壓電發(fā)電裝置及發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓電發(fā)電裝置及發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電池相對于微電子器件而言體積龐大、壽命短、化學(xué)毒性污染嚴(yán)重，而且需要定期更換，這給處于遠(yuǎn)距離需要長時間提供能量的無線傳感器帶來了很多的不便和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。例如，在電動交通工具等等領(lǐng)域，電池需要在特定的充電場合才能進(jìn)行充電。不僅存在諸多的不便，而且不易被推廣應(yīng)用。
[0003]例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種壓電發(fā)電裝置，[申請?zhí)?200820120125.8]，包括基板和固定在基板上的壓電陶瓷片，其特征在于:壓電陶瓷片的上方還設(shè)有能夠上下移動的壓板，所述壓板的下表面上固設(shè)有壓塊，所述壓塊對應(yīng)于壓電陶瓷片的中部，壓塊隨壓板的上下運(yùn)動間歇地施加載荷于壓電陶瓷片上。固設(shè)在基板上的壓電陶瓷片在收到彎曲應(yīng)力時，即會產(chǎn)生壓縮應(yīng)力或擴(kuò)張力，壓電發(fā)電裝置的發(fā)電電流和電壓與所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力或擴(kuò)張力成正比；而壓塊的設(shè)計，采用了杠桿原理，可以將壓力放大，這樣，即使壓電陶瓷片的厚度較大，該壓電發(fā)電裝置也能夠產(chǎn)生大的發(fā)電電流和發(fā)電電壓。
[0004]上述的方案雖然具有以上的諸多優(yōu)點(diǎn)，但是，該方案還至少存在一下技術(shù)問題:發(fā)電效率低且不易被推廣應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對上述問題，提供一種發(fā)電效率高且易于被推廣的壓電發(fā)電裝置。
[0006]本實(shí)用新型的另外一個目的是針對上述問題，提供一種發(fā)電效率高且實(shí)用性強(qiáng)的壓電發(fā)電系統(tǒng)。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案:本壓電發(fā)電裝置包括若干片依次層疊的壓電陶瓷片且相鄰的兩片壓電陶瓷片的極性相同并連接，在相鄰的兩片壓電陶瓷片之間設(shè)有導(dǎo)電層，相鄰的兩層導(dǎo)電層中的一層導(dǎo)電層與正電極連接，另一層導(dǎo)電層與負(fù)電極連接，且與正電極連接的導(dǎo)電層并聯(lián)設(shè)置，與負(fù)電極連接的導(dǎo)電層并聯(lián)設(shè)置。本申請?zhí)貏e適用于電動交通工具中的新能源汽車上，能夠利用車輛行駛本身的震動擠壓壓電陶瓷片發(fā)電，來回收能量。
[0008]在上述的壓電發(fā)電裝置中，所述的壓電陶瓷片和導(dǎo)電層壓緊固定從而形成塊狀結(jié)構(gòu)；或者壓電陶瓷片和導(dǎo)電層壓緊固定從而形成片狀結(jié)構(gòu)。
[0009]在上述的壓電發(fā)電裝置中，所述的壓電陶瓷片兩側(cè)齊平且正電極位于壓電陶瓷片的一側(cè)外圍，負(fù)電極位于壓電陶瓷片的另一側(cè)外圍。
[0010]在上述的壓電發(fā)電裝置中，所述的導(dǎo)電層為薄銅片。
[0011 ] 作為第二種方案，在上述的壓電發(fā)電裝置中，所述的導(dǎo)電層為金屬層或者導(dǎo)電膠層。
[0012]作為第三種方案，在上述的壓電發(fā)電裝置中，所述的導(dǎo)電層為印內(nèi)電極。
[0013]在上述的壓電發(fā)電裝置中，所述的壓電陶瓷片和導(dǎo)電層壓緊固定從而形成圓形、圓環(huán)形、方形和三角形中的任意一種形狀。
[0014]利用壓電發(fā)電裝置制成的壓電發(fā)電系統(tǒng)，包括壓電發(fā)電裝置和連接在壓電發(fā)電裝置上的整流電路，所述的整流電路將整流電壓輸出至發(fā)電機(jī)上。
[0015]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:1、設(shè)計更合理，進(jìn)一步提高了將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男?，發(fā)電效率高且易于被推廣應(yīng)用，實(shí)用性強(qiáng)。2、結(jié)構(gòu)簡單且易于制造制造。3、使用壽命長。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
[0018]圖中，壓電陶瓷片1、導(dǎo)電層2、正電極3、負(fù)電極4。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下是實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例一
[0021]如圖1-2所示，本壓電發(fā)電裝置包括若干片依次層疊的壓電陶瓷片1且相鄰的兩片壓電陶瓷片1的極性相同并連接，壓電陶瓷片為上下表面金屬化且極化好。
[0022]在相鄰的兩片壓電陶瓷片1之間設(shè)有導(dǎo)電層2，導(dǎo)電層2為薄銅片。相鄰的兩層導(dǎo)電層2中的一層導(dǎo)電層2與正電極3連接，另一層導(dǎo)電層2與負(fù)電極4連接，且與正電極3連接的導(dǎo)電層2并聯(lián)設(shè)置，與負(fù)電極4連接的導(dǎo)電層2并聯(lián)設(shè)置。連接在正電極3上的導(dǎo)電層2 —側(cè)連接在正電極3上，另一側(cè)齊平；連接在負(fù)電極4上的導(dǎo)電層2 —側(cè)連接在負(fù)電極4上，另一側(cè)齊平。
[0023]優(yōu)化方案，本實(shí)施例的壓電陶瓷片1和導(dǎo)電層2壓緊固定從而形成塊狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)應(yīng)用于新能源汽車上時，單端固定，銅片和瓷片同時固定。
