本发明专利技术涉及一种自发电电源，所述自发电电源包括压电组件、第一压电陶瓷层和/或第二压电陶瓷层，所述第一压电陶瓷层与压电组件相对设置，所述第二压电陶瓷层与所述压电组件接触，在所述第一压电陶瓷层向所述压电组件冲击的过程中，第一压电陶瓷层和/或第二压电陶瓷层产生电能，其中，压电组件包括与导电关节连接的至少两个环形的压电槽，若干第二压电球以间隔分布的方式固定分布在压电槽中。本发明专利技术中，若干子导电柱通过导电链固定并与导电关节连接，从而减少导电柱与第一压电陶瓷层和/或第二压电陶瓷层的接触面积，使得第一压电陶瓷和/或第二压电陶瓷层的形变更大，产生的电能更多。更多。更多。
【技术实现步骤摘要】
一种自发电电源及无线无源开关
[0001]本专利技术是申请日为2019年11月5日，申请号为201911075262.3，专利技术名称为一种跷板式无线无源装置，申请类型为专利技术的专利技术专利的分案。
[0002]本专利技术涉及无线开关的
，尤其涉及一种自发电电源及无线无源开关。
技术介绍
[0003]无线无源开关主要包括能量采集装置和无线通讯模块，所以无线无源开关是能量采集装置和无线通讯模块发展到一定阶段结合的产物。通过检索，发现无线无源开关的专利的对比文件可为早期关于基于电磁感应原理的发电器的专利，例如2012年的一个关于自发电开关的美国专利(US9106110B2)的对比文件为1925年的一个关于发电器的美国专利(US1621469A)。用电磁感应的方式将机械能转换为电能。后来，发电模块变得小型化，采用自发电的方式为便携式设备供电，关于自发电开关的装置为便携式的小型发电器(如JPS5656144A)。其中，能量采集模块能够采集周围环境产生的能量(机械能、光能和温差能)，能量经过处理以后用来供给无线通讯模块。
[0004]近几年，随着面向家庭控制及自动化短距离无线技术的发展，家庭智能化所带来的机遇正成为现实。轻家居相比传统智能家居很明显的两个优势就是在易安装和易交互。在已出现的各种短距离无线通信技术中，EnOcean、Zigbee、Z
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Wave和蓝牙是当前连接智能家居产品的主要手段。
[0005]例如，中国专利CN 104407522 B公开了一种自发电无线开关，其特征在于，包括微发电机以及用于向外发送无线控制信号的控制板；所述微发电机包括活动布置的磁铁组以及线圈组，所述线圈组包括铁芯以及电性连接于所述控制板的导线，所述导线缠绕于所述铁芯外，形成线圈；所述磁铁组置于所述线圈组的外侧，且与所述线圈的中心线正对布置，其包括永磁体以及分别置于所述永磁体两相对侧上的导磁板，所述自发电无线开关还包括底板，所述微发电机置于所述底板上，所述底板上凸设有两相对布置的滑轨板，所述滑轨板中设有沿上下延伸布置的滑轨，所述磁铁组的两端分别活动置于所述滑轨中。即该专利通过铁芯切割磁感线来产生电磁感应，从而为控制板提供电源，使得控制板向外发送控制信号。但是，该专利同样具有缺陷：用于向外发送无线控制信号的传统控制板的耗能较高。尤其面临智能家居系统，一个无线无源开关需要对多个智能家电进行集中控制。当控制板对多个智能家电进行多次控制的时候，控制板无疑需要记忆并发射多种含有控制信息的信号，而且，信号传输的距离是相对延长的。控制板的体量和耗电无疑会相当大。即瞬时产生的电能是不足够满足控制板的需要。顺应时代的科技发展，无线无源开关加入了芯片，相对控制板的耗能有所降低。但是，自发电线圈的发电量不够稳定，有时会随着按键的位移大小、速度而发生变化。当用户仅用微小的力按动开关的时候，电圈的发电量不稳定，不足以以支持通讯芯片远距离传输数据。因此，低功耗、能够远距离传输信号的无线无源开关是目前市场需要的，也是需要快速改进的未来技术。
[0006]本专利技术的母案在实质审查的过程中，审查员没有找到最接近的现有技术，也没有提出创造性的问题。因此，本专利技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具有明显的创造性。
[0007]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0008]针对现有技术之不足，本专利技术提供一种跷板式无线无源装置，所述装置至少包括自发电电源和无线通讯组件，其特征在于，所述自发电电源包括至少两个压电陶瓷层、压电组件和跷板式驱动组件。所述跷板式驱动组件包括由贯穿盖板的牵引组件连接的跷板式压片和可移动的且表面设置有第一压电陶瓷层的第一绝缘层，所述盖板和所述第一绝缘层之间设置有至少一个弹性件，所述压电组件包括由可导电的导电关节连接的若干导电柱，在所述牵引绳基于所述跷板式压片的非平衡压力牵引所述第一绝缘层移动并且压迫所述弹性件发生弹性形变的情况下，所述弹性件在所述牵引力消失时刻以弹力驱动所述第一绝缘层和所述第一压电陶瓷层向所述压电组件冲击以驱动所述压电组件压迫与其本身接触的第二压电陶瓷层，从而所述第一压电陶瓷层和第二压电陶瓷层共同在与若干所述导电柱挤压变形的过程中产生电能。现有技术中，压电陶瓷发电电源都是通过按压式的结构来按压压电陶瓷层，在将按压处与跷板式开关键连接后，由于按压的力量、速度不稳定，产生的电量不稳定，则开关发出的无线信号会受到影响，开关不灵敏。本专利技术通过将按压部分设置为跷板式，由于跷板按压的下降距离是受开关按键设定的，是可调节和可控制的，受按压者的力量影响较小，因此使得压电陶瓷电源的发电量稳定。本专利技术通过改变压电陶瓷层的受力方式，使得每一次按压后的跷板能够自动回弹，不需要用户进行二次按压。
