CN106416048A - 发电系统 - Google Patents

Abstract

提供一种可以提高安装自由度的发电系统。发电系统1具备：容纳流体的第一流体室10a‑10e；容纳流体的第二流体室20；使第一流体室10a‑10e和第二流体室20互相连通的连通流动通道30；第一活塞40a‑40e，其被设置使得第一流体室10a‑10e内的流体可以被按压；第二活塞50，其被设置使得第二流体室20内的流体可以被按压；和发电模块60a‑60e使用压电组件63将对应第一活塞40的按压压力转换为电力。发电模块60a‑60e的发电组件63，在当第二活塞50被按压，按压压力经由流体传送到第一活塞40a‑40e，然后压电组件63直接或间接因为所述传送的力被按压而发电。

Description

发电系统

技术领域

本发明关于一种发电系统。

背景技术

以往，使用压电组件作为发电的一种技术，该系统包括一个附有上表面的盖板，行人可以在上面行走，且可移动接收行走的外力，以及一个具有压电组件的发电面板排列在盖板内，当压电组件受到盖板上表面按压时进行发电，此已经被提及。(见专利文献1，为例)。

发明内容

然而，在上述的传统系统，由于发电面板需要被置于发电面板的压电组件可以被盖板的上表面按压的位置，如上述，发电面板的安装位置是受到限制的，因此在前述传统系统，安装的自由度极低。

本发明是鉴于上述情况作成，其目的在于提供一种发电系统，使其能够提高安装的自由度。

为了解决上述问题并实现上述目的，权利要求1描述的发电系统包括一个流体容纳部，用于容纳流体，流体容纳部内有第一活塞，使流体容纳部内的流体可以被按压，在流体容纳部内有第二活塞，使在流体容纳部内的流体可以被按压，以及一发电模块使用发电组件将第一活塞的按压压力转换为电力，且发电模块的发电组件在第二活塞被按压的情况下产生电力，且按压压力经由流体传递到第一活塞，然后发电组件因为压力传送而直接或间接地被按压。

此外，在权利要求2描述的发电系统、在权利要求1描述的发电系统，流体容纳部具有第一流体室、第二流体室和使第一流体室和第二流体室相互流通的连通流动通道，第一活塞设置使在第一流体室的流体可以被按压，而第二活塞设置使在第二流体室的流体可以被按压。

此外，在权利要求3描述的发电系统，在权利要求1或2描述的发电系统，第二活塞的侧表面按压流体的总面积，被设定大于第一活塞的侧表面按压流体的总面积。

此外，在权利要求4描述的发电系统，在权利要求1或2或3描述的发电系统，流体容纳部具有多个第一流体室和连通流动通道，使该多个第一流体室和第二流体室相互流通，并包含多个第一活塞设置于每个所述多个第一流体室，以及多个发电模块对应每个所述多个第一活塞。且在每个所述多个发电模块中的发电组件在第二活塞被按压时发电，且按压压力经由流体传送到各该多个第一活塞，然后发电组件因为传送的力直接或间接地被按压。

此外，在权利要求5描述的发电系统，在权利要求2或2和3描述的发电系统，流体容纳部具有多个第二流体室和连通流动通道，使第一流体室和个个多个第二流体室相互流通，并包含多个第二活塞设置于各个多个第二流体室，且在发电模块内的发电组件在至少多个第二活塞的一部份被按压时发电，且按压压力经由流体传送到第一活塞，然后发电组件因为传送的力直接或间接地被按压。

[本发明的额外效果]

根据权利要求1描述的发电系统，发电模块的发电组件在第二活塞被按压时发电，按压压力经由流体传送到第一活塞，然后发电组件因为传送的力直接或间接被按压，从而即使第一活塞和第二活塞彼此分开安装，力可以被传送到发电模块，相较于传统系统，安装的自由度可以提高。

根据权利要求2描述的发电系统，第一活塞设置使在第一流体室的流体可以被按压，第二活塞设置使在第二流体室的流体可以被按压，即使第一流体室和第二流体室彼此分开安装，力可以被传送到发电，安装的自由度可以进一步提高。

根据权利要求3描述的发电系统，第二活塞的侧表面按压流体的总面积，被设定大于第一活塞的侧表面按压流体的总面积。当第二活塞的敲击被设定到不会干扰车辆运行的长度时，第一活塞的敲击可被设定到按压发电模块的发电组件所需要的长度，例如，因而车辆的运行表现和发电效率可以被维持。此外，若第一活塞分散排列，相较于单个第一活塞的排列，可以避免发电模块的发电组件形状尺寸增加包含成本增加，且可以透过使用分布于市场上相对小形状的发电组件降低成本。

根据权利要求4描述的发电系统，在各个多个发电模块的发电组件在第二活塞被按压时发电，按压压力经由流体传送到各个多个第一活塞，然后发电组件因为传送的力直接或间接被按压，因而，透过增加安装发电模块的数量，可以增加发电量。

根据权利要求5描述的发电系统，在发电模块内的发电组件发电当至少一部份的多个第二活塞被按压，按压压力经由流体传送到第一活塞，然后发电组件因为传送的力直接或间接地被按压，因而若多个第二活塞接收到来自运行车辆或行人的外力，例如，相较于单个第二活塞和单个第二流体室，可以增加按压多个发电模块的各个发电组件的频率，因而增加发电量。

附图说明

[图1]图1是依据本发明实施例1的发电系统概要说明图。

[图2]图2是正面图，说明发电模块的压电组件变形状态，图2(a)是说明在压电组件变形之前的状态，图2(b)是说明在压电组件变形之后的状态。

[图3]图3是发电模块变形的说明图。

[图4]图4是依据实施例2的发电系统概要说明图。

[图5]图5是依据实施例3的发电系统概要说明图。

[图6]图6是第二流体室变形的说明图。

[图7]图7是依据实施例4的发电系统概要说明图，图7(a)是正面图，图7(b)是俯视图。

[图8]图8是依据实施例4发电系统变形的说明图。

[图9]图9是依据实施例4发电系统变形的说明图。

[图10]图10是依据实施例4发电系统变形的说明图。

[图11]图11是依据实施例4发电系统变形的说明图。

[图12]图12是依据实施例4发电系统变形的说明图。

[附图标记]