[0024]另外，壓電陶瓷片1兩側(cè)齊平且正電極3位于壓電陶瓷片1的一側(cè)外圍，負(fù)電極4位于壓電陶瓷片1的另一側(cè)外圍。壓電陶瓷片1和導(dǎo)電層2壓緊固定從而形成圓形、圓環(huán)形、方形和三角形中的任意一種形狀。
[0025]在本實(shí)施例中，由于路面的不平整導(dǎo)致本實(shí)施例震動，當(dāng)本實(shí)施例震動時，通過自我的發(fā)電從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒔o發(fā)電機(jī)供電。固定方式:單端固定，銅片和瓷片同時固定；當(dāng)然，本實(shí)施例還可以應(yīng)用于各類的電動交通工具。
[0026]利用壓電發(fā)電裝置制成的發(fā)電系統(tǒng)，包括壓電發(fā)電裝置和連接在壓電發(fā)電裝置上的整流電路，所述的整流電路將整流電壓輸出至發(fā)電機(jī)上。
[0027]實(shí)施例二
[0028]本實(shí)施例同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同，固在此不作贅述，而不一樣的地方在于:導(dǎo)電層2為金屬層或者導(dǎo)電膠層。金屬層包括銀漿層等等。
[0029]實(shí)施例三
[0030]本實(shí)施例同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同，固在此不作贅述，而不一樣的地方在于:導(dǎo)電層2為印內(nèi)電極。采用流延，印內(nèi)電極，疊壓，切割，排膠燒結(jié)，引出外電極，極化，用印內(nèi)電極的方式代替了銅片。
[0031]實(shí)施例四
[0032]本實(shí)施例同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同，固在此不作贅述，而不一樣的地方在于:壓電陶瓷片1和導(dǎo)電層2壓緊固定從而形成片狀結(jié)構(gòu)。
[0033]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0034]盡管本文較多地使用了壓電陶瓷片1、導(dǎo)電層2、正電極3、負(fù)電極4等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓電發(fā)電裝置，其特征在于，本裝置包括若干片依次層疊的壓電陶瓷片(1)且相鄰的兩片壓電陶瓷片(1)的極性相同并連接，在相鄰的兩片壓電陶瓷片(1)之間設(shè)有導(dǎo)電層⑵，相鄰的兩層導(dǎo)電層⑵中的一層導(dǎo)電層⑵與正電極⑶連接，另一層導(dǎo)電層(2)與負(fù)電極(4)連接，且與正電極(3)連接的導(dǎo)電層(2)并聯(lián)設(shè)置，與負(fù)電極(4)連接的導(dǎo)電層⑵并聯(lián)設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電裝置，其特征在于，所述的壓電陶瓷片(1)和導(dǎo)電層(2)壓緊固定從而形成塊狀結(jié)構(gòu)；或者壓電陶瓷片(1)和導(dǎo)電層(2)壓緊固定從而形成片狀結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電發(fā)電裝置，其特征在于，所述的壓電陶瓷片(1)兩側(cè)齊平且正電極(3)位于壓電陶瓷片(1)的一側(cè)外圍，負(fù)電極(4)位于壓電陶瓷片(1)的另一側(cè)外圍。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的壓電發(fā)電裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)電層(2)為薄銅片。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的壓電發(fā)電裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)電層(2)為金屬層或者導(dǎo)電膠層。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的壓電發(fā)電裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)電層(2)為印內(nèi)電極。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電發(fā)電裝置，其特征在于，所述的壓電陶瓷片(1)和導(dǎo)電層(2)壓緊固定從而形成圓形、圓環(huán)形、方形和三角形中的任意一種形狀。8.一種利用權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的壓電發(fā)電裝置制成的壓電發(fā)電系統(tǒng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓電發(fā)電裝置及發(fā)電系統(tǒng)。它解決了現(xiàn)有技術(shù)發(fā)電效率低等技術(shù)問題。本壓電發(fā)電裝置包括若干片依次層疊的壓電陶瓷片且相鄰的兩片壓電陶瓷片的極性相同并連接，在相鄰的兩片壓電陶瓷片之間設(shè)有導(dǎo)電層，相鄰的兩層導(dǎo)電層中的一層導(dǎo)電層與正電極連接，另一層導(dǎo)電層與負(fù)電極連接，且與正電極連接的導(dǎo)電層并聯(lián)設(shè)置，與負(fù)電極連接的導(dǎo)電層并聯(lián)設(shè)置。利用壓電發(fā)電裝置制成的壓電發(fā)電系統(tǒng)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于：發(fā)電效率高且實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】H01L41/083, H02N2/18
【公開號】CN204993111
【申請?zhí)枴緾N201520768736
【發(fā)明人】姚國華, 梅超, 黃樂汶, 沈志華, 倪鵬飛
【申請人】浙江嘉康電子股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月30日