阅读说明：本技术 一种带有微能量收集装置的自供电无线鼠标 (Self-powered wireless mouse with micro-energy collecting device ) 是由 刘泽凯 赵建辉 赵梓良 韩鹏辉 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于提供一种带有微能量收集装置的自供电无线鼠标,包括鼠标壳体、左键、右键,鼠标壳体底部上设置中部固定板,左键下方设置矩形单晶压电悬臂梁,矩形单晶压电悬臂梁的一个端部连接中部固定板,另一个端部下方通过弹簧连接永磁块,永磁块下方的鼠标壳体上设置圆柱孔,圆柱孔外部缠绕线圈,矩形单晶压电悬臂梁下方设置弓字形单晶压电悬臂梁,弓字形单晶压电悬臂梁的一个端部连接中部固定板,另一个端部上设置永磁铁质量块。本发明布置有多套微能量收集装置,能够最大限度地提高人体机械能的捕获效率。并且对压电型微能量收集装置的压电悬臂梁进行结构改造,增大悬臂梁振动频率,有效提高发电功率。(The invention aims to provide a self-powered wireless mouse with a micro-energy collecting device, which comprises a mouse shell, a left key and a right key, wherein a middle fixing plate is arranged at the bottom of the mouse shell, a rectangular single-crystal piezoelectric cantilever beam is arranged below the left key, one end part of the rectangular single-crystal piezoelectric cantilever beam is connected with the middle fixing plate, the other end part of the rectangular single-crystal piezoelectric cantilever beam is connected with a permanent magnet through a spring, a cylindrical hole is formed in the mouse shell below the permanent magnet, a coil is wound outside the cylindrical hole, a bow-shaped single-crystal piezoelectric cantilever beam is arranged below the rectangular single-crystal piezoelectric cantilever beam, one end part of the bow-shaped single-crystal piezoelectric cantilever beam is connected with the middle fixing plate, and a permanent magnet mass block is arranged at the other end part of the bow-shaped single-crystal piezoelectric cantilever beam. The invention arranges a plurality of micro energy collecting devices, and can improve the capture efficiency of human mechanical energy to the utmost extent. And the piezoelectric cantilever beam of the piezoelectric micro-energy collecting device is structurally modified, so that the vibration frequency of the cantilever beam is increased, and the power generation power is effectively improved.)

一种带有微能量收集装置的自供电无线鼠标

技术领域

本发明涉及的是一种鼠标，具体地说是无线鼠标。

背景技术

大多数无线鼠标使用的一次性干电池存在着电池容量有限、使用寿命短和无法循环利用等问题，且对环境污染较大。可充电型电池虽然在一定程度上能缓解电池的污染问题，但其价格较高，且仍需经常充电，无法从根本上解决无线鼠标使用电池供电带来的问题。

鼠标在使用过程中产生了多种未被利用的微能量，包括使用者按压鼠标时产生的压力及晃动鼠标时产生的机械运动力等。专利《一种可用于收集身体运动能量的自驱动鼠标》(CN111984135A)通过在按键、鼠标垫及鼠标内部安装压电式俘能装置将使用者按压鼠标及晃动鼠标时产生的机械能进行了回收发电，但由于鼠标内部空间未被充分利用，其电能转化效率不高，并且其捕获电能的装置较为分散，无法同时将机械能转化为电能，导致其在使用鼠标过程中必定会出现电流不稳定的情况。专利《一种压电-电磁复合式振动能量收集器》(CN111564989A)提供了一种压电-电磁复合式俘能装置对使用者晃动鼠标时的机械能进行了回收转化，但只实现了对单一方向运动产生能量的捕获，转化效率较低，无法保证鼠标完全实现自供电。

