[实用新型]铁轨压力发电模块及系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种发电尤其涉及一种铁轨压力发电模块及系统

技术背景

现在的发电技术，不外以火力发电、水力发电、原子能发电为主的技术。但火力发电以燃油、煤为主，经长期过度开采已经日益枯竭，这种不可再生性能源越来越给世界带来了能源危机。据称，再过20年左右，世界的石油储存量即将消耗殆尽，特别是对于石油依赖最大的美国，越来越感到其经济的发展将随着石油的枯竭而造成灾难性的后果。新任美国奥巴马总统一上台，就把新能源的开发和应用当作国家能源的头等大事。中国与世界其他国家一样概莫能外。

近几年新能源如太阳能发电、风能发电、潮汐发电以及水分解成为氢、氧作能源等等，这类大自然中取之不尽、用之不竭的新能源技术如雨后春笋般不断涌现，并已经进入了实用阶段。

但以上新能源都有局限性。比如：太阳能对于日照强的国家和地区效果非常有效，对于日照不多的国家和地区就效果不大，并且受到白天、晚上、季节、气候的诸多影响；风能受地区、季节和气候的影响就更大；潮汐发电，只有沿海地区有效，而内陆大部分地区就毫无办法了！地球有70％的海洋，如果将其中的氢和氧分解，就是地球上最巨大的能源，其拥有量将远远超过石油和煤。然而，水的分解并非容易，它的分解本身就要消耗巨大的能源，而且氢、氧又是最容易燃烧和爆炸的气体，体积又大，储存不易。前几年，有采用分解水，用其中的氢或氧气作为燃料的动力汽车的试验已经成功，但要使水作为世界能源是近几十年甚至更长的时间都难以实现的。

本实用新型将提供一种新型、实用的发电技术，它不受地区、气候、季节限制。

它是利用地球的引力发电的。有引力就会有压力，它所蕴含的无穷无尽的超级能量是石油、煤、核，乃至水无法比拟的。

这就是压力发电。

只要地球有引力，只要世界上有人类，只要人类在陆地上的各种代步工具还在发展，——只要有路，就会发电！

这种发电动能取之不尽、用之不竭，而且完全不消耗自然资源，完全不造成环境污染。

大自然本身就有这类受到压力而发电的物质，即所谓“压电材料”。压电材料已经在电子技术领域开始得到应用，只不过其用途还仅仅局限在一个小小的范围。如果将其放大、组合与集成，成为规模能源，使其成为国家能源，乃至世界能源，也不是不可能的。

世界上已经有个别国家开始关注、试验这种引力发电。

而在这中间，所有可能研制成功，并率先进入实用化、成熟化的当属本专利——铁轨压力发电。

发明内容

本实用新型提供一种铁轨压力发电模块及系统，它可以运用在地上铁路和地下铁路。它采用压电材料和串、并连技术，使其电压、电流放大——即电能的放大，然后组装在一个有减震、限位、保护、防雨、防雷的外壳内组合成一个单体，该单体安装在两条铁轨下面，利用列车运行所产生的压力压迫铁轨，使单体内的压电材料发电；所有单体再并、串联汇集到中、小车站或专门电站储存电力，或供车站用电，或与更大的车站、电站联网，或经逆变与市电联网；该压力发电模块的安装以及维修、拆卸不会影响到铁轨的承载和列车的正常运行。

本实用新型的技术方案是：

1、用多层压电材料重叠在一起，它们之间相互串联或并联相接，以提高发电电压和电流。多层压电材料的上、下面有固定的夹板，上夹板下面有减震弹簧作为压力缓冲，保护压电材料；下夹板固定在基座上；多层压电材料安装在减震弹簧和下夹板之间，线路上有防雷保护电路、过压保护、过流保护电路，和LED发光二极管显示是否工作正常的监控电路；多层压电材料的电力输出引线穿出外壳输送出去。

2、上外壳与铁轨的下端面接触，基座固定在地基的面上，上、下外壳之间有一间隙，由于多层压电材料上面的减震弹簧使间隙始终保持在一个相对固定的间隙尺寸，列车的正常压力不会使间隙闭合；只有当列车压力异常或突发过压力时这一间隙才闭合，以限制更大的压力损坏壳内的压电材料，从而保护了压电材料及其内部电气线路。上外壳包含并盖住下面的基座，以防止雨渗入壳内。

3、多层压电材料和外壳组合成一个发电单体，在两条铁轨的下面、每两根枕木之间各分别安装一个发电单体，两个发电单体根据具体系统的设计要求并联或者串联，然后所有枕木之间安装的发电单体的电力输出线全部并联为两根电力线，通过地下电缆送入中小车站的电力储存室。