1,101,201,401 发电系统

10,10a-10e 第一流体室

11 第一连通部

20,20a-20c 第二流体室

21 第二连通部

22 连通部

30 连通流动通道

40,40a-40e 第一活塞

50,50a-50c 第二活塞

51 按压板

60,60a-60e 发电模块

61 盖部

62 振动板

63 压电组件

64 按压部

65 中心间隔件

66 周围间隔件

210 第一主流体室

220 第二主流体室

230 连通流动通道

240 第一主活塞

241,241a-241c 第一子流体室

242 槽部

250 第二主活塞

251,251a-251c 第二子流体室

252 槽部

260,260a-260c 第一子活塞

270,270a-270c 第二子活塞

280,280a-280c 第一发电模块

281 振动板

282 压电组件

283 间隔件

290,290a-290c 第二发电模块

300 第一上表面材料

301 槽部

310 第二上表面材料

311 槽部

320,320a-320c 止动器

321 止动器体

322 第一突起部

323 第二突起部

324 通孔

410 壳体

411 开口

412 开口

420,420a,420b 流体容纳部

D1-D3 流动通道直径

具体实施方式

依据本发明的发电系统实施例将在以下透过参照附图详细说明，然而本发明并不受这些实施例限制。根据实施例的发电系统的安装目标是任意的，但在以下的说明中，发电系统的模式是安装在道路及其周围区域，使发电是透过使用外力，应用来自假设是运行车辆或行人行走的例子。

[实施例1]

首先，将描述根据实施例1的发电系统，此实施例1是一个包含多个第一流体室的模式，多个第一活塞和多个发电模块。

(结构)

首先，将描述根据实施例1的发电系统结构。图1是根据本发明实施例1的发电系统概要说明图，发电系统1透过使用来自运行中车辆(四轮汽车、摩托车、脚踏车等例)发电，在以下说明中，图1的X方向是指左右方向(+X-方向是左方，–X–方向是右方)，Y-方向是指上下方向(+Y-方向是上方，–Y-方向是下方)，Z-方向是指前后方向(+Z-方向是前方，–Z-方向是后方)。发电系统1是由包含第一流体室10a到10e(当这些第一流体室10a到10e不用被各自区别，其统称为「第一流体室10」)、一个第二流体室20、一个连通流动通道30、第一活塞40a到40e(当这些第一活塞40a到40e不用被各自区别，其统称为「第一活塞40」)、第二活塞50、发电模块60a到60e(当这些发电模块60a到60e不用被各自区别，其统称为「发电模块60」)所构成。

(结构–第一流体室)

第一流体室10a到10e是个别包含流体的腔室，这里的「流体」具有流动性，且包括气体如空气、氦气等，液体如水、油等，和半固体或固体如聚合物凝胶等。每个这种流体室10a到10e大体为中空圆柱体具一打开的侧表面(上表面或类似地方)，并以金属材料、高硬度的树脂材料、高硬度的玻璃材料或类似物构成(这假设同样适用于第二流体室20的结构)。这些第一流体室10a到10e并列/设置大致沿着左右方向，以预定间隔(例如，大约1公尺)在道路的周围区域。流体通道直径D1和每个第一流体室10a到10e的高度分别被设置大约相同的尺寸或高度。

另外，在每个第一流体室10a到10e的下表面，设置第一连通端，第一连通端11是一开口，使每个第一流体室10a到10e和连通流动通道30相互连通。

(结构–第二流体室)

第二流体室20包含一流体。第二流体室20设置在由每个第一流体室10a到10e以间隔分开的道路表面，这些第二流体室的流体通道直径D2被设定大于每个第一流体室10a到10e的流体通道直径D1，且第二活塞50的外直径大于车辆的宽度。

此外，在第二流体室20的下表面，设置第二连通端21。第二连通端21是一开口，使第二流体室20和连通流动通道30相互连通。

(结构–连通流动信道)

连通流动信道30是一流动信道使每个第一流体室10a到10e和第二流体室20相互连通，连通流动通道30由大体为管状体构成，并作为透过每个第一流体室10a到10e的第一连通端11与每个第一流体室10a到10e连通，并作为透过第二流体室20的第二连通端21与第二流体室20连通。

此连通流动通道30的形状设置如下，首先，此连通流动信道的流动信道直径D3设置大致与每个第一流体室10a到10e的流动通道直径D1相同，例如(或可以设定比每个第一流体室10a到10e的流动通道直径D1较小或较大)。连通流动通道30的长度，被设定为可以保持传送到在每个第一流体室10a到10e的流体时，损失的力在一预定值内。例如(具体地，大约来自车辆等施加外力的10％内)。第一流体室10、第二流体室20和连通流动通道30对应权利要求的「流体容纳部」。

(结构–第一活塞)

第一活塞40a到40e用来按压对应的发电模块60。每个第一活塞40a到40e是由上表面的外直径小于下表面的外直径的大致柱状体构成，并以金属材料、高硬度的树脂材料、高硬度的玻璃材料或类似物构成。这些第一活塞40a到40e设置使在所对应第一流体室10内的流体可以被按压，且具体地，其被设置使第一活塞40a到40e的下表面与所对应第一流体室10内的流体接触。

