203受到壓力的同時(shí)，利用下面金屬彈簧204的緩沖作用避免陶瓷受到巨大沖擊而被壓碎。
[0040]作為示例，所述底板201上分布有2排8列圓形凹槽202，共16個(gè)，所述底板201的材質(zhì)為鋼制材料，所述金屬彈簧204為鋼制彈簧。如圖1所示。
[0041]作為示例，所述壓電陶瓷203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，以符合環(huán)保和健康要求。
[0042]如圖2及圖3所示，所述上層結(jié)構(gòu)包括:蓋板101，所述蓋板101下表面對應(yīng)套筒205開孔的位置有設(shè)置有柱體102，所述蓋板101及柱體102通過支撐彈簧207連接于所述套筒205上，當(dāng)蓋板101不受力時(shí)，柱體102與壓電陶瓷203分離，當(dāng)蓋板101受力時(shí)，柱體102接觸壓電陶瓷203，并對壓電陶瓷203施加一定的壓力，以產(chǎn)生電能。
[0043]作為示例，所述蓋板101、柱體102及支撐彈簧207的材質(zhì)為鋼制材料。
[0044]作為示例，所述底板201及蓋板101的側(cè)面通過卡扣連接，以保證所述蓋板101能在一定幅度內(nèi)移動但不脫離底板201，并便于安裝。
[0045]作為示例，所述發(fā)電裝置的蓋板101上表面具有波浪形的凸起條紋，起到防滑的作用。
[0046]所述發(fā)電裝置裝配后的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0047]在本實(shí)施例中，所述發(fā)電裝置設(shè)置于樓梯臺階臺面靠外臺階臺面處，且覆蓋面積不大于整個(gè)臺階臺面的一半，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。
[0048]如圖4所示，所述照明電路包括二極管D、充電電池U、開關(guān)SW以及LED燈P，其中，各壓電陶瓷203并聯(lián)于所述充電電池U，且各壓電陶瓷203與所述充電電池U之間均連接有二極管D，所述二極管D在回路中防止電流倒充；所述LED燈P通過所述開關(guān)SW連接于所述充電電池U。
[0049]進(jìn)一步地，所述開關(guān)SW為聲光控開關(guān)，光線好時(shí)將壓電陶瓷203產(chǎn)生的電能給充電電池U充電，光線差時(shí)，將壓電陶瓷203產(chǎn)生的電能直接提供給LED燈P進(jìn)行照明，當(dāng)壓電陶瓷203沒產(chǎn)生電能且所述聲光控開關(guān)打開后，所述充電電池U可為LED燈P照明提供電能。
[0050]如上所述，本發(fā)明提供一種樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，所述樓梯臺階自發(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階上，用于將腳踩臺階時(shí)對壓電陶瓷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。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)對臺階的壓力來發(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。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0051]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于，所述樓梯臺階自發(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階上，用于將腳踩臺階時(shí)對壓電陶瓷產(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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于:所述發(fā)電裝置包括底層結(jié)構(gòu)及上層結(jié)構(gòu)，其中: 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； 所述上層結(jié)構(gòu)包括:蓋板，所述蓋板下表面對應(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，并對壓電陶瓷施加一定的壓力，以產(chǎn)生電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于:所述底板上分布有2排8列圓形凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于: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)移動但不脫離底板，并便于安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于: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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于:所述發(fā)電裝置設(shè)置于樓梯臺階臺面靠外臺階臺面處，且覆蓋面積不大于整個(gè)臺階臺面的一半，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于: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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于: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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，其特征在于: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。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種樓梯臺階自發(fā)電照明裝置，所述樓梯臺階自發(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階上，用于將腳踩臺階時(shí)對壓電陶瓷產(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。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)對臺階的壓力來發(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。
【IPC分類】F21V23-06, F21Y101-02, F21S9-04, F21V17-12, C04B35-468
【公開號】CN104776386
【申請?zhí)枴緾N201510193558
【發(fā)明人】李偉, 徐志軍, 初瑞清, 郝繼功, 付鵬, 杜鵑
【申請人】聊城大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月22日