CN205195786U - 一种可发电的手机后盖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可发电的手机后盖，其特征在于，包括压电发电模块(1)，所述压电发电模块(1)包括一个以上通过串联和/或并联连接的压电发电单元(10)，每一个所述压电发电单元(10)包括支撑柱(11)、以及一个以上通过串联和/或并联连接的压电发电结构(12)，其中，每一个所述压电发电结构(12)包括悬臂梁(121)、第一电极(122)、压电膜(123)、以及第二电极(124)。根据本实用新型的可发电的手机后盖，其充电功能不依赖于手机本身的运行状态，可以随时随地的对手机进行充电，方便实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种手机后盖，具体涉及一种可发电的手机后盖。
背景技术
随着人们生活节奏的不断加快，手机已经成为日常生活中不可缺少的电子通讯设备。无可厚非的，手机的使用给我们的生活带来极大的便捷，然而，我们对手机的需求越大，就意味着手机的电能消耗越多。出于能源节约利用的考虑，现有技术中采用手机电池和外界环境的温度差实现手机外壳的充电功能，实现了能源的充分利用。
图1所示为现有技术中可充电手机外壳的结构框图。其主要是根据温差发电原理，利用手机电池和外界环境的温度差发电。从图中可以看出，现有技术中的可充电手机外壳包括直流电产生模块、定压稳压电路模块。在直流电产生模块设置有温差发电片，它是间隔设置的P型半导体和N型半导体，且P型半导体和N型半导体通过导电体串联在一起。温差发电片的一面与手机外壳接触，另一面通过绝缘层与手机电池及主板CPU部分接触。因为只有在手机运行时其电池温度才和外界环境温度有差值，因此，这种可发电手机外壳的发电功能受手机本身的运行状态所限。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种可发电的手机后盖，解决了手机后盖的充电功能受手机本身运行状态所限的问题。
本实用新型一实施例提供的一种可发电的手机后盖，包括压电发电模块，所述压电发电模块包括一个以上通过串联和/或并联连接的压电发电单元，每一个所述压电发电单元包括支撑柱、以及一个以上通过串联和/或并联连接的压电发电结构，其中，所述每个压电发电结构包括悬臂梁、第一电极、压电膜、以及第二电极，所述压电膜设置于在水平方向上平行放置的所述第一电极与所述第二电极之间，所述第一电极设置于所述悬臂梁上方，每一个所述压电发电结构通过各自的所述悬臂梁固定连接于所述支撑柱的一侧。
进一步地，所述至少一个通过串联和/或并联连接的压电发电结构分层固定连接于所述支撑住(11)的一侧。
进一步包括整流电路，所述整流电路与所述压电发电模块电连接。
进一步地，所述压电发电模块和所述整流电路集成在所述手机后盖的内表面。
进一步地，所述整流电路可以为柔性线路板，绑定在所述手机后盖的内表面。
进一步地，所述支撑柱和悬臂梁采用柔性半导体材料，相应的压电膜采用柔性压电材料。
进一步地，所述压电膜可以采用聚偏氟乙烯(PVDF)或PZT压电陶瓷。
本实用新型实施例提供的一种可发电的手机后盖，其充电功能不依赖于手机本身的运行状态，可以随时随地的对手机进行充电，方便实用。
附图说明
图1所示为现有技术中可充电手机外壳的结构框图；
图2a、图2b所示分别为本实用新型一实施例提供的压电发电单元的截面示意图以及俯视图；
图3所示为本实用新型另一实施例提供的一种压电发电单元的结构示意图；
图4所示为本实用新型一实施例提供的压电发电模块的结构示意图；以及
图5a、图5b所示分别为本实用新型一实施例提供的可发电的手机后盖的俯视图以及截面图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图2a、图2b所示分别为本实用新型一实施例提供的压电发电单元的截面示意图以及俯视图。结合图2a和图2b可以看出，根据本实施例的压电发电单元包括支撑柱11、以及一个压电发电结构12。其中一个压电发电结构12又包括悬臂梁121、第一电极122、压电膜123、第二电极124。第一电极122和第二电极124在水平方向上平行放置，压电膜123位于第一电极122和第二电极124之间；第一电极122设置于悬梁臂121上方；一个压电发电结构12通过悬臂梁121固定连接在支撑柱11的一侧。
根据本实施方式的压电发电单元，当其处于振动环境中时，外界环境中的振动能传递到该结构内，引起悬臂梁121振动变形，而压电膜123与悬臂梁121相结合的结构使得压电膜123会跟着悬臂梁121伸缩变形，进而产生电信号，从而将机械能转换为电能。通过分别从第二电极124和第一电极122连接金属线的方式，便可将产生的电流引出。
根据本实施方式的底电极122和顶电极124可以选用Al或者Cu等导电金属。压电膜123可以采用聚偏氟乙烯(PVDF)、PZT压电陶瓷(piezoelectricceramic)。这里给出的第一电极122、第二电极124、以及压电膜123的材料仅是示例性的，任何能够实现与之相同功能的材料在根据本实施例的压电发电单元中的应用都属于本发明的保护范围。
由图2a和图2b所示的压电发电单元产生的电量比较小，很多情况下无法满足实际需要。鉴于此，根据本实用新型的另一个实施例提供的一种压电发电单元的结构，如图3所示。从图中可以看出，两个压电发电结构12分层设置在一个支撑柱11上，其中每一个压电发电结构12通过其悬臂梁121固定连接于支撑柱11的一侧。这样分层设置的好处是便于接线。如此，通过将两个压电发电结构12进行串联或者并联便可以增加该压电发电单元的发电量。其中，