这里，每个第一活塞40a到40e的形状设定如下。首先，每个第一活塞40a到40e下表面的外直径尺寸大致相同，分别为示例，且设定为与对应第一流体室10的流动通道直径D1大致相同的尺寸(或小于流动通道直径D1)。每个第一活塞40a到40e下表面的外直径使吋大致相同，分别为示例，且尺寸设定为比下述发电模块60的按压部64下表面小(或较按压部64下表面的尺寸相同或较大)，每个第一活塞40a到40e的厚度大致相同，分别为示例，且厚度设定为当每个第一活塞40a到40e按压对应的发电模块60，可以传送按压压力到对应的发电模块60，不因第一活塞40的形变或类似情况而损失。

(结构–第二活塞)

第二活塞50是接收来自车辆外力的活塞。第二活塞50大致为柱状体，由金属材料、高硬度树脂材料、高硬度玻璃材料和类似物构成。第二活塞50设置使包含于第二流体室的流体可以被按压，且具体地，设置使得第二活塞50的下表面与包含于第二流体室20的流体接触。

这里，第二活塞50的形状设定如下。首先，关于第二活塞50的外直径，第二活塞50的外直径设定大于车辆宽度，且与第二流体室20的流动通道D2的尺寸大致相同(或较流动通道直径D2尺寸小)。第二活塞50的厚度设定在当来自车辆的外力施加到第二活塞50，可以保持偏转量不干扰车辆运行的程度(如大约1mm)。

关于每个第一活塞40a到40e的平面形状和第二活塞50的平面形状间的关系，其被设定为当维持车辆的运行表现和发电效率，可以降低成本的形状。具体地，第二活塞50侧表面按压流体的总面积(或更具体地，第二活塞50下表面的总面积)设定较第一活塞40a到40e侧表面按压流体的总面积大(更具体地，第一活塞40a到40e的下表面总面积)。透过这样形状的设定，每个第一活塞40a到40e的敲击可以被设定为按压下述发电模块60的压电组件63所需的长度，当第二活塞50的敲击设定为因帕斯卡原理不干扰运行车辆的程度，因而可以维持车辆的运行表现和发电效率。此外，相较于单个第一活塞40的排列，由于多个第一活塞40分散排列，可以避免下述发电模块60的压电组件63尺寸的成本增加，且透过使用具有较小形状分布于市场的压电组件63，可以降低成本。

(结构–发电模块)

图2是正面图，说明发电模块60的压电组件63变形状态，图2(a)是说明在压电组件63变形之前的状态，图2(b)是说明在压电组件63变形之后的状态。发电模块60a到60e将车辆施加的外力转换为电力，并分别包括盖部61、振动板62、压电组件63、按压部64、中心间隔件65和周围间隔件66。

盖部61是保护振动板62、压电组件63、按压部64、中心间隔件65和周围间隔件66的覆盖装置。这个盖部61大致为箱型体，具一侧表面开口(下表面或类似物)，且由金属材料或类似物构成，此盖部61设置于第一流体室10上端的上方，并固定到一支撑部，未示出，透过固定工具或类似物。

振动板62是一支撑施加应力到压电组件63，并作为增强压电组件63裂纹强度的增强材料。这个振动板62是圆盘形体由钢材材料或类似物，具柔性和耐久性如不锈钢薄板或类似物构成。

压电组件63是透过压力形变发电的组件。此压电组件63是一薄板状体，且由压电陶瓷如钛酸钡、氧化锆和类似物、压电单晶如钽酸锂(LiTaO3)和类似物构成。此压电组件63被设置与振动板62的下表面邻接，并透过黏结剂或类似物接合到振动板62。此外在此压电组件63，有一输出端(具体而言，正极端子和负极端子)向外部输出压电组件63产生的电(这里每个部件未示出)。作为压电组件63或代替压电组件63，可以使用可透过外力发电的任何材料(包括因力导致变形、弯曲或压缩)，且可以使用从离子导电聚合物两个表面的膜(胶)的电镀金属(金或类似物)得到的离子聚合物金属复合材料(IPMC)、离子导电聚合物凝胶膜(ICPF)或使用IPMC或ICPF的人工肌肉。

按压部64是指透过相应第一活塞40按压的按压装置。此按压部64是倒置的凸状体，由金属材料或类似物构成，设置于可以和对应的第一活塞邻接的位置。

中心间隔件65形成在按压部64和压电组件63及振动板62间的间隔，且用于传送第一活塞40按压的力，通过按压部64到压电组件63和振动板62。这个中心间隔件65由大致为柱状体或类似物构成，且设置邻接在按压部64，而压电组件63大致在压电组件63上表面的中心位置，透过黏接剂或类似物，固定于按压部64和压电组件63。

周围间隔件66形成在盖部61上表面和压电组件63及振动板62间的间隔，此周围间隔件66由大致为环形体构成，位于较固定于振动板62的压电组件63外侧，设置于邻接靠近振动板62外边缘的位置，并透过黏接剂或类似物固定于振动板62及盖部61。

如上述构成的发电模块60功能如下，即当按压部64透过第一活塞40按压，第一活塞40向上移动，用第一活塞40的移动按压/变形压电组件63，因而能够进行发电。

发电模块60的具体结构是任意的，以下说明的结构或类似物可以在除了上述发电模块60结构外采用。图3是发电模块60变形的说明图。在图3说明的发电模块60，具体地，五个振动板62大致沿着上下方向并列，在按压部64和盖部61上表面间的间隔。在每个这种振动板62，压电组件63设置在当其被第一活塞40按压，可以被按压/变形的位置，并与振动板62接合。此外，在按压部64和底部的第一振动板62间，在底部的第一到第五振动板62中邻近的振动板62间，和在第五振动板62和盖部61的上表面间，中心间隔件65或周围间隔件66依序交替的设置，使压电组件63可以在上-下方向变形(具体地，中心间隔件65设置在按压部64和底部的第一振动板62间，周围间隔件66设置于底部的第一振动板62和底部的第二振动板62间)。透过上述的结构，可以增加压电组件63的安装数量，因而可以提高发电量。

(发电系统的功能)

