CN103199748A - 太阳能与压电混合发电地板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能与压电混合发电地板，该太阳能与压电混合发电地板由太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块和防护装置盒构成。防护装置盒内由上至下构成顺序为：太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块。防护装置盒由防护面、外接接口、插槽构成。太阳能发电模块将辐射到其上的太阳能转化为电能，支撑模块用于支撑太阳能发电模块并且将作用于太阳能发电模块的踩踏的动能传递给压电发电模块，进而压电发电模块将踩踏的动能转化为电能。由太阳能发电模块和压电发电模块产生的电能经外接接口输出。本发明旨在结合太阳能发电技术与压电发电技术而设计出一种既能利用太阳能发电又能利用振动能发电的太阳能与压电混合发电地板。

Description

太阳能与压电混合发电地板

技术领域

本发明涉及发电技术领域，特别涉及一种太阳能与压电混合发电地板。

背景技术

目前已知的关于发电地板的信息比较稀少，但是不乏有这类信息。以色列科学家找到了一种利用压电发电技术让街道和公路发电的方法。这项方法是在路面下铺设了一种微型压电晶体，这种压电晶体在受到挤压变形时会产生少量电量，而成千上万个压电晶体被植入公路表面时，公路便可能产生巨大的电能。而关于利用太阳能发电的技术的例子相对比较多，利用太阳能电池板将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载或存储于蓄电池内备用。

以上两者都是绿色能源，都将推动人类的永久发展。如果能把太阳能发电技术与压电发电技术融合并制造出一种即能够收集太阳能又能够收集振动能的装置，那就将极大地造福于人类。而本发明即是将太阳能发电技术与压电发电技术结合而创造出一种既能够收集太阳能又能够收集振动能的发电地板。

发明内容

为收集到更多绿色能源，本发明将太阳能发电技术与压电发电技术结合而设计出一种既能利用太阳能发电又能利用振动能发电的太阳能与压电混合发电地板。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种太阳能与压电混合发电地板，由太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块和防护装置盒构成。太阳能发电模块的一部分置于防护装置盒内，支撑模块和压电发电模块全部置于防护装置盒内。防护装置盒内由上至下的构成顺序为：太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块。

太阳能发电模块由钢化玻璃框、钢化玻璃、太阳能电池板构成。其中钢化玻璃置于钢化玻璃框内，太阳能电池板紧贴钢化玻璃，太阳能电池板的长宽与钢化玻璃框内侧的长宽相等，且太阳能电池板四角及四边中部构造有凹槽。太阳辐射透过钢化玻璃后，照射到太阳能电池板上，然后太阳能电池板把太阳能转化为电能。

支撑模块由八支相同的支架构成。其中每个支架都有上下不同的两个端体。每个支架的上端体的端面为三角形，端面一边与钢化玻璃框外侧对齐，用于支撑钢化玻璃框，其对角指向钢化玻璃框内侧且凸出于钢化玻璃框内侧边，用于支撑太阳能电池板并与太阳能电池板的凹槽契合。其下端体的端面亦为三角形，端面的一角与支架杆相连，其对边用于与金属梯形台固定，整个下端体与压电发电模块接触。支撑模块用于支撑太阳能发电模块并且将作用于太阳能发电模块的踩踏的动能传递给压电发电模块，进而压电发电模块将踩踏的动能转化为电能。

压电发电模块由金属梯形台、压电陶瓷构成，由上至下的构成顺序为金属梯形台、压电陶瓷、金属梯形台。其中压电陶瓷为上下面嵌有浅槽的特殊长方体状，金属梯形台底面矩形长宽等于压电陶瓷浅槽内矩形长宽。当外界力作用于金属梯形台上表面时，通过金属梯形台与压电陶瓷的耦合作用使压电陶瓷的径向扩张振动模态变为金属梯形台壳的弯张振动模态，并使压电陶瓷产生较大的轴向位移，从而使压电发电模块产生更多的电量。

防护装置盒由防护面、外接接口、插槽构成。其中防护面有防水、防尘的作用，外接接口有利于太阳能发电模块和压电发电模块产生的电能的输出，插槽有利于太阳能压电混合发电地板间的串并联。外接接口上构造有橡胶圈以便于与插槽的紧密连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是在有限的空间内收集更多的绿色能源，为人类的永久发展做出贡献。

附图说明

图1是太阳能与压电混合发电地板的结构图，图中1是太阳能发电模块，2是支撑模块，3是压电发电模块，图4是防护装置盒。

图2是太阳能发电模块结构图，图2-a是太阳能发电模块整体结构图；图2-b是钢化玻璃框结构图；图2-c是太阳能电池板结构图，图中5是钢化玻璃框，6是钢化玻璃，7是太阳能电池板，8是钢化玻璃框槽，9是太阳能电池板凹槽。

