CN102570901A - 压力发电模块 - Google Patents

Abstract

一种压力发电模块，包括压板，还包括与压板相接的压力发电单元，该压力发电单元包括设置在弹性片上的上压电层，上压电层位于弹性片内，该弹性片的端部嵌入软体支撑件中，软体支撑件位于弹性片的外侧。上压电层的表面设置有金属涂层。上压电层包括二个以上的小压电柱，小压电柱之间填充有树脂层。压力发电单元上下叠置，相邻压力发电单元通过中间体相接，其中，中间体的上端与位于该中间体上面的压力发电单元的弹性片相接。本发明具有结构简单合理、操作灵活、通过收集人群走动产生的机械能来转化为电能，并直接供电给照明器具，以有效节省公共场所或商业建筑的用电消耗的特点。

Description

压力发电模块

技术领域

本发明涉及一种压力发电模块。

背景技术

中国专利文献号CN 101614199A于2009年12月30日公开了一种压力发电机的机电能量转换装置，在固定架的上部水平安装连杆，连杆的一端安装弹簧，弹簧的上端连接压板，连杆的另一端安装线圈，线圈的同侧安装磁块。安装时，将一组该能量转换装置安装在交通运输工具的减振装置下，或安装在高速公路、铁路、公共场所的路面下，线圈的正负极通过导线接电源管理器上；工作时，人类在工作、生活过程中产生的大量无效机械能通过压板经弹簧使连杆带动线圈摆动，摆动的线圈相对磁块移动切割磁力线，将机械能转化为电能，电能经电源管理器变成规则的电能输出存放于储能器供人们使用。这种机电能量转换装置体积比较大、制作成本比较高。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、体积小、制作成本低、通过收集人群走动产生的机械能来转化为电能，并直接供电给照明器具，以有效节省公共场所或商业建筑的用电消耗的压力发电模块，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种压力发电模块，包括压板，其结构特征是还包括与压板相接的压力发电单元，该压力发电单元包括设置在弹性片上的上压电层，上压电层位于弹性片内，该弹性片的端部嵌入软体支撑件中，软体支撑件位于弹性片的外侧。

所述上压电层的表面设置有金属涂层。

所述上压电层包括二个以上的小压电柱，小压电柱之间填充有树脂层。

所述压力发电单元上下叠置，相邻压力发电单元通过中间体相接，其中，中间体的上端与位于该中间体上面的压力发电单元的弹性片相接，中间体的下端与位于该中间体下面的压力发电单元的上压电层相接。

所述压力发电单元通过中间体与压板相接；中间体的上端与压板的下底面相接，中间体的下端与上压电层相接。

所述压力发电单元为二个以上并联连接。

所述中间体为非金属体。

本发明中的上压电层可以直接由压电材料制成，换句话说就是，此时的单体是上压电层本身，使用时在单体的表面直接涂上金属涂层即可；也可以先将压电材料制成小压电柱，此时的单体为小压电柱，然后将二个以上的单体封装在树脂层中，最后将其经过表面处理后再涂上金属涂层。由此可以看出，上压电层的结构具有多样性，并且，对于封装在树脂层中的小压电柱来说，在受压后小压电柱能够发生的形变会加大，因此能承受更大的压力，并增大发电量。

本发明采用上述的技术方案后，对于二个以上的压力发电单元可以组合起来使用，对于组合之后的压力发电单元再连接整流器和电容器，然后可以将多个这样的组合再次并联起来，对外输出电流。

当人走过压力发电模块时，产生的压力将通过压板传送到每个压力发电单元上的中间体，并通过中间体使压力发电单元的弹性片发生弯曲，压力发电单元的弯曲和反弹都会在上压电层上形成电脉冲，并形成单向电流，也就是形成直流电，这些直流电通过金属导线、整流器和电容器输送到电池并储存起来，最后可提供给LED节能灯或其它照明器具使用，甚至可以使用直流转交流的逆变器将其转化为交流电，并输入电网以供它用。

