[实用新型]基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统

权利要求书

1.一种基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：它由一组悬臂梁式压电振子和整流汇流储能电路组成，

整流汇流储能电路由一组桥式整流器(2-1)、齐纳二极管(2-2)、第一超级电容(C1)和第二超级电容(C2)组成，

每个桥式整流器(2-1)的两个直流输出端均并联在齐纳二极管(2-2)的两端，齐纳二极管(2-2)的阴极端连接整流汇流储能电路的VCC端，齐纳二极管(2-2)的阳极端连接整流汇流储能电路的GND端，第一超级电容(C1)的一端连接整流汇流储能电路的VCC端，第一超级电容(C1)的另一端连接第二超级电容(C2)的一端，第二超级电容(C2)的另一端连接整流汇流储能电路的GND端；

每个悬臂梁式压电振子(1)的首端固定于列车钢轨悬空段的轨道底面上，一组悬臂梁式压电振子在每段列车钢轨悬空段内均匀分布，每个悬臂梁式压电振子(1)的两个引出电极对应连接一个桥式整流器(2-1)的两个交流输入端。

2.根据权利要求1所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述每个桥式整流器(2-1)由四个整流二极管连接组成。

3.根据权利要求1或2所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述悬臂梁式压电振子为双晶悬臂梁式压电振子。

4.根据权利要求3所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述每个双晶悬臂梁式压电振子由弹性体(1-1)、上压电晶体(1-2)和下压电晶体(1-3)组成，上压电晶体(1-2)和下压电晶体(1-3)对称粘贴在弹性体(1-1)的上、下表面上，上压电晶体(1-2)的上表面镀有上层电极，下压电晶体(1-3)的下表面镀有下层电极，上层电极和下层电极连接在一起作为悬臂梁式压电振子(1)的一个引出电极，弹性体(1-1)作为该悬臂梁式压电振子(1)的另一个引出电极。

5.根据权利要求4所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：上层电极和下层电极均为金属薄膜。

6.根据权利要求4所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述每个双晶悬臂梁式压电振子还包括质量块(1-4)，质量块(1-4)固定连接于每个双晶悬臂梁式压电振子的末端。

7.根据权利要求4所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述双晶悬臂梁式压电振子的弹性体(1-1)的材质为磷青铜，弹性体(1-1)的厚度为0.8mm。

8.根据权利要求4所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述双晶悬臂梁式压电振子的杨氏模量E为113GPa。

9.根据权利要求4所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述双晶悬臂梁式压电振子的泊松比μ为0.35。

10.根据权利要求4所述的基于压电悬臂梁和超级电容的轨道振动能量回收系统，其特征在于：所述双晶悬臂梁式压电振子的密度ρ为8920kg/m³。