[发明专利]一种链式压电陶瓷道路自发电装置

说明书

本发明公开了一种链式压电陶瓷道路自发电装置，包括若干连续的链节，链节内从上至下依次设置有拉压板、上固定结构和下固定结构，拉压板上设置有拉压板固定孔，上固定结构内设置有压电陶瓷复合体，压电陶瓷复合体上具有拉压杆定位孔，贯穿拉压板固定孔和拉压杆定位孔设有拉压杆，下固定结构内也设有压电陶瓷复合体，下固定结构上具有销孔，压电陶瓷复合体上具有销轴定位孔，贯穿销孔和销轴定位孔设有销。与现有技术相比，本发明的一种链式压电陶瓷道路自发电装置，使用简单的机械结构提高压电装置与路面的的整体耦合性、耐久性；提高压电元件的刚度、与地面的匹配性；提高压电换能机构的能量转换效率。

技术领域

本发明涉及一种链式压电陶瓷发电装置，尤其涉及一种利用路面震动载荷的链式压电陶瓷自发电装置，应用于道路发电技术领域。

背景技术

能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础，随着经济与科技的发展，我国对电能的需求不断加大。能将自然环境中浪费掉的能量进行采集、存储并有效利用具有显著的环保意义，且具有广阔的工程应用前景。而压电陶瓷此种无机非金属材料，能够实现机械能与电能的相互转化，将人类行走活动时产生的振动机械能转化为电能，从而达到能量回收与有效利用的目的。压电发电技术作为一种可将机械振动能转化为电能的绿色能源技术，具有广泛的应用前景和低碳意义，顺应低碳经济、节能环保的时代主题。道路压电发电技术可能应用到的领域包括：

（1）可将转换装置铺设于不方便供电的场所，用于小功率用电装置，可节省电缆铺设带来的经济等各方面影响；

（2）利用这种能量进行应急应用，可在突然断电的情况下对周边用电设施进行供电；

（3）可将转换装置铺设于隧道，用于隧道内供电装置；

（4）可为道路的信号灯、提示灯、发光路纽等提供电力；

（5）由于压电陶瓷具有灵敏度高等特点，可将压电转换装置增设传感器等功能，用于车辆轮迹感知及交通信息感知装置，支持道路联网和智能交通。

现有技术201120541474.9中公开了一种一种压电陶瓷发电装置,主要是依靠多个并行设置在下壳体的凹槽上部条状的压电陶瓷块和横跨在多个压电陶瓷块上方的压杆提供效果的；该压电陶瓷发电装置存在以下问题，1.过于单一缺乏必要的电能转换电路，2.一次压力仅能出发一次装置电能转换效率低，3.未考虑到实际道路铺设时结构的设置。

现有技术201820361476 .1中公开的一种压电陶瓷减速带发电装置，压电陶瓷发电片为多个且沿减速带外壳长度方向设在减速带外壳内部的路面上，依靠通过减速带的车辆所带来的外力使压电陶瓷发生形变产生电荷；该压电陶瓷减速带发电装置存在以下问题，1.缺乏必要的缓冲和保护结构，2. 电能转换效率低。

发明内容

本发明所要解决的问题：现有道路能量收集装置中，压电装置在路面内部的存在方式、与路面的整体耦合性、耐久性都不好，且现有压电元件刚度低，与路面匹配性差；其次，现有压电换能机构的能量转换效率不高，而提供一种链式压电陶瓷道路自发电装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种链式压电陶瓷道路自发电装置，包括若干连续的链节，前后两个相邻的链节之间相互铰接，所述链节包括外部的壳，壳内从上至下依次设置有拉压板、上固定结构和下固定结构，所述拉压板上设置有拉压板固定孔，上固定结构内设置有压电陶瓷复合体，压电陶瓷复合体上具有拉压杆定位孔，贯穿拉压板固定孔和拉压杆定位孔设有拉压杆，拉压杆的底端接触壳的内底部，所述下固定结构内也设有压电陶瓷复合体，下固定结构上具有销孔，压电陶瓷复合体上具有销轴定位孔，贯穿销孔和销轴定位孔设有销；所述下固定结构内的压电陶瓷复合体连接于拉压杆；所述上固定结构内置导线。