基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，包括車(chē)架上的底盤(pán)和固定在腳蹬輸出軸上的撥盤(pán)，底盤(pán)上固定有壓電基元，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)可以撥動(dòng)壓電基元振動(dòng)，壓電基元兩側(cè)的電極分別連接有導(dǎo)線，導(dǎo)線依次與電流處理模塊和電流存儲(chǔ)模塊連接。該裝置可以將健身自行車(chē)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、能量密度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于微能源領(lǐng)域，具體涉及一種基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]健身自行車(chē)是一種常見(jiàn)的健身器材，人們通過(guò)腳蹬帶動(dòng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)、但是車(chē)架保持不動(dòng)，起到了室內(nèi)健身的效果。健身自行車(chē)的原理是將生物能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如果能在健身自行車(chē)上安裝發(fā)電裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的話，既可以節(jié)能環(huán)保又不喪失健身的作用， 而壓電材料作為一種功能材料，具有能量密度高的特點(diǎn)，可將環(huán)境中的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為可利用的電能?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，該裝置可以將健身自行車(chē)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、能量密度高。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，包括車(chē)架上的底盤(pán)和固定在腳蹬輸出軸上的撥盤(pán)，底盤(pán)上固定有壓電基元，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)可以撥動(dòng)壓電基元振動(dòng)，壓電基元兩側(cè)的電極分別連接有導(dǎo)線，導(dǎo)線依次與電流處理模塊和電流存儲(chǔ)模塊連接。
[0006]進(jìn)一步地，壓電基元繞撥盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心排布成環(huán)形列陣，撥盤(pán)的外緣上均勻的設(shè)有若干個(gè)突起，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，突起可以撥動(dòng)壓電基元。
[0007]進(jìn)一步地，壓電基元包括金屬基底和固定在金屬基底中部的壓電陶瓷，金屬基底和壓電陶瓷分別與導(dǎo)線連接，金屬基底一端通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)垂直的固定在底盤(pán)上，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)與金屬基底另一端接觸。[〇〇〇8]進(jìn)一步地，金屬基底為三角形，三角形的一邊通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)固定，固定的一邊對(duì)應(yīng)的角指向撥盤(pán)，壓電陶瓷呈梯形且與金屬基底的另外兩邊平齊。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1.健身時(shí)，腳蹬帶動(dòng)撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)壓電基元振動(dòng)，壓電基元振動(dòng)產(chǎn)生電流，電流通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)出進(jìn)行處理和存儲(chǔ)后即可利用，該裝置可以將健身自行車(chē)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能;整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，采用壓電基元、能量密度高。
[0011]2.采用多個(gè)壓電基元和突起，可以同時(shí)撥動(dòng)多個(gè)壓電基元振動(dòng)產(chǎn)生電流，增加的轉(zhuǎn)化效率。
[0012]3.金屬基底與底盤(pán)垂直、便于撥盤(pán)撥動(dòng)，金屬基底振動(dòng)帶動(dòng)壓電陶瓷振動(dòng)，壓電陶瓷振動(dòng)，產(chǎn)生電流。
[0013]4.金屬基底通過(guò)一角與撥盤(pán)接觸，減小了撥盤(pán)的阻力，減小了自重、增大了振動(dòng)幅度，壓電陶瓷最大限度的與金屬基底貼合，提高了發(fā)電效果?！靖綀D說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的正視圖。