[0009]根据一个优选实施方式，所述第一绝缘层通过至少两个滑动组件以可滑动的方式设置于所述压电组件的第一侧面，处于所述盖板和所述第一绝缘层之间的所述牵引绳段套设有与其一端与所述盖板或所述第一绝缘层固定的至少一个弹性件；在所述牵引绳牵引所述第一绝缘层向远离所述压电组件的方向移动的过程中，所述弹性件迫于所述盖板和所述第一绝缘层之间的距离缩小而发生弹性形变以产生驱动力。本专利技术通过设置滑动组件使得压电陶瓷层快速移动的优势在于，减小了移动过程中的阻力，压电陶瓷层在弹性件的驱动下快速冲击压电组件，速度越快，冲力越大，压电陶瓷层的形变程度就越大，从而产生更多的电能。
[0010]根据一个优选实施方式，所述滑动组件包括分别设置于所述第一绝缘层两端的并行的滑动轨道，所述盖板固定于框架的一端，所述滑动轨道固定于与框架的另一端连接的缓冲层上。
[0011]所述压电组件与第二压电陶瓷层接触，所述第二压电陶瓷层固定设置于所述两个滑动组件之间。
[0012]所述第二压电陶瓷层设置于所述压电组件和第二绝缘层之间。
[0013]所述第二绝缘层一侧设置有至少一层缓冲层，所述缓冲层在所述压电组件与所述
第一压电陶瓷层和所述第二压电陶瓷层同时撞击的过程中减小所述滑轮组件和所述框架的振动程度。
[0014]所述跷板式组件的跷板式压片通过支柱以可转动的方式设置于所述盖板上，所述牵引绳的一端与所述跷板式压片的牵引端连接，从而所述跷板式压片的按压端在压力的作用下由于失去平衡二使得所述跷板式压片的牵引端移动以牵引所述第一压电陶瓷层沿滑动组件的滑动轨道移动。
[0015]根据一个优选实施方式，所述压电组件中的若干所述导电柱以轴线与所述第一绝缘层的移动方向垂直的方式间隔排布，连接所述导电柱的所述导电关节的厚度小于所述导电柱的直径，从而所述导电柱以较小的接触面积分别与所述第一压电陶瓷层和第二压电陶瓷层接触来促进所述第一压电陶瓷层和/或第二压电陶瓷层的形变程度。本专利技术将导电柱如此设置的优势在于，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自发电电源，其特征在于，所述自发电电源包括压电组件(4)、第一压电陶瓷层(7)和/或第二压电陶瓷层(15)，所述第一压电陶瓷层(7)与压电组件(4)相对设置，所述第二压电陶瓷层(15)与所述压电组件(4)接触，在所述第一压电陶瓷层(7)向所述压电组件冲击的过程中，第一压电陶瓷层(7)和/或第二压电陶瓷层(15)产生电能，其中，压电组件(4)包括与导电关节(42)连接的至少两个环形的压电槽(46)，若干第二压电球(47)以间隔分布的方式固定分布在压电槽(46)中。2.根据权利要求1所述的自发电电源，其特征在于，所述压电槽(46)以槽底凸出导电关节(42)所在平面的方式与第一压电陶瓷层(7)或第二压电陶瓷层(15)接触，从而若干第二压电球(47)在与第一压电陶瓷层(7)或第二压电陶瓷层(15)撞击的过程中将第一压电陶瓷层(7)或第二压电陶瓷层(15)由于形变产生的电能通过导电关节(42)进行传输。3.根据权利要求2所述的自发电电源，其特征在于，在相邻的所述第二压电球(47)之间的间隔内设置有能够自由移动的第一压电球(45)，在第一压电陶瓷层(7)与第一压电球(45)冲击碰撞的过程中，第一压电球(45)基于撞击的冲力变换位置从而第一压电陶瓷层(7)和/或第二压电陶瓷层(15)与第一压电球(45)接触的形变位置非固定。4.根据权利要求3所述的自发电电源，其特征在于，至少两个第二压电球之间设置有大于第一压电球直径的间隔，所述第一压电球间隔内设置有至少一个沿压电槽自由滚动的第一压电球。5.根据权利要求4所述的自发电电源，其特征在于，所述环形压电槽内的第二压电球设置为沿轨道紧密排布的第一压电球，其中，轨道内的第一压电球只能沿轨道滚动，而不能够轨道内弹出。6.根据权利要求1～5任一项所述的自发电电源，其特征在于，所述自发电电源还包括跷板式压片(13)、至少一个弹性件(11)和限位杆(23)，跷板式压片(13)通过牵引绳(14)与设置有所述第一压电陶瓷层(7)的所述第一绝缘层(8)连接，至少一个弹性件(11)设置在盖板(10)和第一绝缘层(8)之间，所述限位杆(23)设置在与跷板按键连接的跷板式...
【专利技术属性】
技术研发人员：董永术，
申请(专利权)人：德能森智能科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：
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