如上述构成的发电系统1功能如下。

首先，若第二活塞50接收到来自车辆的外力，透过第二活塞50接收到的力传送到第二流体室20的流体。随后，传送到第二流体室20流体的力透过连通流动通道30传送到第一流体室10a到10e的流体，并且传送的力送到对应的第一活塞40。随后，透过每个第一活塞40a到40e接收到的力经由按压部40和对应发电模块60的中心间隔件传送到压电组件63。在这种情况下，当发电模块60a到60e的压电组件63受到这个传送的力按压，这些压电组件63可以按压/变形因此可以发电。透过这个发电系统1获得的电力可以用在任何用途(如安装在道路上的照明设备)

特别是，即使第一流体室10a到10e和第二流体室20彼此分开安装，透过第二活塞50接收的力可以经由流体传送到第一活塞40a到40e。因此，即使难以确认在道路边安装第一流体室10a到10e的空间，例如，由于第一流体室10a到10e可以安装在远离道路的活塞，相较于传统系统，可以提高安装的自由度。

(效果)

如上所述，根据实施例1，发电模块60a到60e的压电组件63在当设置于第二流体室20的第二活塞50受到按压时，按压压力经由流体传送到设置于第一流体室10a到10e的第一活塞40，压电组件63因为传送的力受到按压而发电，因此即使第一活塞40和第二活塞50彼此分别安装，力可以传送到发电模块60a到60e，相较于传统系统，可以提高安装的自由度。特别是，因为第一活塞40设置使得在第一流体室10a到10e的流体可以被按压、而第二活塞50设置使得在第二流体室20的流体可以被按压，即使第一流体室10a到10e和第二流体室20彼此分别安装，力可以传送到发电模块60a到60e，因此安装的自由度可以进一步提高。

此外，因为第二活塞50侧表面按压流体的总面积设定大于第一活塞40a到40e侧表面按压流体的总面积，每个第一活塞40a到40e的行程可以设定为按压发电模块40的压电组件63所需的长度，而在第二活塞50的行程设定为不会干扰车辆的运行，因此可以维持车辆运行的表现和发电效率。此外，因多个第一活塞40分散配置，相较于单个第一活塞40的排列，可以避免发电模块60压电材料63形状的尺寸增加包含的成本增加，且可以使用分布于市场上相对形状小的压电组件63降低成本。

此外，在每个发电模块60a到60e的压电组件63在第二活塞50被按压，按压压力经由流体传送到每个多个第一活塞40a到40e，然后压电组件63直接或间接因传送的力按压而发电，因而透过增加安装发电模块60的数量，可以增加发电量。

[实施例2]

接着，根据实施例2发电系统进行说明。实施例2除实施例1外，包括多个第二流体室和多个第二活塞。组件大致类似于实施例1，具相同的标号或名称如其需要使用于实施例1，且省略其描述。

(结构)

首先，将描述根据实施例2的发电系统结构。图4是依据实施例2的发电系统概要说明图。根据实施例2的发电系统101由第二流体室20a到20c构成(若这些第二流体室20a到20c不用彼此区分，他们统称为「第二流体室20」)而不是第二流体室20、第二活塞50a到50c(若这些第二活塞50a到50c不用彼此区分，他们统称为「第二活塞50」)而不是第二活塞50与根据实施例1发电系统1的相同组件。以下改进也用于连通流动信道30的结构。

(结构–第二流体室和第二活塞)

第二流体室20a到20c设置于道路表面的预定间格(如大约1m)。在图4方便绘制该图，第二流体室20a到20c绘制如他们设置在不同平面，但实际上假设他们设置在相同平面。此外，第二活塞50a到50c设置使对应的第二流体室20内的流体可以被按压，或具体地，他们设置使第二活塞50a到50c的下表面与对应的第二流体室20内的流体接触。这里，关于第一活塞40a到40e的平面形状和每个第二活塞50a到50c的平面形状的关系，第二活塞50a到50c侧表面按压流体的总面积(具体地，第二活塞50a到50c下表面的总面积)设定大于第一活塞40a到40d侧表面按压流体的总面积(具体地，第一活塞40a到40d下表面的总面积)，使得当车辆的运行表现和发电效率维持如上述时，可以降低成本。

(结构–连通流动信道)

连通流动通道30通过每个第一流体室10a到10e的第一连通部11连接到每个第一流体室10a到10e，也透过第二流体室20a到20c的第二连通部21连接到第二流体室20a到20c。

透过上述的结构，若至少一个第二活塞50a到50c从车辆接收到外力，从至少一个第二活塞50a到50c接收到的力可以经由流体传送到每个第一活塞40a到40e，发电模块60a到60e的压电组件63因为传送的力可以被按压。因此，相较于实施例1，可以增加按压发电模块60a到60e压电组件63的频率，且可以增加发电量。

此发电模块60的具体结构是任意的，当两个或多个第二活塞50a到50c同时接收到来自车辆的外力，若发电模块60a到60e压电组件63的按压形变因每个第一活塞40a到40e传送的力而变得过度，而有压电组件63破裂的顾虑，可以设置抑制压电组件63按压变形的变形抑制部(未示出)在每个发电模块60a到60e。

(发电系统的功能)

上述构成的发电系统101功能如下。

首先，如果每个第二活塞50a到50c同时接收来自车辆的外力，接收来自第二活塞50a到50c的力传送到对应的第二流体室20内的流体。接着，传送到第二流体室20a到20c内的流体的力，通过连通流动通道30传送到第一流体室10a到10e内的流体，并且传送的力被传送到对应的第一活塞40。然后，透过每个第一活塞40a到40e接收到的力，通过按压部64和对应的发电模块60中心间隔件65传送到压电组件63。在这种情况下，因为透过这些传送力按压在发电模块60a到60e的压电组件63，可以按压/变形这些压电组件63，而能够进行发电。

(影响)

