一種樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，具體涉及一種利用無鉛壓電陶瓷作為能量轉(zhuǎn)換核心元件，通過壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，建筑物中的照明設(shè)備多依賴外部電源，由于建筑物數(shù)量大樓梯使用率高，而使得樓梯內(nèi)的照明設(shè)備消耗大量能源。另外，當(dāng)外部電源故障停止供電時(shí)，樓梯內(nèi)照明設(shè)備停止工作，人員通過時(shí)無固定照明，安全存在隱患。
[0003]壓電陶瓷通過正壓電效應(yīng)可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，通過逆壓電效應(yīng)可將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。目前大量使用的壓電材料是以氧化鉛為原理的鉛基壓電陶瓷，考慮到環(huán)保和人類身體健康的因素，無鉛壓電陶瓷成為一種備受關(guān)注的新型能量收集和能量轉(zhuǎn)換材料。人們在樓梯內(nèi)通過時(shí)，必定會(huì)對(duì)樓梯臺(tái)階產(chǎn)生壓力，因此，可以設(shè)計(jì)一種能量轉(zhuǎn)換裝置，將人們走樓梯時(shí)對(duì)臺(tái)階的壓力轉(zhuǎn)換成電能，給照明設(shè)備供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置，以實(shí)現(xiàn)一種能量轉(zhuǎn)換裝置，將人們走樓梯時(shí)對(duì)臺(tái)階的壓力轉(zhuǎn)換成電能，給照明設(shè)備供電。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置，所述樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置包括發(fā)電裝置及照明電路，所述發(fā)電裝置裝配在樓梯臺(tái)階上，用于將腳踩臺(tái)階時(shí)對(duì)壓電陶瓷產(chǎn)生的壓力，基于壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能，所述照明裝置用于將所述電能直接用于照明或存儲(chǔ)。
[0006]作為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的一種優(yōu)選方案，所述發(fā)電裝置包括底層結(jié)構(gòu)及上層結(jié)構(gòu)，其中:
[0007]所述底層結(jié)構(gòu)包括:底板，所述底板上分布有若干凹槽，凹槽下半部分設(shè)置有開孔的套筒，套筒底部安裝有金屬彈簧，金屬彈簧頂部連接有一金屬板，金屬板上面承載有壓電陶瓷，并固定于套筒內(nèi)，此時(shí)壓電陶瓷中心電極部分單面受壓，在保證壓電陶瓷受到壓力的同時(shí)，利用下面金屬彈簧的緩沖作用避免陶瓷受到巨大沖擊而被壓碎；
[0008]所述上層結(jié)構(gòu)包括:蓋板，所述蓋板下表面對(duì)應(yīng)套筒開孔的位置有設(shè)置有柱體，所述蓋板及柱體通過支撐彈簧連接于所述套筒上，當(dāng)蓋板不受力時(shí)，柱體與壓電陶瓷分離，當(dāng)蓋板受力時(shí)，柱體接觸壓電陶瓷，并對(duì)壓電陶瓷施加一定的壓力，以產(chǎn)生電能。
[0009]進(jìn)一步地，所述底板上分布有2排8列圓形凹槽。
[0010]作為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的一種優(yōu)選方案，所述底板及蓋板的側(cè)面通過卡扣連接，以保證所述蓋板能在一定幅度內(nèi)移動(dòng)但不脫離底板，并便于安裝。
[0011]作為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的一種優(yōu)選方案，所述發(fā)電裝置的蓋板上表面具有波浪形的凸起條紋，起到防滑的作用。
[0012]作為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的一種優(yōu)選方案，所述發(fā)電裝置設(shè)置于樓梯臺(tái)階臺(tái)面靠外臺(tái)階臺(tái)面處，且覆蓋面積不大于整個(gè)臺(tái)階臺(tái)面的一半，此處為行人走樓梯時(shí)必接觸的部分，以節(jié)約成本并提高效率。
[0013]作為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的一種優(yōu)選方案，所述壓電陶瓷為無鉛型壓電陶瓷，包括鈦酸鋇基壓電陶瓷、鈦酸鉍鈉基壓電陶瓷或鈮酸鉀鈉基壓電陶瓷中的一種。
[0014]作為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的一種優(yōu)選方案，所述照明電路包括二極管、充電電池、開關(guān)以及LED燈，其中，各壓電陶瓷并聯(lián)于所述充電電池，且各壓電陶瓷與所述充電電池之間均連接有二極管，所述二極管在回路中防止電流倒充；所述LED燈通過所述開關(guān)連接于所述充電電池。
[0015]進(jìn)一步地，所述開關(guān)為聲光控開關(guān)，光線好時(shí)將壓電陶瓷產(chǎn)生的電能給充電電池充電，光線差時(shí)，將壓電陶瓷產(chǎn)生的電能直接提供給LED燈進(jìn)行照明，當(dāng)壓電陶瓷沒產(chǎn)生電能且所述聲光控開關(guān)打開后，所述充電電池可為LED燈照明提供電能。
[0016]如上所述，本發(fā)明提供一種樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置，所述樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置包括發(fā)電裝置及照明電路，所述發(fā)電裝置裝配在樓梯臺(tái)階上，用于將腳踩臺(tái)階時(shí)對(duì)壓電陶瓷產(chǎn)生的壓力，基于壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能，所述照明裝置用于將所述電能直接用于照明或存儲(chǔ)。本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明利用行人在走樓梯時(shí)對(duì)臺(tái)階的壓力來發(fā)電，從而提供給安裝在樓梯中的照明設(shè)備，該發(fā)明簡單、成本低、便于安裝、可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，并且無需外部電源，減少了設(shè)備對(duì)外部電源依賴，增加了樓梯內(nèi)緊急狀況下照明的可靠性，增強(qiáng)了安全性。
【附圖說明】
[0017]圖1顯示為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的發(fā)電裝置上層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2顯示為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的發(fā)電裝置底層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3顯示為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的發(fā)電裝置轉(zhuǎn)配后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4顯示為本發(fā)明的樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置的照明電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]元件標(biāo)號(hào)說明
[0022]101蓋板
[0023]102柱體
[0024]201底板
[0025]202凹槽
[0026]203壓電陶瓷
[0027]204金屬彈簧
[0028]205套筒
[0029]206金屬板
[0030]207支撐彈簧
[0031]D二極管
[0032]U充電電池
[0033]Sff開關(guān)
[0034]PLED 燈
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0036]請參閱圖1?圖4。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0037]如圖1?圖4所示，本實(shí)施例提供一種樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置，所述樓梯臺(tái)階自發(fā)電照明裝置包括發(fā)電裝置及照明電路，所述發(fā)電裝置裝配在樓梯臺(tái)階上，用于將腳踩臺(tái)階時(shí)對(duì)壓電陶瓷203產(chǎn)生的壓力，基于壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能，所述照明裝置用于將所述電能直接用于照明或存儲(chǔ)。
[0038]在本實(shí)施例中，所述發(fā)電裝置包括底層結(jié)構(gòu)及上層結(jié)構(gòu)，其中:
[0039]如圖1及圖3所示，所述底層結(jié)構(gòu)包括:底板201，所述底板201上分布有若干凹槽202，凹槽202下半部分設(shè)置有開孔的套筒205，套筒205底部安裝有金屬彈簧204，金屬彈簧204頂部連接有一金屬板206，金屬板206上面承載有壓電陶瓷203，并固定于套筒205內(nèi)，此時(shí)壓電陶瓷203中心電極部分單面受壓，在保證壓電陶瓷