字形。

3.根据权利要求1或2所述的发电元件,其特征在于,

固定部由沿着基准平面配置的环形结构体构成,第一部件、第二部件以及重锤体设置在由该环形结构体包围的内部区域内,

所述环形结构体的内侧面与所述第一部件的相对面之间的距离以及所述环形结构体的内侧面与所述第二部件的相对面之间的距离被设定为即使在所述重锤体经受破坏所述第一部件或所述第二部件那样的过多加速度的情况下,也能够控制每个部分的过多位移而避免破坏的距离,所述环形结构体起着止挡件的作用,所述止挡件控制过多位移。

4.根据权利要求3所述的发电元件,其特征在于,

环形结构体的内侧面与重锤体之间的距离被设定为即使在所述重锤体经受破坏所述第一部件或所述第二部件那样的过多加速度的情况下,也能够控制每个部分的过多位移而避免破坏的距离。

5.根据权利要求1所述的发电元件,其特征在于,

下层电极形成在第一部件的上表面上,并且压电元件形成在所述下层电极的上表面上,并且

上层电极组具有上层电极,所述上层电极穿过所述下层电极和所述压电元件局部形成在第一部件的上表面上。

6.根据权利要求1所述的发电元件,其特征在于,

下层电极不仅形成在第一部件的上表面上,而且形成在所述第一部件的侧面上,并且压电元件形成在所述下层电极的表面上,

上层电极组具有上层电极,所述上层电极穿过所述下层电极和所述压电元件形成在第一部件的侧面上。

7.根据权利要求1所述的发电元件,其特征在于,

下层电极不仅形成在第一部件的上表面上,而且形成在第一部件的侧面上,并且压电元件形成在所述下层电极的表面上,

上层电极组具有上层电极,所述上层电极穿过所述下层电极和所述压电元件从第一部件的上表面形成到第一部件的侧面上。

8.根据权利要求1所述的发电元件,其特征在于,

下层电极由与全部上层电极相对的一个共同电极构成。

9.根据权利要求1所述的发电元件,其特征在于,

第一部件和第二部件由集成结构体构成,所述集成结构体通过加工相同的板状元件而得到。

10.根据权利要求1所述的发电元件,其特征在于,

发电电路设置有电容元件、正电荷整流元件以及负电荷整流元件,在所述正电荷整流元件中,从每个上层电极到所述电容元件的正电极的移动方向被提供作为正向,以便朝着所述电容元件的正电极引导在每个上层电极上生成的正电荷,在所述负电荷整流元件中,从所述电容元件的负电极到每个上层电极的移动方向表示为正向,以便朝着所述电容元件的负电极引导在每个上层电极上生成的负电荷,从而使用所述电容元件整流并且供应从振动能量转换的电能。

11.一种发电元件,其特征在于,

为了将在根据权利要求1所述的发电元件中的固定部的作用与重锤体的作用颠倒,由此允许用作所述发电元件中的固定部的固定部件用作重锤体,并且允许用作所述发电元件中的重锤体的锤部件用作固定部,所述锤部件的下表面固定至装置外壳的底板的上表面,并且所述固定部件在无外力施加的情况下处于在所述装置外壳的底板上方浮置的悬吊状态中。

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