[0015]圖2是圖1的側(cè)視圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中壓電基元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是健身自行車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-壓電陶瓷；2-金屬基底;3-撥盤(pán);4-壓電基元；5-底盤(pán);6-夾持機(jī)構(gòu)；7-腳蹬;8-車(chē)架;9-導(dǎo)線。【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如圖1和圖2所示，一種基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，包括車(chē)架8上的底盤(pán)5和固定在腳蹬7輸出軸上的撥盤(pán)3,底盤(pán)5上固定有壓電基元4,撥盤(pán)3旋轉(zhuǎn)時(shí)可以撥動(dòng)壓電基元 4振動(dòng)，壓電基元4兩側(cè)的電極分別連接有導(dǎo)線9,導(dǎo)線9依次與電流處理模塊(用于整流和濾波)和電流存儲(chǔ)模塊(如，超級(jí)電容器)連接。健身時(shí)，腳蹬7帶動(dòng)撥盤(pán)3旋轉(zhuǎn)，撥盤(pán)3旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)壓電基元4振動(dòng)，壓電基元4振動(dòng)產(chǎn)生電流，電流通過(guò)導(dǎo)線9導(dǎo)出進(jìn)行處理和存儲(chǔ)后即可利用，該裝置可以將健身自行車(chē)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能;整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，采用壓電基元、能量密度高。
[0021]在本實(shí)施例中，如圖1所示，壓電基元4繞撥盤(pán)3的旋轉(zhuǎn)中心排布成環(huán)形列陣，撥盤(pán)3 的外緣上均勻的設(shè)有若干個(gè)突起，如圖2所示，撥盤(pán)3旋轉(zhuǎn)時(shí)，突起可以撥動(dòng)壓電基元4。采用多個(gè)壓電基元4和突起，可以同時(shí)撥動(dòng)多個(gè)壓電基元4振動(dòng)產(chǎn)生電流，增加的轉(zhuǎn)化效率。
[0022]在本實(shí)施例中，如圖3所示，壓電基元4包括金屬基底2和固定在金屬基底2中部的壓電陶瓷1(壓電陶瓷1通過(guò)導(dǎo)電膠粘接在金屬基底2上)，金屬基底2和壓電陶瓷1分別與導(dǎo)線9連接(粘接)，如圖2所示，金屬基底2—端通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)垂直的固定在底盤(pán)5上，撥盤(pán)3旋轉(zhuǎn)時(shí)與金屬基底2另一端接觸。金屬基底2與底盤(pán)5垂直、便于撥盤(pán)3撥動(dòng)，金屬基底2振動(dòng)帶動(dòng)壓電陶瓷1振動(dòng)，壓電陶瓷1振動(dòng)，產(chǎn)生電流。[〇〇23]在本實(shí)施例中，如圖3所示，金屬基底2為三角形，三角形的一邊通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)6固定，固定的一邊對(duì)應(yīng)的角指向撥盤(pán)3,壓電陶瓷1呈梯形且與金屬基底2的另外兩邊平齊。金屬基底2通過(guò)一角與撥盤(pán)3接觸，減小了撥盤(pán)3的阻力，減小了自重、增大了振動(dòng)幅度，壓電陶瓷1最大限度的與金屬基底2貼合，提高了發(fā)電效果。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，其特征在于:包括車(chē)架上的底盤(pán)和固定在腳 蹬輸出軸上的撥盤(pán)，底盤(pán)上固定有壓電基元，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)可以撥動(dòng)壓電基元振動(dòng)，壓電基元 兩側(cè)的電極分別連接有導(dǎo)線，導(dǎo)線依次與電流處理模塊和電流存儲(chǔ)模塊連接。2.如權(quán)利要求1所述的基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，其特征在于:壓電基元繞撥盤(pán) 的旋轉(zhuǎn)中心排布成環(huán)形列陣，撥盤(pán)的外緣上均勻的設(shè)有若干個(gè)突起，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，突起可以 撥動(dòng)壓電基元。3.如權(quán)利要求1所述的基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，其特征在于:壓電基元包括金 屬基底和固定在金屬基底中部的壓電陶瓷，金屬基底和壓電陶瓷分別與導(dǎo)線連接，金屬基 底一端通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)垂直的固定在底盤(pán)上，撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)與金屬基底另一端接觸。4.如權(quán)利要求3所述的基于健身自行車(chē)的壓電發(fā)電裝置，其特征在于:金屬基底為三角 形，三角形的一邊通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)固定，固定的一邊對(duì)應(yīng)的角指向撥盤(pán)，壓電陶瓷呈梯形且與 金屬基底的另外兩邊平齊。
【文檔編號(hào)】H02N2/18GK205596037SQ201620376049
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】周靜, 翁偉, 楊雄, 陳文 , 沈杰, 林偉, 謝焰
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)