根据上述实施例2，发电模块60a到60e的压电组件63，在当至少一部份的第二活塞50a到50c被按压，按压压力经由流体传送到第一活塞40a到40e，接着压电组件63因为传送的力而直接或间接被按压而发电，因此若第二活塞50a到50c接收到来自运行车辆的外力，相较于单个第二活塞50和第二流体室20的情况，可以增加按压发电模块60a到60e的压电组件63的频率A，且可以增加发电量。

[实施例3]

接着，将说明根据实施例3的发电系统。实施例3模式与实施例2不同，且除实施例1外，包括多个第二流体室和多个第二活塞，组件大致类似于实施例1，具相同的标号或名称如其需要使用于实施例1，且省略其描述。

(结构)

首先，将描述根据实施例3的发电系统结构。图5是依据实施例3的发电系统概要说明图。根据实施例3的发电系统201透过使用行人走路施加的外力发电。根据实施例3的发电系统201由包括第一主流体室210、第二主流体室220、连通流动通道230、第一主活塞240、第二主活塞250、第一子活塞260a到260c(当这些第一子活塞260a到260c不用彼此区分，他们通称为第一子活塞260、第二子活塞270a到270c(当这些第二子活塞270a到270c不用彼此区分，他们通称为第二子活塞270)、第一发电模块280a到280c(当这些第一发电模块280a到280c不用彼此区分，他们通称为第一发电模块280)、第二发电模块290a到290c(当这些第二发电模块290a到290c不用彼此区分，他们通称为第二发电模块290)、第一上表面材料300、第二上表面材料310和止动器320a到320c(当这些止动器320a到320c不用区分彼此，他们通称为止动器320)。这里，图5示出发电系统201的前述组件，但实际发电系统201可以透过包括多个组件构成，因此图5所示的组件将在下面描述，而其他组件的说明将被省略。

(结构–第一主流体室第二主流体室和连通流动通道)

第一主流体室210和第二主流体室220为形成于道路表面上的凹部，且形成为凹部部分储存流体(液体如水、油或类似物或半固体或固体如聚合物凝胶或类似物)，他们设置邻近彼此。连通流动通道230设置在第一主流体室210和第二主流体室220之间。

(结构–第一主活塞)

第一主活塞240是用于按压第一子活塞260a到260c的活塞。此第一主活塞240具有大致为柱状体，并由金属材料、高硬度的树脂材料、高硬度的玻璃材料和类似物构成(同样的也假设应用于第二主活塞250)。此第一主活塞240设置使第一主流体室210内的流体可以被按压且具体地，其设置使第一主活塞240的下表面与第一主流体室210内的流体接触。

在第一主活塞240，有第一子流体室241a到241c(当这些第一子流体室241a到241c不用彼此区分，他们统称为第一子流体室241)。第一子流体室241a到241c透过形成一个通孔穿过第一主活塞240的上下方向形成，且大致沿着左右方向并列/设置。第一主流体室210和第一子流体室241a到241c对应到权利要求的「第一流体室」。

(结构–第二主活塞)

第二主活塞250接收来自第二子活塞270a到270c的按压压力。此第二主活塞250设置使得第二主流体室220内的流体可以被按压，且具体地，其设置使得第二主活塞250的下表面与第二主流体室220内的流体接触。

在第二主活塞250，有第二子流体室251a到251c(当这些第二子流体室251a到251c不用彼此区分，他们统称为「第二子流体室251」)。第二子流体室251a到251c透过形成一个通孔穿过第二主活塞250的上下方向形成，且大致沿着左右方向并列/设置。第二主流体室220和第二子流体室251a到251c对应到权利要求的「第二流体室」。

(结构–第一子活塞)

第一子活塞260a到260c是按压对应的第一发电模块280的活塞。每个这些第一子活塞260a到260c是柱状体，具有大致十字形纵剖面，且由金属材料、高硬度树脂材料、高硬度玻璃材料和类似物形成(同样的也假设应用于第二子活塞270a到270c)。每个这些第一子活塞260a到260c设置使在对应的第一子流体室241内的流体可以被按压，具体地，他们设置使每个第一子活塞260a到260c的下表面与对应的第一子流体室241内的流体接触。第一主活塞240和第一子活塞260a到260c对应到权利要求的「第一活塞」。

(结构–第二子活塞)

第二子活塞270a到270c是接收来自对应第二发电模块290按压压力的活塞。每个这种第二子活塞270a到270c设置使对应的第二子流体室251内的流体可以被按压，且具体地，他们设置使得每个第二子活塞270a到270c的下表面与对应的第二子流体室251内的流体接触。第二主活塞250和第二子活塞270a到270c对应于权利要求中的「第二活塞」。

(结构–第一发电模块和第二发电模块)

第一发电模块280a到280c和第二发电模块290a到290c将行人施加的外力转换为电力，并各自包括振动板281、压电组件282和间隔件283。

压电组件282设置邻接于振动板281的下表面，且透过黏接剂或类似物与振动板281接合。

间隔件283在第一上表面材料300(或第二上表面材料310)和压电组件282及振动板281间形成间隔，这个间隔件283大致为环形体，位于比固定于振动板281的压电组件282更外面，设置邻接于靠近振动板281外边缘的位置，且透过黏接剂或类似物固定于振动板281及第一上表面材料300(或第二上表面材料310)。

(结构–第一上表面材料)

第一上表面材料300大致覆盖在第一流体室210、第一子流体室241a到241c、第一主活塞240、第一子活塞260a到260c和第一发电模块280a到280c。这个第一上表面材料300是一大致为块体，由金属材料或类似物(同样的也假设应用于第二上表面材料310)，且设置邻接于第一发电模块280a到280c的间隔件283。

(结构–第二上表面材料)

第二上表面材料310大致覆盖第二主流体室220、第二子流体室251a到251c、第二主活塞250、第二子活塞270a到270c和第二发电模块290a到290c，并设置邻近于第二发电模块290a到290c的间隔件283。

(结构–止动器)