本发明中的弹性片的设计能使每个压力发电单元的弯曲程度加大，可以增大发电量；并且，弹性片可以减轻每个压力发电单元的受力而不至于使其破裂，延长其使用寿命。

本发明使用时，可以根据需要而将多个压力发电单元并联在一起构成压力发电模块，再将多个这样的压力发电模块并联在一起使用，以满足不同的用电需要。

本发明具有结构简单合理、操作灵活、体积小、制作成本低、通过收集人群走动产生的机械能来转化为电能，并直接供电给照明器具，其能源产生方式无损耗和无污染，可以有效节省公共场所或商业建筑的用电消耗的特点。

附图说明

图1为本发明第一实施例的剖视结构示意图。

图2为第一实施例中的上压电层和弹性片组装后的剖视结构示意图。

图3为图2的俯视结构示意图。

图4为本发明的应用例示意图。

图5为第二实施例中的上压电层和弹性片组装后的剖视结构示意图。

图6为图5的俯视结构示意图。

图中：1为压板，2.1为上压电层，2.3为小压电柱，2.4为树脂层，2.5为弹性片，22为压力发电单元，23为中间体，4为软体支撑件，6为整流器，8为储电装置，9为逆变器，10为照明器具。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1-图4，本压力发电模块，包括压板1以及与压板1相接的压力发电单元22，该压力发电单元22包括设置在弹性片2.5上的上压电层2.1，上压电层2.1位于弹性片2.5内，该弹性片2.5的端部嵌入软体支撑件4中，软体支撑件4位于弹性片2.5的外侧。

上压电层2.1的表面设置有金属涂层。图中未画出金属涂层。

压力发电单元22上下叠置，相邻压力发电单元22通过中间体23相接，其中，中间体23的上端与位于该中间体23上面的压力发电单元22的弹性片2.5相接，中间体23的下端与位于该中间体23下面的压力发电单元22的上压电层2.1相接。压力发电单元22为二个以上并联连接。中间体23为非金属体。

压力发电单元22通过中间体23与压板1相接；中间体23的上端与压板1的下底面相接，中间体23的下端与上压电层2.1相接。

在本实施例中，由于中间体23为非金属体，故多个压力发电单元22之间的并联需要另外添加导线实现。本发明中的软体支撑件的用料强度可依照固定弹性片、并防止压力发电模块损坏的要求而确定。

整流器6用来收集上压电层2.1产生的电脉冲来形成稳定的电流来输到电容器C，然后电容器C把电流里的电荷收集来增加电压，到一定程度后释放来给储电装置，比如电池，充电。

使用时，二个以上的压力发电单元22并联连接构成压力发电模块，每个压力发电模块经过桥式二极管的整流器6整流以及滤波处理，多个压力发电模块并联起来与储电装置8相接，经过逆变器9后，可以供电给照明器具10。

第二实施例

参见图5-图6，在本实施例中，上压电层2.1包括二个以上的小压电柱2.3，小压电柱2.3之间填充有树脂层2.4。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

Claims (7)

1.一种压力发电模块，包括压板(1)，其特征是还包括与压板(1)相接的压力发电单元(22)，该压力发电单元(22)包括设置在弹性片(2.5)上的上压电层(2.1)，上压电层(2.1)位于弹性片(2.5)内，该弹性片(2.5)的端部嵌入软体支撑件(4)中，软体支撑件(4)位于弹性片(2.5)的外侧。

2.根据权利要求1所述的压力发电模块，其特征是所述上压电层(2.1)的表面设置有金属涂层。

3.根据权利要求2所述的压力发电模块，其特征是所述上压电层(2.1)包括二个以上的小压电柱(2.3)，小压电柱(2.3)之间填充有树脂层(2.4)。

4.根据权利要求1至3任一所述的压力发电模块，其特征是所述压力发电单元(22)上下叠置，相邻压力发电单元(22)通过中间体(23)相接，其中，中间体(23)的上端与位于该中间体(23)上面的压力发电单元(22)的弹性片(2.5)相接，中间体(23)的下端与位于该中间体(23)下面的压力发电单元(22)的上压电层(2.1)相接。

5.根据权利要求4所述的压力发电模块，其特征是所述压力发电单元(22)通过中间体(23)与压板(1)相接；中间体(23)的上端与压板(1)的下底面相接，中间体(23)的下端与上压电层(2.1)相接。

6.根据权利要求4所述的压力发电模块，其特征是所述压力发电单元(22)为二个以上并联连接。

7.根据权利要求4所述的压力发电模块，其特征是所述中间体(23)为非金属体。

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