发明内容

本发明的目的在于提供对鼠标使用过程中产生的微能量进行高效回收和转化，以解决现有鼠标发电装置结构单一、布局分散及发电功率低等问题的一种带有微能量收集装置的自供电无线鼠标。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种带有微能量收集装置的自供电无线鼠标，包括鼠标壳体、左键、右键，其特征是：鼠标壳体底部上设置中部固定板，左键下方设置矩形单晶压电悬臂梁，矩形单晶压电悬臂梁的一个端部连接中部固定板，另一个端部下方通过弹簧连接永磁块，永磁块下方的鼠标壳体上设置圆柱孔，圆柱孔外部缠绕线圈，矩形单晶压电悬臂梁下方设置弓字形单晶压电悬臂梁，弓字形单晶压电悬臂梁的一个端部连接中部固定板，另一个端部上设置永磁铁质量块，中部固定板后方的鼠标壳体里设置可充电锂电池。

本发明还可以包括：

1、鼠标壳体底部上设置有前部固定板和纵向固定板，前部固定板、纵向固定板以及鼠标壳体侧壁上均设置与中部固定板上相同的弓字形单晶压电悬臂梁，且其端部均设置永磁铁质量块，四个弓字形单晶压电悬臂梁呈十字形分布，永磁铁位于四个永磁铁质量块中间。

2、右键下方的矩形单晶压电悬臂梁、弹簧、永磁铁、圆柱孔、线圈、弓字形单晶压电悬臂梁以及永磁铁质量块与左键下方的设置相同。

3、左键或右键被按压时，矩形单晶压电悬臂梁向下移动，其下方弹簧连接的永磁铁的位置在竖直方向上发生改变，当永磁铁上下移动时，其与四周的弓字形单晶压电悬臂梁上的永磁铁质量块产生的斥力不断变化，使得弓字形单晶压电悬臂梁产生振动并且自身振动加剧，从而产生电流，同时，永磁铁进入缠绕有线圈的圆柱孔中，在永磁铁上下振动的过程中，通过切割磁感线产生电流，产生的电流经整流后对可充电锂电池进行充电。

本发明的优势在于：本发明鼠标内部布置有多套微能量收集装置，能够充分利用鼠标的内部空间，最大限度地提高人体机械能的捕获效率。并且对压电型微能量收集装置的压电悬臂梁进行结构改造，增大悬臂梁振动频率，有效提高发电功率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的微能量收集装置的结构示意图；

图3为本发明的弓字形单晶压电悬臂梁布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-3，本发明包括鼠标壳体1、鼠标滚轮2、微能量收集装置及储能装置。

鼠标壳体1由固定板3和圆柱孔4组成，固定板3和圆柱孔4均与鼠标壳体1底部相连接。

微能量收集装置包括弓字形单晶压电悬臂梁5、永磁铁质量块6、矩形单晶压电悬臂梁7、弹簧8、永磁铁9和线圈10。微能量收集装置中共有10个压电悬臂梁和2个线圈。其中，2个矩形单晶压电悬臂梁7位于鼠标按键正下方，与固定板3相连接，其下通过弹簧8连接有永磁铁9，永磁铁9下方的圆柱孔4上缠绕有线圈10，每个矩形单晶压电悬臂梁7的下方各有4个经过结构改造的弓字形单晶压电悬臂梁5，呈“十”字形分布，弓字形单晶压电悬臂梁5上固定有永磁铁质量块6。

储能装置包括电路板11、整流器12和可充电锂电池13。所述电路板11固定在鼠标壳体1底部，并将整流器12固定于电路板11上，通过导线与可充电锂电池13相连。

本发明产生电能的工作过程如下：当使用者按压鼠标的左键或右键时，手指对鼠标按键的正压力使得矩形单晶压电悬臂梁7向下移动，其下方弹簧8连接的永磁铁9的位置在竖直方向上发生改变。当永磁铁9上下移动时，其与四周的弓字形单晶压电悬臂梁5上的永磁铁质量块6产生的斥力不断变化，这使得弓字形单晶压电悬臂梁5产生振动并且自身振动加剧，从而产生电流。同时，永磁铁9进入缠绕有线圈10的圆柱孔4中，在永磁铁9上下振动的过程中，通过切割磁感线产生电流。微能量收集装置所产生的电流进入整流器12中，经整流后对可充电锂电池13进行充电。