止动器320a到320b是移动限制，指限制第一上表面材料300和第一主活塞240的移动，且止动器320b和320c是移动限制，指限制第二上表面材料310和第二主活塞250的移动。止动器320a设置在第一主流体室210的左端，止动器320b设置在第一主流体室210和第二主流体室220间，止动器320c设置于第二主流体室220的右端。这些止动器320a到320c由金属材料、树脂材料或类似物构成，他们每个分别包括止动器体321、第一突起部322、第二突起部323。这些止动器320形成的方式是任意的，但包括透过整体模制形成止动器体321、第一突起部322、第二突起部323的方式。

止动器体321是止动器320的基本结构体。止动器体321是大致为长棒状体，并设置/安装在凹部，并透过固定工具或类似物固定于凹部。在此止动器体321的下部，形成通孔324使在连通流动通道230的流体可以从主流体室流动到其他主流体室(如从第二主流体室220到第一主流体室210)。

第一突起部322是用来限制第一上表面材料300或第二上表面材料310的移动。第一突起部322设置为朝向在第一上表面材料300的左右端形成的槽部301或在止动器体321上端上的第二上表面材料310左右端形成的槽部311突起。这里，在每个这种槽部301和311上下方向的长度设定为可以使第一发电模块280a到280c压电组件282和第二发电模块290a到290c变形，从而获得预定的发电量(同样的也假设应用于在第一主活塞240中每个槽部242和252的上下方向和后述第二主活塞250的长度)。

第二突起部323用来限制第一主活塞240或第二主活塞250的移动。该第二突起部323设置朝向在第一主活塞240的左右端形成的槽部242或在止动器体321下端附近第二主活塞250左右端形成的槽部252突起。

透过上述的结构，当第二上表面材料310接收来自行人的外力，第二发电模块290a到290c的压电组件282可以透过第二上表面材料310接收到的力被按压，此外，透过经由流体传送接收自第二上表面材料310的力到第一主活塞240和第一子活塞260a到260c，透过第二主活塞250和第二子活塞270a到270c，第一发电模块280a到280c的压电组件282因为传送的力被按压。在这个发电系统201，在当第一上表面材料300接收到来自行人的外力，假定第一主活塞240的功能转换到第二主活塞250的功能，且第一子活塞260a到260c的功能转换到第二子活塞270a到270c的功能，第一主活塞240和第二主活塞250具有各自的功能且第一子活塞260a到260c和第二子活塞270a到270c具有各自的功能。

(发电系统的功能)

如上述构成的发电系统201功能如下。

首先，若第二上表面材料310接收到来自行人的外力，透过第二上表面材料310接收的力通过第二发电模块290a到290c分别传送到第二子活塞270a到270c。在这种情况下，透过接收自第二上表面材料310的力按压第二发电模块290a到290c的压电组件282，可以按压/变形这些压电组件282并因此可以发电。接着，接收自第二子活塞270a到270c的力传送到对应第二子流体室251内的流体(最后传送到第二主流体室220内的流体)也通过第二主活塞250传送到第二主流体室220内的流体。接着，传送到第二主流体室220内的流体的力，通过连通流动通道230传送到第一主流体室210内的流体，且传送的力通过第一主活塞240传送到第二子活塞270a到270c，也分别传送到第一子流体室241a到241c内的流体，接着传送到对应的第二子活塞270。然后，透过第一子活塞260a到260c接收的力传送到对应的第一发电模块280的压电组件282。在这种情况，透过这种传送的力按压在第一发电模块280a到280c的压电组件282可以按压/变形这些压电组件282并因此可以进行发电。

(影响)

如上所述，根据实施例3，在第一发电模块280a到280c的压电组件282在当第二主活塞250和第二子活塞270a到270c被按压，而按压压力经由流体传送到第一主活塞240，和第一子活塞260a到260c，接着压电组件282直接或间接因为传送的力被按压而发电，因此透过增加安装第一发电模块280的数量，可以增加发电量。

[实施例4]

首先，将说明根据实施例4的发电系统。实施例4是包括流体容纳部、第一活塞和第二活塞的模式。组件大致类似于实施例1，具相同的标号或名称如其需要使用于实施例1，且省略其描述。

(结构)

首先，将说明根据实施例4的发电系统结构。图7是依据实施例4的发电系统概要说明图，图7(a)是正面图，图7(b)是俯视图。(在图7(b)，后述的第二活塞50以虚线表示)。图8到12是依据实施例4发电系统变形的说明图。根据实施例4的发电系统401使用行人行走施加的外力发电。根据实施例4的发电系统401包括壳体410、流体容纳部420、第一活塞40a到40b、第二活塞50和发电模块60a到60b。

(结构–壳体)

壳体410是一个容纳装置，包含一部分的流体容纳部420和至少一部份的第二活塞50。壳体410大致为具一侧表面开口箱体(如上表面)，且由如金属材料、高硬度树脂材料、高硬度玻璃材料构成。

在壳体410的左表面(或右表面、前表面、后表面或类似物)，有开口411，且在壳体410的右表面(或佐表面、前表面、后表面或类似物)有开口412。开口411是一开口从壳体410向外暴露流体容纳部420纵向的其中一端。此外，开口412是一开口从壳体410向外暴露流体容纳部420纵向的另一端

(结构–流体容纳部)

流体容纳部420是容纳流体的流体容纳部。流体容纳部420透过使用具可挠性的已知长软管如橡胶软管、乙烯软管和类似物(具体地，流体容纳部420纵向的两端表面皆是开放的)。此外，关于安装此流体容纳部420，具体地，壳体410容纳的流体容纳部420部分设置为大致沿着前后方向，折迭为波纹管的状态(或左右方向)(在此情况，在流体容纳部420和壳体410间产生的间隙是允许的)。此外，在流体容纳部420的部分未包含壳体410，流体容纳部420纵向的一端设置从壳体410通过开口411向外暴露，当流体容纳部420纵向的另一端设置从壳体410通过开口412向外暴露。在流体容纳部420纵向靠近一端的部分，和靠近纵向的另一端，透过固定工具或类似物固定于壳体410。

