基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置，包括車架上的底盤和固定在腳蹬輸出軸上的撥盤，底盤上固定有壓電基元，撥盤旋轉(zhuǎn)時可以撥動壓電基元振動，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模塊連接。該裝置可以將健身自行車產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換成電能，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、能量密度高。
【專利說明】
基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于微能源領(lǐng)域，具體涉及一種基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]健身自行車是一種常見的健身器材，人們通過腳蹬帶動車輪旋轉(zhuǎn)、但是車架保持不動，起到了室內(nèi)健身的效果。健身自行車的原理是將生物能轉(zhuǎn)化為機械能，如果能在健身自行車上安裝發(fā)電裝置將機械能轉(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，可將環(huán)境中的振動能量轉(zhuǎn)化為可利用的電能。【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置，該裝置可以將健身自行車產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換成電能，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、能量密度高。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置，包括車架上的底盤和固定在腳蹬輸出軸上的撥盤，底盤上固定有壓電基元，撥盤旋轉(zhuǎn)時可以撥動壓電基元振動，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模塊連接。
[0006]進一步地，壓電基元繞撥盤的旋轉(zhuǎn)中心排布成環(huán)形列陣，撥盤的外緣上均勻的設(shè)有若干個突起，撥盤旋轉(zhuǎn)時，突起可以撥動壓電基元。
[0007]進一步地，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，金屬基底一端通過夾持機構(gòu)垂直的固定在底盤上，撥盤旋轉(zhuǎn)時與金屬基底另一端接觸。[〇〇〇8]進一步地，金屬基底為三角形，三角形的一邊通過夾持機構(gòu)固定，固定的一邊對應(yīng)的角指向撥盤，壓電陶瓷呈梯形且與金屬基底的另外兩邊平齊。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]1.健身時，腳蹬帶動撥盤旋轉(zhuǎn)，撥盤旋轉(zhuǎn)撥動壓電基元振動，壓電基元振動產(chǎn)生電流，電流通過導(dǎo)線導(dǎo)出進行處理和存儲后即可利用，該裝置可以將健身自行車產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換成電能;整個裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小，采用壓電基元、能量密度高。
[0011]2.采用多個壓電基元和突起，可以同時撥動多個壓電基元振動產(chǎn)生電流，增加的轉(zhuǎn)化效率。
[0012]3.金屬基底與底盤垂直、便于撥盤撥動，金屬基底振動帶動壓電陶瓷振動，壓電陶瓷振動，產(chǎn)生電流。
[0013]4.金屬基底通過一角與撥盤接觸，減小了撥盤的阻力，減小了自重、增大了振動幅度，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說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例的正視圖。
[0015]圖2是圖1的側(cè)視圖。
[0016]圖3是本實用新型實施例中壓電基元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是健身自行車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-壓電陶瓷；2-金屬基底;3-撥盤;4-壓電基元；5-底盤;6-夾持機構(gòu)；7-腳蹬;8-車架;9-導(dǎo)線?！揪唧w實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0020]如圖1和圖2所示，一種基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置，包括車架8上的底盤5和固定在腳蹬7輸出軸上的撥盤3,底盤5上固定有壓電基元4,撥盤3旋轉(zhuǎn)時可以撥動壓電基元 4振動，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)和電流存儲模塊(如，超級電容器)連接。健身時，腳蹬7帶動撥盤3旋轉(zhuǎn)，撥盤3旋轉(zhuǎn)撥動壓電基元4振動，壓電基元4振動產(chǎn)生電流，電流通過導(dǎo)線9導(dǎo)出進行處理和存儲后即可利用，該裝置可以將健身自行車產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換成電能;整個裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小，采用壓電基元、能量密度高。
[0021]在本實施例中，如圖1所示，壓電基元4繞撥盤3的旋轉(zhuǎn)中心排布成環(huán)形列陣，撥盤3 的外緣上均勻的設(shè)有若干個突起，如圖2所示，撥盤3旋轉(zhuǎn)時，突起可以撥動壓電基元4。采用多個壓電基元4和突起，可以同時撥動多個壓電基元4振動產(chǎn)生電流，增加的轉(zhuǎn)化效率。
[0022]在本實施例中，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—端通過夾持機構(gòu)垂直的固定在底盤5上，撥盤3旋轉(zhuǎn)時與金屬基底2另一端接觸。金屬基底2與底盤5垂直、便于撥盤3撥動，金屬基底2振動帶動壓電陶瓷1振動，壓電陶瓷1振動，產(chǎn)生電流。[〇〇23]在本實施例中，如圖3所示，金屬基底2為三角形，三角形的一邊通過夾持機構(gòu)6固定，固定的一邊對應(yīng)的角指向撥盤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通過一角與撥盤3接觸，減小了撥盤3的阻力，減小了自重、增大了振動幅度，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，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置，其特征在于:包括車架上的底盤和固定在腳 蹬輸出軸上的撥盤，底盤上固定有壓電基元，撥盤旋轉(zhuǎn)時可以撥動壓電基元振動，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模塊連接。2.如權(quán)利要求1所述的基于健身自行車的壓電發(fā)電裝置，其特征在于:壓電基元繞撥盤 的旋轉(zhuǎn)中心排布成環(huán)形列陣，撥盤的外緣上均勻的設(shè)有若干個突起，撥盤旋轉(zhuǎn)時，突起可以 撥動壓電基元。3.如權(quán)利要求1所述的基于健身自行車的壓電發(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 底一端通過夾持機構(gòu)垂直的固定在底盤上，撥盤旋轉(zhuǎn)時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，三角形的一邊通過夾持機構(gòu)固定，固定的一邊對應(yīng)的角指向撥盤，壓電陶瓷呈梯形且與 金屬基底的另外兩邊平齊。
【文檔編號】H02N2/18GK205596037SQ201620376049
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】周靜, 翁偉, 楊雄, 陳文 , 沈杰, 林偉, 謝焰
【申請人】武漢理工大學(xué)