本實(shí)用新型涉及微型發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可穿戴通訊設(shè)備用振動(dòng)發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多便攜式、可穿戴式通訊設(shè)備，這些設(shè)備中許多都配置有將人體活動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并提供給自身的發(fā)電裝置，這不僅使這些設(shè)備擺脫充電的局限與束縛，也為低碳環(huán)保生活做出了貢獻(xiàn)。

目前，這些發(fā)電裝置主要有兩類，一類是利用電磁感應(yīng)原理發(fā)電，另一類是利用壓電材料發(fā)電。一般第一類發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，成本較高，而第二類因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、易于實(shí)現(xiàn)微型化和集成化，愈來愈受到人們的歡迎。但在實(shí)際應(yīng)用中壓電發(fā)電存在如下的問題：

1.振動(dòng)達(dá)到較大幅度，才能為捕獲裝置捕獲，振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化擺動(dòng)動(dòng)能效率低；

2.只要振動(dòng)被捕獲，壓電材料就不停的在進(jìn)行形變-恢復(fù)-再形變-再恢復(fù)的循環(huán)過程，壓電材料易疲勞，壽命低；

3.壓電發(fā)電不停的進(jìn)行，儲(chǔ)電裝置不停的充電，易造成儲(chǔ)電裝置過充，從而降低儲(chǔ)電裝置壽命。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可穿戴通訊設(shè)備用振動(dòng)發(fā)電裝置，其機(jī)械能捕捉效率高，壓電材料壽命長(zhǎng)，并能自動(dòng)停止/開始發(fā)電，防止儲(chǔ)電裝置過充。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種可穿戴通訊設(shè)備用振動(dòng)發(fā)電裝置，包括擺錘和壓電發(fā)電構(gòu)件，所述擺錘包括直柄部和扇形部，所述直柄部與扇形部在擺動(dòng)半徑上的長(zhǎng)度比為1:5，所述扇形部的圓心角為120°，所述扇形部中部設(shè)有鏤空帶，所述鏤空帶將扇形部分割為頂部和底部，所述頂部、鏤空帶、底部沿扇形半徑方向上的長(zhǎng)度比為6:4:1。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述扇形部的底面為圓弧面，所述圓弧面上沿圓周方向均勻設(shè)置若干個(gè)凸包，所述凸包為半圓形凸起。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述壓電發(fā)電構(gòu)件包括壓電材料和支撐電極，兩個(gè)所述支撐電極支撐并固定壓電材料。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在所述壓電材料的上表面還設(shè)有金屬層，在壓電材料的下方設(shè)有彈性填充層。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擺錘上還設(shè)有吸附區(qū)，電磁鐵能通過所述吸附區(qū)將擺錘吸附固定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1．在同等振動(dòng)頻率下，擺錘更易捕捉振動(dòng)動(dòng)能，擺錘擺動(dòng)幅度更大，擺動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化率高；

2．避免壓電材料持續(xù)形變，不易疲勞，壓電材料壽命提升30%以上；

3．當(dāng)儲(chǔ)電裝置充滿電后自動(dòng)停止發(fā)電，避免儲(chǔ)電裝置過充，當(dāng)儲(chǔ)電裝置電量下降到一定電量又能自動(dòng)開始發(fā)電，從而提升儲(chǔ)電裝置壽命。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示實(shí)施例的剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型的壓電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖中，1-臺(tái)座，2-支撐板，3-弧形臺(tái)面，4-擺錘，5-轉(zhuǎn)軸，6-凸包，7-壓電發(fā)電構(gòu)件， 71-支撐電極，72-壓電陶瓷，73-填充層，74-金屬層。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

參見圖1、圖2，本實(shí)用新型提供了一種可穿戴通訊設(shè)備用振動(dòng)發(fā)電裝置。該裝置包括臺(tái)座1和支撐板2，所述臺(tái)座1上設(shè)有弧形臺(tái)面3，所述支撐板2垂直于臺(tái)面3設(shè)置，多個(gè)壓電發(fā)電構(gòu)件7均勻排布于所述弧形臺(tái)面3上，所述支撐板上固定設(shè)置轉(zhuǎn)軸5，轉(zhuǎn)軸5上擺動(dòng)設(shè)置擺錘4。

所述擺錘4包括直柄部41和扇形部42，所述直柄部41與扇形部42在擺動(dòng)半徑上的長(zhǎng)度比為1:5，所述扇形部42的圓心角為α，所述α為120°，所述扇形部42中部設(shè)有鏤空帶421，所述鏤空帶421將扇形部分割為頂部422和底部423，所述頂部422、鏤空帶421、底部423沿扇形半徑方向上的長(zhǎng)度比為6:4:1。

所述扇形部42底面為圓弧面，所述圓弧面上沿圓周方向均勻設(shè)置若干個(gè)凸包6，所述凸包6為半圓形凸起。

所述壓電發(fā)電構(gòu)件7包括支撐電極71、壓電材料72，所述支撐電極71固定在弧形臺(tái)面3上，正負(fù)兩個(gè)所述支撐電極71支撐并固定壓電材料72，在所述壓電材料72的上表面還設(shè)有金屬層73，在壓電材料72的下方還設(shè)有彈性填充層74。

當(dāng)本實(shí)用新型的發(fā)電裝置隨人體運(yùn)動(dòng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，擺錘4捕獲振動(dòng)動(dòng)能并轉(zhuǎn)化為擺錘的擺動(dòng)，擺錘4上的凸包6來回壓迫壓電材料72發(fā)生彈性形變，壓電材料72兩端的電荷經(jīng)支撐電極71傳輸?shù)秸鞣€(wěn)壓電路及儲(chǔ)電裝置。

更好的，在擺錘4上還設(shè)有吸附區(qū)9，在支撐板2上設(shè)有電磁鐵8，所述電磁鐵8連接儲(chǔ)電裝置，并設(shè)定在儲(chǔ)電裝置充滿電后供電，將擺錘4通過吸附區(qū)9吸附固定，此時(shí)凸包6不再壓迫壓電材料72，停止發(fā)電；當(dāng)儲(chǔ)電裝置的電量下降到一定值后，電磁鐵8斷電，擺錘4捕獲振動(dòng)動(dòng)能再次開始擺動(dòng)。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、易于實(shí)現(xiàn)微型化和集成化，可廣泛應(yīng)用于便攜式、穿戴式電子、通訊設(shè)備的自發(fā)電，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1．在同等振動(dòng)頻率下，擺錘更易捕捉振動(dòng)動(dòng)能，擺錘擺動(dòng)幅度更大，擺動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化率高；

2．避免壓電材料持續(xù)形變，不易疲勞，使壓電材料壽命提升30%以上；

3．當(dāng)儲(chǔ)電裝置充滿電后自動(dòng)停止發(fā)電，避免儲(chǔ)電裝置過充，當(dāng)儲(chǔ)電裝置電量下降到一定電量又能自動(dòng)開始發(fā)電，從而提升儲(chǔ)電裝置壽命。

當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。