(结构–第一活塞)

第一活塞40a和40b设置使流体容纳部420内的流体可以被按压。具体地，第一活塞40a设置使其与流体容纳部420靠近纵向端的部分内的流体接触，而第一活塞40b设置使其与流体容纳部420靠近纵向另一端的部分内的流体接触。

(结构–第二活塞)

第二活塞设置使流体容纳部420内的流体可以被按压，且具体地，其设置使第二活塞50的下表面与壳体410内的流体容纳部420的部分接触。

(结构–发电模块)

发电模块60a和60b将行人施加的外力转换为电力。关于这些发电模块60a和60b的排列，具体地，发电模块60a设置在流体容纳部420纵向的一端附近，使发电模块60a的按压部64可以邻接在第一活塞40a。发电模块60b设置在流体容纳部420纵向的另一端附近，使发电模块60b的按压部64可以邻接在第一活塞40b。

(发电系统的功能)

如上述构成的发电系统401功能如下。

首先，若第二活塞50接收到来自行人的外力，透过第二活塞50接收的外力传送到流体容纳部420内的流体。接着，传送到流体容纳部420内的流体的力传送到第一活塞40a和40b，然后，透过每个40a和40b接收的力通过按压部64传送到压电组件63和对应的发电模块60的中心间隔件65。在这种情况，透过这个传送的力按压在发电模块60a和60b的压电组件63，可以按压/变形压电组件63，因此让发电成为可能。

除了上述，根据实施例4的发电系统401可以以任何结构构成。首先，实施例4描述在流体容纳部420纵向两端表面是开放的，但这不是限制的。例如，如图8所示，流体容纳部420纵向两端表面的一个可以被关闭。在这种情况，第一活塞40和发电模块60只安装在靠近流体容纳部420开放端表面侧的末端。

此外，在实施例4，描述流体容纳部420设置使壳体410内的流体容纳部部分大致沿着前后方向折迭为波纹管的状态，但这不是限制的。例如，如图9所示，流体容纳部420可以设置使壳体410内的流体容纳部420部分透过波纹管折迭为折迭状态，大致沿着上下方向。

此外，在实施例4，描述在流体容纳部420和壳体410间产生的间隙是允许的，但这不是限制的，例如，图10到12所示，流体容纳部420可以设置在壳体410使流体容纳部420和壳体410间没有产生间隙。

具体而言，如图10所示，一个流体容纳部420设置使壳体410内的一个流体容纳部420大致沿着前后方向折迭为波纹管的状态。此外，此流体容纳部420的截面形状特别以大致为矩形形成(同样也假设应用在图11和12所示流体容纳部420的截面形状)。透过如上述结构，当第二活塞50接收来自行人的外力，如图8所示，相较于在流体容纳部420和壳体410间有间隙的情况，而流体容纳部420的截面形状大致为圆形，流体容纳部420不会再变形填满间隙，因而透过第二活塞50接收到的力可以有效的传送到流体容内部42内的流体。

此外，如图11所示，流体容纳部420a和420b形成每个具有多个突起部形成的梳子形状，且流体容纳部420a和420b设置使这些流体容纳部420a和420b的突起部交替地彼此配合。

此外，如图12所示，若壳体410形成大致为柱状体，一个流体容纳部420设置使壳体410内的一个流体容纳部420部分具有螺旋形状。

(影响)

如上所述，根据实施例4，发电模块60a和60b的压电组件63在当第二活塞50被按压，按压力经由流体传送到第一活塞40a和40b，然后压电组件63直接或间接因为传送的力被按压而发电，因而即使第一活塞40a和40b自第二活塞50分别安装，力可以传送到发电模块60a和60b，因此安装的自由度可以进一步提高。

[实施例的变化]

根据本发明的实施例已经描述，但具体的结构和本发明的装置可以在权利要求描述的每个本发明的技术思想范围任意的改变或改进。这样的变形将在下面描述。

(解决的问题和本发明的影响)

首先，解决的问题或本发明的影响不限于上述的内容，但本发明可以解决未在上面描述的问题，或施加上面未描述的影响，或只解决一部分描述的问题或在某些情况只施加一部分描述的影响。例如，即使在相较传统系统安装的自由度更低的情况下，若本申请发明的装置不同于传统系统的装置，本申请的问题得到解决。

(形状、数值、结构和时间序)

关于实施例和图标举例说明的组件，形状、数值、多个组件结构或时间序状间的相互关系，可以在本发明的技术思想范围内任意调整或改善。

(发电系统)

在上述实施例1和2，描述发电系统包含多个第一流体室10、多个第一活塞40、多个第一发电模块60，但这不是限制的，且其可以包含如单个第一流体室10、单个第一活塞40和单个发电模块60。

此外，在实施例1和2的发电系统，描述透过使用运行车辆施加的外力发电，但可以透过使用来自至少停止车辆一个或多个轮胎施加的外力发电(或从车辆取下的轮胎)。其结果是，由于轮胎的气压可以以使用此外力获得的发电量为基础测量，发电系统可以应用为轮胎的气压传感器。

(流体)

在上述实施例1到3，描述流体直接容纳于第一流体室、第二流体室和连通流动通道，但这不是限制的。例如为了抑制流体的表现下降(具体地，流体和类似物的耐久性下降)，这些包含流体的袋体可包含第一流体室、第二流体室和连通流动通道。

(发电模块)

在上述实施例1到4，描述发电模块是压电组件设置在振动板其中一个侧表面的发电模块(所谓单压电芯片型)，但其可以是压电组件设置在振动板两个侧表面的发电模块(所谓双压电芯片型)。