图3是支撑模块单个支架结构图，图中10是上端体，11是支架杆，12是下端体。

图4是压电发电模块结构图，图4-a是压电发电模块整体结构图；图4-b是压电陶瓷结构图，图中13是金属梯形台，14是压电陶瓷，15是压电陶瓷浅槽。

图5是防护装置盒，图中16是防护面，17是外接接口，18是橡胶圈，19是插槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步的描述。

如图1所示，包括太阳能发电模块(1)、支撑模块(2)、压电发电模块(3)、防护装置盒(4)。太阳能发电模块的一部分置于防护装置盒内，支撑模块和压电发电模块全部置于防护装置盒内。防护装置盒内由上至下构成顺序为：太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块。支撑模块支撑太阳能发电模块，同时把作用于太阳能发电模块的踩踏的动能传递给压电发电模块，进而压电发电模块把踩踏的动能转化为电能。

如图2所示，包括钢化玻璃框(5)、钢化玻璃(6)、太阳能电池板(7)、钢化玻璃框槽(8)、太阳能电池板凹槽(9)。钢化玻璃置于钢化玻璃框内，太阳能电池板紧贴钢化玻璃。当太阳辐射透过钢化玻璃后，照射到太阳能电池板，进而太阳能电池板把太阳能转化为电能。

如图3所示，包括上端体(10)、支架杆(11)、下端体(12)。支架的上端体端面的一边与钢化玻璃框接触，其对角与太阳能电池板凹槽接触并契合，支架的下端体的端面与压电发电模块接触。当踩踏作用于钢化玻璃或钢化玻璃框时，钢化玻璃框对支撑部分产生力的作用，因太阳能电池板与钢化玻璃紧贴并其凹槽与支架的三角形上端体的一角契合，所以太阳能电池板所受的力很小，从而有助于保护太阳能电池板。

如图4所示，包括金属梯形台(13)、压电陶瓷(14)、压电陶瓷浅槽(15)。压电发电模块由上至下构成顺序为：金属梯形台、压电陶瓷、金属梯形台。压电陶瓷浅槽紧箍在压电陶瓷上的金属梯形台的下表面。当支撑模块把作用于太阳能发电模块踩踏的动能传递给压电发电模块后，压电发电模块将踩踏的动能转化为电能。

如图5所示，包括防护面(16)、外接接口(17)、橡胶圈(18)、插槽(19)。外接接口位于一防护面中部，插槽位于另一防护面中部。防护面、外接接口和插槽共同构成了防护装置盒。防护装置盒内由上至下构成顺序为：太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块。防护装置盒与太阳能发电模块的钢化玻璃框用橡胶连接，这样钢化玻璃框就能把大部分踩踏的动能作用于支撑模块。当太阳能辐射透过钢化玻璃照射到太阳能电池板上时，太阳能电池板就将太阳能转化为电能，电能再通过导线传到防护装置盒上的外接接口，然后通过外接接口输出电能。在太阳能模块发电的同时，踩踏作用于钢化玻璃框或钢化玻璃，再经支撑模块将踩踏的动能传递到金属梯形台上，因为金属梯形台的特殊结构，将使压电陶瓷发生更大的径向形变，从而压电陶瓷产生更多的电能，压电发电模块产生的电能通过导线传输到外接接口，与太阳能发电模块产生的电能一起输出。

Claims (6)

1.太阳能与压电混合发电地板，其特征是：由太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块、防护装置盒构成，其中太阳能发电模块的一部分置于防护装置盒内，支撑模块和压电发电模块完全置于防护装置盒内，防护装置盒内由上至下构成顺序为：太阳能发电模块、支撑模块、压电发电模块。

2.根据权利要求1所述的太阳能与压电混合发电地板，其特征是：太阳能发电模块由钢化玻璃框、钢化玻璃、太阳能电池板构成，其中钢化玻璃置于钢化玻璃框内，太阳能电池板紧贴钢化玻璃，太阳能电池板的长宽与钢化玻璃框内侧的长宽相等，且太阳能电池板四角及四边中部构造有凹槽。

3.根据权利要求1所述的太阳能与压电混合发电地板，其特征是：支撑模块由八支相同的支架构成，其中每个支架都有上下不同的两个端体。

4.根据权利要求2所述的太阳能与压电混合发电地板，其特征是：支撑模块的每个支架的上端体的端面为三角形，端面的一边与钢化玻璃框外侧平齐，其对角指向钢化玻璃框内侧且凸出于钢化玻璃框内侧边，并与太阳能电池板凹槽契合；其下端体的端面亦为三角形，端面的一角与支架杆相连，整个下端体与压电发电模块接触。

5.根据权利要求1所述的太阳能与压电混合发电地板，其特征是：压电发电模块由金属梯形台、压电陶瓷构成，由上至下的构成顺序为金属梯形台、压电陶瓷、金属梯形台。其中压电陶瓷为上下面嵌有浅槽的特殊长方体状，金属梯形台底面矩形长宽等于压电陶瓷浅槽内矩形长宽。

6.根据权利要求1所述的太阳能与压电混合发电地板，其特征是：防护装置盒由防护面、外接接口、插槽构成，其中外接接口上构造有橡胶圈。

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