專利名稱：一種壓電換能器件及使用該器件的壓電發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種壓電換能器件，本實用新型還涉及使用這種壓電換能器件的壓電發(fā)電機。
背景技術(shù)：
利用壓電效應(yīng)將振動等機械能轉(zhuǎn)化為電能的壓電發(fā)電裝置已為人們所公知，而壓電換能器件是其中最為核心的器件。圖I和圖2中所示出的就是最為常見的壓電換能器件，包括基片I和設(shè)置于基片I單面或雙面的壓電陶瓷元件2。在基片I接收到來自外界的機械能量而發(fā)生振動時，壓電陶瓷元件2則因為壓電效應(yīng)而產(chǎn)生電能，這些電能被直接輸出利用或者是收集儲存起來。為了増大換能效率，常在ー個壓電發(fā)電裝置中并聯(lián)或串聯(lián)多個這樣的壓電換能器件。然而，這種具有多個換能器件的壓電發(fā)電機在實際使用中，由于多個·壓電換能器件的振動相位不同，導(dǎo)致輸出的電信號并不相同，從而造成能量的損耗。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種壓電換能器件，通過對其結(jié)構(gòu)的改進，與圖I和圖2所示的現(xiàn)有的壓電換能器件相比，其本身具有多個同相位振動的壓電陶瓷元件，能量損耗更少，因而具有更好的換能效率。本實用新型所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用上述壓電換能器件的壓電發(fā)電機。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種壓電換能器件，包括基片，所述基片的單面或雙面設(shè)置有壓電陶瓷元件，所述基片的至少ー個面上具有至少兩個壓電陶瓷元件。作為上述技術(shù)方案的改進，所述壓電陶瓷元件是單層的。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述壓電陶瓷元件是多層的。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述基片為金屬基片。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述基片為非金屬基片。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述基片的兩面均設(shè)置有壓電陶瓷元件。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述設(shè)置在基片的兩面的壓電陶瓷元件對稱設(shè)置。作為上述技術(shù)方案的進ー步改進，所述設(shè)置在基片的兩面的壓電陶瓷元件相互錯開設(shè)置。本實用新型還提供一種壓電發(fā)電機，該壓電發(fā)電機包括上述的壓電換能器件。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是本實用新型的壓電換能器件以及使用這種換能器件的壓電發(fā)電機由于在基片的單面至少有兩個壓電陶瓷元件，基于這種結(jié)構(gòu)，其在振動時，單個換能器件的多個壓電陶瓷元件都是同相位振動的，減少了由于相位不同造成的能量損耗，與圖I和圖2中所示出的常見的壓電換能器件相比其本身具有較高的換能效率。另外，通過調(diào)整基片上不同壓電陶瓷元件的極化方向和連接方式，還可以實現(xiàn)對輸出電流和電壓的調(diào)整。最后，由于該壓電換能器件中使用了多個獨立的壓電陶瓷元件，使其可以承受更大的變形而不會破壞。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明圖I是現(xiàn)有技術(shù)中壓電換能器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種壓電換能器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2的正視示意圖；圖5是本實用新型第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型第二實施例的另ー種變形。
具體實施方式
以下將結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本實用新型的目的、特征和效果。圖3、圖4示出了本實用新型所提供的壓電換能器件的第一個實施例，分別為該壓電換能器件的俯視圖和正視圖，其包括基片1，所述基片I的其中一個面上設(shè)置有多個壓電陶瓷元件2，直觀看上去，本實用新型的壓電換能器件類似計算機用的內(nèi)存條。這樣，在振動時，由于這些壓電陶瓷元件2都是同相位振動的，其所輸出的電信號都是相同的，從而避免了能量的損耗，具有較高的換能效率。其中，基片I可以是金屬的，也可以是非金屬的，都不影響其使用。當基片I采用金屬材料時，位于基片同一面的壓電陶瓷元件是并聯(lián)的，可以提供較大的電流輸出。當基片I采用非金屬材料時，壓電陶瓷元件的既可以并聯(lián)，也可以串聯(lián)，也可以根據(jù)需要進行并聯(lián)和串聯(lián)的組合連接。至于壓電陶瓷元件2可以是單層的，也可以是多層的。圖中所示的基片I和壓電陶瓷元件2都是長條狀的，實際上，其形狀并不限于長條狀，可以根據(jù)具體的使用需求做調(diào)整。參考圖5，本實用新型所提供的壓電換能器件的第二個實施例，包括基片1，所述基片I的兩個面上均設(shè)置有多個壓電陶瓷元件2。其中，基片I可以是金屬的，也可以是非金屬的，都不影響其使用。至于壓電陶瓷元件2可以是單層的，也可以是多層的。圖5中所示出的位于基片I兩側(cè)的多個壓電陶瓷元件2都是對稱設(shè)置的，參考圖6，這些壓電陶瓷元件2可以使互相錯開設(shè)置在基片I的兩個面上。通過將上述的壓電換能器件安裝在已有的各種壓電發(fā)電裝置中，從而得到本實用新型所提供的具有較高換能效率的壓電發(fā)電裝置。當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種壓電換能器件，包括基片，所述基片的單面或雙面設(shè)置有壓電陶瓷元件，其特征在于所述基片的至少ー個面上具有至少兩個壓電陶瓷元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓電換能器件，其特征在于所述壓電陶瓷元件是單層的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓電換能器件，其特征在于所述壓電陶瓷元件是多層的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的壓電換能器件，其特征在于所述基片為金屬基片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的壓電換能器件，其特征在于所述基片為非金屬基片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的壓電換能器件，其特征在于所述基片的兩面均設(shè)置有壓電陶瓷元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電換能器件，其特征在于所述設(shè)置在基片的兩面的壓電陶瓷元件對稱設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電換能器件，其特征在于所述設(shè)置在基片的兩面的壓電陶瓷元件相互錯開設(shè)置。
9.ー種壓電發(fā)電機，其特征在于其包括上述任一項權(quán)利要求所述的壓電換能器件。
專利摘要本實用新型公開了一種壓電換能器件，包括基片，所述基片的單面或雙面設(shè)置有壓電陶瓷元件，所述基片的至少一個面上具有至少兩個壓電陶瓷元件。本實用新型的壓電換能器件在基片的單面至少有兩個壓電陶瓷元件，這樣，在振動時，單個換能器件的多個壓電陶瓷元件都是同相位振動的，換能效率高。同樣，使用這種換能器件的壓電發(fā)電機具有較高的換能效率。
文檔編號H02N2/18GK202634318SQ20122025886
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者王秋軍, 梅術(shù)華, 張曙光 申請人:廣州市番禺奧迪威電子有限公司