此外，在上述实施例1到4，描述发电模块包括振动板和压电组件，但为了保护压电组件和类似物，例如，可以进一步包含树脂(压电膜或类似物)覆盖整个或一部分的压电组件。可替代地，如可以省略振动板。

此外，在上述实施例1到4，描述发电模块包含压电组件，但代替压电组件中，可为一个可以透过往复运动发电的机构(具体地，人工肌肉、液压马达、电磁感应式电机、超磁致伸缩和类似物)

(第一流体室和第二流体室)

在上述实施例1和2中，描述第二流体室20由大致为柱状中空体形成，但这不是限制的。例如，图6(a)到6(c)所示，第二流体室20可以透过使用多个大致为箱体，每个具有侧表面开口(如上表面)而构成。具体地，这些多个第二流体室20大致沿着左右方向并列(或大致沿着前后方向并列)，此外，在这些多个第二流体室20，有连通部22可以连通邻近的箱型体。多个第二活塞50设置使得在每个多个大致为箱型体内的流体可以被按压。在这种情况下，如图6(b)所示在多个第二活塞50上表面有按压板51，例如，使得多个第二活塞50可以同时被按压。可替代地，如图6(c)所示，多个第二活塞50和按压板51可以形成为一整体结构。

此外，第一活塞40和第二活塞50可以由改变结构、形状和材料构成。例如，透过配置图6(a)的每个多个第二活塞50为薄板状体设置于大致为箱型体包括第二活塞50的上表面，使得在大致为箱型体内的流体，透过以外力弯曲薄板状体而按压。可替代地，为了防止第二活塞50从大致为箱型体包含第二活塞50轻易移动，从大致箱型体延伸的固定爪可以透过第二活塞50的上表面锁定。可替代地，第二活塞50和大致为箱型体包含第二活塞可以形成一体。例如，两者可以由树脂形成，且对应到第二活塞50的部分可以用能被按压/变形的强度做成，其可以透过已知方法如减薄制成，使第二活塞50可以被按压/变形。

(应用目标)

此外，发电系统1可以应用到各种设施和设备，例如透过嵌入发电系统1到图6(a)在道路或通道，并透过只突出第二活塞50到道路表面，发电系统1可以被配置为用作盲文块引导视觉障碍人士，且在此情况，透过行人在盲文块走路而踏在第二活塞50上可以发电。在这种情况下，盲文块可以透过如图6(a)由大量的第二活塞50构成或盲文块可以透过如图6(c)由一系列的第二活塞50构成，然后，第二活塞50的上表面为不平整。可替代地，在图6(a)的发电系统1可以配置为操作装置，如键盘、遥控器和类似物，且在此情况，大致为箱型体包含第二活塞可以由金属或树脂构成，为该装置的壳体，而第二活塞50可以构成一按钮使得其从壳体突起并可以被按压。具体地说，其适合配置为无线键盘、遥控器、各种开关、各种按钮和类似物，使用产生的电力通讯。

(软管)

在流体连通室配置使用图7到12软管的情况，透过调整软管的间隔，轮数、软管端的安装位置、软管的硬度、软管内流体的填充度等适当、可以获得所需的按压行程或流体行程。例如，透过间隔软管间的间隔降低流体行程并降低施加到压电组件的冲击，能够降低压电组件被过度冲击按压而破裂或类似情形。关于软管端的安装位置，软管的两端可以设置在壳体的相同侧表面，或设置在不同的任意侧表面，或多个端部可以被整合到一端，或相同软管的两端可以被整合到一端。此外，软管不限于具有圆柱形截面的软管，但也可使用具有矩形截面的弹性体如水枕。可替代地，多个软管可以设置在弯曲状态或单个壳体内的直线状态。

Claims (5)

1.一种发电系统，包括：

一流体容纳装置，其容纳流体；

一第一活塞，设置在所述流体容纳装置中，并且设置成使得所述流体容纳装置中的所述流体可以被按压；

一第二活塞，设置在所述流体容纳装置中，并且设置成使得所述流体容纳装置中的所述流体可以被按压；和

一发电模块，使用一发电组件将所述第一活塞的按压压力转换为电力；其中

所述发电模块的所述发电组件在当所述第二活塞被按压，所述按压压力经由所述流体传送到所述第一活塞，然后所述发电组件直接或间接因为所述传送的力被按压而发电。

2.根据权利要求1所述的发电系统，其中

所述流体容纳装置具有：

一第一流体室；

一第二流体室；和

一连通流动通道，使所述第一流体室和所述第二流体室互相连通，其中

所述第一活塞被设置使得所述第一流体室内的所述流体可以被按压，并且

所述第二活塞被设置使得所述第二流体室内的所述流体可以被按压。

3.根据权利要求1或2所述的发电系统，其中，所述第二活塞按压所述流体的一侧表面总面积设定大于所述第一活塞按压所述流体的所述侧表面总面积。

4.根据权利要求2所述的发电系统，其中

所述流体容纳装置具有：

一多个第一流体室；和

所述连通流动通道使所述多个第一流体室和所述第二流体室中的每个互相连通，

并且包括：

一所述多个第一活塞设置在每个所述多个第一流体室；并且

一多个所述发电模块对应到每个所述多个第一活塞，其中

在每个所述多个发电模块中的所述发电组件，在当所述第二活塞被按压，所述按压压力经由所述流体传送到每个所述多个第一活塞，然后所述发电组件直接或间接因为所述传送的力被按压而发电。

5.根据权利要求2所述的发电系统，其中

所述流体容纳装置具有：

一多个第二流体室；和

所述连通流动通道，使所述第一流体室和每个所述多个第二流体室互相连通，并且包括设置在每个所述多个第二流体室的多个所述第二活塞，其中

在所述发电模块中的所述发电组件，在当至少一部分的所述多个第二活塞被按压，所述按压压力经由所述流体传送到所述第一活塞，然后所述发电组件直接或间接因为所述传送的力被按压而发电。