两个压电发电结构相串联，即将第一个压电发电结构的第二电极a与第二个压电发电结构的第一电极B电连接；将第一个压电发电结构的第一电极b与第二个压电发电结构的第二电极A电连接。
两个压电发电结构相并联，即将第一个压电发电结构的第二电极a与第二个压电发电结构的第一电极A电连接；将第一个压电发电结构的第一电极b与第二个压电发电结构的第一电极B电连接。
应当知道，根据本实用新型的其他实施方式，也可以是两个压电发电结构12相对设置在一个支撑柱的两侧。同时，无论是分层设置，还是相对设置，固定于一个支撑柱上的压电发电结构12也可以是多于两个的，这里给出的仅是示例性的，对压电发电结构12的数量不做限定。
虽然如图3所示的压电发电单元可以在图2a和图2b所示的压电发电单元的基础上增加发电量，但其毕竟受高度所限，不能无限制的增加层数，这就使得在实际应用中这种单个的压电发电单元难以提供足够的电量。因此，根据本实用新型的其他实施方式，采用多个压电发电单元相互串联和/或并联组成阵列模块的形式来增加发电量。
图4所示为本实用新型一实施例提供的压电发电模块的结构示意图。根据本实施方式的压电发电模块，将单个的压电发电单元10通过串联和/或并联的方式整合起来，以提高其发电量。从图中可以看出，每一个压电发电单元10之间通过金属线4连接；每一列的压电发电单元10之间相互并联，以增大电流；列与列之间相互串联以增大电压。应当知道，根据本实施方式的压电发电模块1中的每一个压电发电单元10都包含有一层压电发电结构12，根据其他实施方式也可以是多层的，层与层之间可以是并联，也可以是串联。
此外，由于压电膜在交变的外力或者有规则的冲击作用下，其电压和电流都呈现交变特性，而常规的手机需要的电源为稳压直流。因此，根据本实施方式的可发电的手机后盖采用整流电路对压电发电模块的输出电流进行整定。
图5a、图5b所示分别为本实用新型一实施例提供的可发电的手机后盖的俯视图以及截面图。从图中可以看出，根据本实施方式的手机后盖包括后盖主体3、压电发电模块1、以及整流电路2。整流电路2与压电发电模块1之间通过金属线电4连接，并且二者同时集成在后盖主体3的内表面。这里的金属线4可以是Al、或者Cu等导电金属。根据本实施例提供的一种可发电的手机后盖，其充电功能不依赖于手机本身的运行状态，可以随时随地的对手机进行充电，方便实用。
根据本实用新型的一个实施方式，利用半导体微加工技术制备压电发电模块1，并将其集成到手机后盖主体3的凹槽内，之后通过金属线4与整流电路2相连。将压电发电模块1集成在手机后盖，可以使手机后盖做到很轻薄，不会影响手机的使用和美观。
根据本实用新型的一个实施方式，整流电路可以做成柔性电路板(FPC)，然后绑定在手机后盖上。与此同时每一个压电发电结构中的支撑柱和悬臂梁可以采用柔性半导体材料，相应的压电膜采用柔性压电材料，此时的手机后盖还可用于柔性手机。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可发电的手机后盖，其特征在于，包括压电发电模块(1)，所述压电发电模块(1)包括一个以上通过串联和/或并联连接的压电发电单元(10)，每一个所述压电发电单元(10)包括支撑柱(11)、以及一个以上通过串联和/或并联连接的压电发电结构(12)，其中，所述每个压电发电结构(12)包括悬臂梁(121)、第一电极(122)、压电膜(123)、以及第二电极(124)，所述压电膜(123)设置于在水平方向上平行放置的所述第一电极(122)与所述第二电极(123)之间，所述第一电极(122)设置于所述悬臂梁(121)上方，每一个所述压电发电结构(12)通过各自的所述悬臂梁(121)固定连接于所述支撑柱(11)的一侧。
2.根据权利要求1所述的可发电的手机后盖，其特征在于，所述至少一个通过串联和/或并联连接的压电发电结构(12)分层固定连接于所述支撑住(11)的一侧。
3.根据权利要求1所述的可发电的手机后盖，其特征在于，进一步包括整流电路(2)，所述整流电路(2)与所述压电发电模块(1)电连接。
4.根据权利要求3所述的可发电的手机后盖，其特征在于，所述压电发电模块(1)和所述整流电路(2)集成在所述手机后盖的内表面。
5.根据权利要求4所述的可发电的手机后盖，其特征在于，所述整流电路(2)可以为柔性线路板，绑定在所述手机后盖的内表面。
6.根据权利要求1所述的可发电的手机后盖，其特征在于，所述支撑柱(11)和悬臂梁(121)采用柔性半导体材料，相应的压电膜(123)也采用柔性压电材料。
7.根据权利要求1所述的可发电的手机后盖，其特征在于，所述压电膜(123)采用聚偏氟乙烯(PVDF)或PZT压电陶瓷。
Priority Applications (1)
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2015
- 2015-12-15 CN CN201521047702.1U patent/CN205195786U/zh not_active Expired - Fee Related
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