[实用新型]一种集成式压电换能模块

说明书

技术领域

本实用新型属于道路工程领域，涉及压电换能器，具体涉及一种集成式压电换能模块。

背景技术

能源问题当前已成为世界性难题，能源危机严重遏制国家的经济发展与国民生活水平的提高，清洁能源的发展已成为国家能源战略发展的重要组成。我国道路工程发展迅猛，公路路面在整个使用寿命周期内将承受极大交通量，交通荷载作用下路面产生震动变形产生可观的机械能，这部分能量未能够进行有效利用。发电路面技术利用各种车辆行驶过程中对路面产生的轮载压力，经传递到换能器处产生电力输出。压电能量收集过程清洁无污染，这部分能源的开发与利用将会极大缓解现阶段能源紧缺的现状，产生巨大经济效益，对于国家能源战略布局有极大现实意义。

压电发电路面技术现阶段仍不成熟，在实际工程中将压电单元直接埋置于路面内部不仅施工难度大且易发生应力集中现象而导致压电单元受损失去功能；同时由于行车荷载的瞬时性以及路面不均匀变形，压电单元易发生负载不均匀导致输出电压交变不稳定，路面内部众多发电单元产生的不均匀能量处理困难，难以直接利用；此外由于埋置于沥青路面变形不均匀，经常出现压电单元变形小能量利用率低的现象。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种一种集成式压电换能模块，解决现有的压电发电模块集成化程度低，引线繁复的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种集成式压电换能模块，包括底板和设置在底板上的多个基座，所述的基座上还配套有盖体。

所述的基座上加工有顶部开放的安装孔，安装孔内安装有压电换能器，基座的一对侧壁上加工有一对平行的滑槽，盖体底部设置有与滑槽相互配合的一对滑轨，盖体上与一对滑轨相邻的一个侧壁设置为可拆卸的侧盖板，通过滑轨与滑槽的配合将盖体盖合在基座上；所述的滑槽的宽度大于滑轨的厚度，盖体和压电换能器之间还放置有橡胶衬垫，使得盖体承受载荷后能够相对于基座上下反复运动给压电换能器施加载荷。

所述的基座上与一对滑槽相邻的一个侧壁设置为可拆卸的侧基板，侧基板上一部分作为安装孔的内壁；侧基板上加工有整流稳压模块安装腔，整流稳压模块安装腔底部的侧基板内嵌入有接触电极输入端和接触电极输出端，整流稳压模块装入整流稳压模块安装腔后，整流稳压模块的整流稳压输入端与接触电极输入端接触导通，整流稳压模块的整流稳压输出端与接触电极输出端接触导通。

所述的安装孔内安装有一对与压电换能器上的一对电极相接触导通的固定导电片，固定导电片与接触电极输入端接触导通将压电换能器产生的电能输入整流稳压模块。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的侧盖板上设置有第一插销，所述的盖体上设置有与第一插销对应的第一插销孔，通过第一插销和第一插销孔的配合将侧盖板拼装在盖体上。

所述的侧基板底部设置有第二插销孔，所述的底板上设置有与第二插销孔对应的第二插销，通过第二插销孔和第二插销的配合将侧基板拼装在基座上。

所述的固定导电片与安装孔的内壁之间设置有弹簧。

所述的固定导电片通过缠绕接触的方式与接触电极输入端接触导通。

所述的底板内加工有导线槽，导线槽内设置有与接触电极输出端相接触导通的导电件，导电件与导线相连输送电能。

所述的压电换能器包括柱状壳体，柱状壳体的内壁上设置有弹性压电层，弹性压电层与设置在柱状壳体外部的一对电极相导通；柱状壳体的中心设置有主液压缸，主液压缸顶部安装有受压活塞，主液压缸的侧壁上均匀设置有多个径向液压缸，径向液压缸与主液压缸相连通，每个径向液压缸上安装有液压活塞杆，液压活塞杆的端部安装有加压板，受压活塞受压后通过液压油传递压力，使得加压板与弹性压电层接触进行压电发电。

所述的弹性压电层包括多层压电层单元，每个压电层单元包括依次叠放在一起的环形金属片、环形橡胶片和环形压电片。

所述的弹性压电层中包括三层压电层单元。

所述的压电层单元中的环形金属片与加压板直接接触，靠近柱状壳体内壁的环形压电片与柱状壳体之间通过环形金属片隔开。

所述的受压活塞和液压活塞杆上均设置有密封套。

所述的集成式压电换能模块用于铺设在高速公路单行车道路面下或公交站台路面下进行压电发电的应用。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：