[发明专利]一种压电式路面振动能量收集系统

权利要求书

1.一种压电式路面振动能量收集系统，其特征在于：包括传荷部件，安装在传荷部件内的压电发电元件和能量收集装置；所述能量收集装置包括与压电发电元件连接的调压电路，与调压电路连接的整流电路，与整流电路连接的控制电路，以及与控制电路连接的能量存储电路。

2.根据权利要求1所述的压电式路面振动能量收集系统，其特征在于：所述传荷部件为方形或者圆形组合式结构，包括带有凸缘且凸缘相对布置的上底板(1-1)和下底板(1-2)，布置在上底板(1-1)和下底板(1-2)凸缘间的中板(4)，布置在上底板(1-1)和下底板(1-2)凸缘周圈以及中板(4)周圈的中框(5)，所述中板(4)的中心开有电路安装孔(3)，其内布置有整流电路、调压电路、控制电路和能量存储电路，所述电路安装孔的四周均匀的开有三个压电发电元件安装孔，其内布置压电发电元件(2)，所述三个压电发电元件安装孔间开有螺栓安装孔，其内插有固定螺栓(7)以固定中板(4)与上底板(1-1)和下底板(1-2)，所述上底板(1-1)和下底板(1-2)与三个压电发电元件安装孔内设置的压电发电元件接触部位嵌有电极片(6)；所述中框(5)的边沿开有引出电线孔(8)。

3.根据权利要求2所述的压电式路面振动能量收集系统，其特征在于：所述压电式路面振动能量收集系统埋设在路面以下预设深度，产生的电能通过传荷部件上预留的引出电线孔(8)引出。

4.根据权利要求2所述的压电式路面振动能量收集系统，其特征在于：所述上底板(1-1)、下底板(1-2)和中框(5)的材料为PA66+GF30尼龙材料；所述中板(4)的材料为掺有二硫化钼的MC尼龙材料，所述电极片(6)的材料为导电用铜或铝合金材料。

5.根据权利要求1所述的压电式路面振动能量收集系统，其特征在于：所述压电发电元件(2)为堆栈式压电换能器或钹式压电换能器，所述堆栈式压电换能器为由多个两极粘结有铜箔电极(2-2)的圆形压电陶瓷片(2-1)堆叠形成的堆栈结构，再通过导线连接成并联电路结构；所述钹式压电换能器为由多个钹式压电换能器单元堆叠，通过导线连接形成并联结构，所述钹式压电换能器单元包括圆形压电片(2-3)，置于圆形压电片(2-3)两边的金属端帽(2-4)，紧贴圆形压电片(2-3)和金属端帽(2-4)外周圈的外圈固定金属环(2-5)，固定在外圈固定金属环(2-5)上下端的外部承力板(2-6)；所述堆栈式压电换能器或钹式压电换能器的连接方式均为物理串联，电学并联。

6.根据权利要求1所述的压电式路面振动能量收集系统，其特征在于：所述压电发电元件(2)的压电陶瓷片材料为锆钛酸铅PZT或聚偏二氟乙烯PVDF。

7.根据权利要求1所述的压电式路面振动能量收集系统，其特征在于：所述整流电路采用全桥整流技术，所述调压电路采用微型调压贴片，所述控制电路为电源管理电路，所述储能装置为电容或者蓄电池。