新型自發(fā)電無線鼠標

摘 要：一種新型的自發(fā)電無線鼠標，使用壓電發(fā)電、太陽能發(fā)電、電磁感應(yīng)發(fā)電多種發(fā)電方式共同為鼠標供電，使用與鼠標配套的鼠標墊滿足多種發(fā)電方式的空間要求，使用無線充電技術(shù)將鼠標墊產(chǎn)生電量傳遞至無線鼠標進行供電，自發(fā)電鼠標的設(shè)計取代了電池的使用，更加綠色環(huán)保。

關(guān)鍵詞：無線鼠標；自發(fā)電；壓電發(fā)電；太陽能發(fā)電；電磁感應(yīng)發(fā)電；無線充電

中圖分類號：S778 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2015） 02-0000-01

現(xiàn)在，人們在工作中對電腦的依賴性越來越強，在工作和生活中電腦成為了一種不可或缺的工具，與電腦配套的鼠標也同樣成為了必不可少的工具，隨著科技的發(fā)展無線鼠標出現(xiàn)在人們的視野中，無線鼠標由于其便捷性而得到廣泛的應(yīng)用。但是同時無線鼠標的耗電問題也是很棘手的問題，每年都有數(shù)以萬計的電池被損耗，這對環(huán)境也是一種極大的破壞。在我們使用鼠標的過程中，我們通過鼠標的移動、點擊完成要做的工作，在這個過程中我們可以通過在點擊部位加裝壓電發(fā)電裝置，并在鼠標內(nèi)部加裝線圈使其在磁場中運動，借此產(chǎn)生供給鼠標工作的電能。通過此種設(shè)計我們可以減少無線鼠標中電池的使用量，達到綠色環(huán)保無污染的目的。

一、基本技術(shù)簡介

壓電發(fā)電：某些物質(zhì)介質(zhì)在外力的作用下發(fā)生電極化和電極化的變化[1]，電極化的變化表現(xiàn)在電荷的兩端聚集進而產(chǎn)生一定量的電流，可以用于無線鼠標工作的供電。

太陽能發(fā)電：太陽能是一種干凈的可再生的新能源，利用太陽光發(fā)電將太陽

能直接轉(zhuǎn)變成電能供給無線鼠標工作使用。

電磁感應(yīng)發(fā)電：電磁感應(yīng)是一種利用利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，通過儲能元件與鼠標回路連接的線圈在磁場中運動產(chǎn)生供給鼠標工作的電流。

無線充電技術(shù)：利用短程無線供電技術(shù)[2]將無線鼠標的鼠標墊部分產(chǎn)生的電能傳輸?shù)綗o線鼠標里面提供其工作的電能。

二、主要內(nèi)容

自發(fā)電無線鼠標的總體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由無線鼠標和鼠標墊組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由壓電發(fā)電部分、電磁感應(yīng)發(fā)電部分、手搖發(fā)電機發(fā)電部分、太陽能發(fā)電部分以及無線充電部分組成。

（一）鼠標的設(shè)計

在無線鼠標的內(nèi)部將配有儲能元件的小型的手搖直流發(fā)電機，手搖發(fā)電機可以在鼠標閑置時通過人工搖動為鼠標的儲能元件提供電能并儲存起來。在鼠標點擊部位，鼠標使用的過程中左右鍵的點擊會對壓電材料產(chǎn)生外力作用進而產(chǎn)生升電能并直接用于鼠標工作的電能供應(yīng)。在鼠標內(nèi)部中央位置添加線圈作為和鼠標墊部分配合使用的電磁感應(yīng)發(fā)電部分的一部分。在無線鼠標的底部后半側(cè)放置無線充電部分的接收裝置用于接收鼠標墊中傳輸?shù)碾娔堋Ｊ髽说膬δ茉糜趦Υ娑嘤嗟哪芰俊?/p>

（二）鼠標墊的設(shè)計

由于太陽能發(fā)電部分、電磁感應(yīng)發(fā)電部分以及無線充電部分的空間占用問題，故對鼠標墊進行設(shè)計。鼠標墊設(shè)計分為兩層，第一層為太陽能發(fā)電部分，為太陽能電池。第二層為電磁感應(yīng)發(fā)電的磁場產(chǎn)生部分黑色小圓用于放置永磁鐵，是無線鼠標在使用時處于一個穩(wěn)定的磁場中。淺灰色大圓用于放置圓形壓電片，當無線鼠標工作于鼠標墊上時會對鼠標墊產(chǎn)生壓力進而壓迫壓電片產(chǎn)生電量。無線充電部分的發(fā)射器用于將鼠標墊中產(chǎn)生的電能傳輸至鼠標供其工作使用。整流裝置及儲能元件放置位置，整流裝置將太陽能以及圓形壓電片產(chǎn)生的電能整合共同儲存于儲能元件中。導(dǎo)線槽其中導(dǎo)線將圓形壓電片產(chǎn)生的電能傳輸?shù)絻δ茉小?/p>

三、可行性分析

在不同的發(fā)電方式中，手搖發(fā)電機產(chǎn)生的電能能夠在鼠標不工作的時間內(nèi)通過人為的機械勞動產(chǎn)生電能并儲存于無線鼠標的儲能元件中，同時太陽能的發(fā)電是長時間可持續(xù)的，可以通過無線充電裝置將其產(chǎn)生的電能傳輸至鼠標的儲能元件，由于無線充電方式采用短程傳輸技術(shù)，在鼠標工作時提供的電量較少，但是在鼠標靜置時能夠大量且穩(wěn)定的為鼠標提供足夠的電量并儲存于無線鼠標的儲能元件中，這可以為鼠標初期的工作提供足夠的電量，在無線鼠標工作狀態(tài)下，無線鼠標中的壓電片和鼠標墊中的壓電片可以為鼠標提供動態(tài)的電能經(jīng)過整流裝置的作用轉(zhuǎn)化為直流供給鼠標使用。本設(shè)計所使用的幾種發(fā)電方式能夠在鼠標工作和非工作兩種狀態(tài)下完成對鼠標的電量供應(yīng)和儲存，因此本設(shè)計是可行的。

四、結(jié)束語

隨著傳統(tǒng)能源的枯竭，新型清潔能源取代傳統(tǒng)能源的趨勢也越來越明顯，新能清潔能源的發(fā)展也得到了極大的發(fā)展，這位本設(shè)計的實現(xiàn)提供了可能性，隨著太陽能發(fā)電和壓電發(fā)電的發(fā)展，其存在的發(fā)電能力差，功效低的缺點會得到有效的改善，并得到廣泛應(yīng)用，本設(shè)計中鼠標使用的清潔能源不僅在現(xiàn)階段可以滿足鼠標工作需求，在未來更加可以實現(xiàn)小型化集成化。本設(shè)計的實現(xiàn)可以取代用無線鼠標使用干電池供電的方式，不僅可以持續(xù)使用減去跟換電池的麻煩，降低無線鼠標的使用成本，也對環(huán)境保護具有積極的作用。

參考文獻：

[1]靳洪允.壓電材料的結(jié)構(gòu)及其性能研究[J].江蘇陶瓷，2005（38）：6-11.

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[3]王洛印，胡化凱.電磁感應(yīng)定律的建立及法拉第思想的轉(zhuǎn)變[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009（11）：20-33.

[作者簡介] 劉川川（1993.10-），男，漢族，安徽人，本科；指導(dǎo)老師：張開驍。

[基金項目]大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目（項目編號：20131029404）。