CN106585446A - 一种可发电公交座椅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可发电公交座椅，涉及座椅领域，所述可发电公交座椅包括椅背、与椅背相连的椅座和与椅座的底面相连的椅腿，还包括发电装置、整流电路和储能装置；所述发电装置包括第一发电装置、第二发电装置和小钢球。本发明公交座椅利用公交车制动时，人体前倾对前面的椅背做功来发电，具有发电装置占用空间小，发电效率高的特点。
Description
【技术领域】
本发明涉及座椅领域，具体涉及一种可发电公交座椅。
【背景技术】
公交车上的照明、报站、屏幕显示和刷卡机等配置都需要电能，为了节约能源，充分利用资源，带发电功能的公交座椅应运而生，当前可发电的公交座椅种类很多，主要为以下几种：一种是将发电装置设置在椅座面的下部，将乘客频繁坐下和起身的重力势能转化为电能来发电，一种是将发电装置设置在座椅的背面，将制动时乘客因惯性对椅背做的功转化为电能来发电，还有一种是在座椅的椅脚内设有发电装置，将乘客踏脚产生的重力势能转化为电能来发电。以上这些可发电的公交座椅发电效果都很好，但是公交座椅的材料主要以硬质塑料为主，不但容易清洁、结构简单易维修，同时也节省大量空间，如果要将发电装置设置在座面的下部或背面，公交座椅与人接触的面是软的，达不到易清洁和耐磨耐脏的效果，同时这些发电装置大多占有的空间比较大，浪费空间，此外，由于公交车紧急刹车机会比较多，当公交车制动时，人体前倾对前面的乘客的椅背做功，人体的这部分重力势能所做的有用功还没被有效利用起来。
【发明内容】
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种可发电的公交座椅。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种可发电公交座椅，包括椅背、与椅背相连的椅座和与椅座的底面相连的椅腿，还包括发电装置、整流电路和储能装置；所述发电装置包括第一发电装置、第二发电装置和小钢球；
所述第一发电装置和所述第二发电装置分别设于所述椅背内腔的相对侧壁；
所述小钢球通过铁丝悬挂于所述椅背的内腔上部，所述铁丝的一端固定在所述椅背的内腔顶部，所述小钢球设于所述第一发电装置和所述第二发电装置之间；
所述整流电路和所述储能装置均设在所述椅背的内腔，所述整流电路与所述储能装置电相连，所述第一发电装置和所述第二发电装置均与所述整流电路电相连。
进一步地，所述椅背背向靠背面的一侧上设有活动扶杆，所述活动扶杆通过椅背与所述第一发电装置相连。
进一步地，所述活动扶杆为U型活动扶杆，所述活动扶杆为水平设置。
进一步地，所述第一发电装置和所述第二发电装置均设在所述椅背远离所述椅腿的一端。
进一步地，所述第一发电装置和所述第二发电装置均由多片压电陶瓷片层叠组成，相邻的两个压电陶瓷片通过弹簧连接，所述多片压电陶瓷片竖直间隔放置，且多片压电陶瓷片之间并联。
进一步地，所述弹簧长度为3-5mm。
进一步地，所述整流电路包括整流器、电容和稳压电路；所述整流器、所述电容均与所述稳压电路相连；所述整流器分别与所述第一发电装置和所述第二发电装置连接；所述稳压电路与所述储能装置连接。
进一步地，所述储能装置为锂离子电池。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明的公交座椅上设有发电装置，且发电装置中的第一发电装置和第二发电装置之间悬挂有一个可以自由摆动的小钢球，当公交车制动时，小钢球左右摆动，会对第一发电装置和第二发电装置上的发电材料产生撞击，机械能转化为电能，因此具本发明公交座椅具有发电功能。
(2)本发明第一发电装置和第二发电装置使用的发电材料均为压电陶瓷片，每一片压电陶瓷片之间连接有弹簧，弹簧的引入可使公交车制动时小钢球撞击压电陶瓷片的次数增加，增加了机械能转化为电能的量，提高了发电效率；此外，每片压电陶瓷片厚度为1mm，多片压电陶瓷片采用并联方式连接，提高了发电效率。
(3)本发明的活动扶杆设在椅背的上部，公交车制动时人向前倾对活动扶杆做的压力最大，使压电陶瓷片产生的机械形变最大，可有效增加发电量，使扶杆不仅可作为乘客的扶手，还可用于辅助发电，为扶杆增加了新的功能。
(4)本发明整流电路由整流器、电容和稳压电路通过导线连接组成，压电陶瓷在冲击力的作用下产生间断的交变电流，通过整流器、电容和稳压电路将交变电流转换为稳定的直流电，给储能装置充电。
(5)本发明所使用的储能装置的锂离子电池具有重量轻、寿命长、无污染等优点。
【附图说明】
为了更加清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中所用到的附图作简单的介绍，附图仅仅是本发明对实施例的描述。
图1是本发明实施例发电公交座椅的侧视图；
图2是本发明实施例中发电公交座椅中发电装置的示意图。
其中，1-椅背、2-椅腿、3a-第一发电装置、3b-第二发电装置；4-活动扶杆、5-储能装置、6-整流电路、7-压电陶瓷片、8-弹簧、9-铁丝、10-椅座、11-小钢球。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例
本实施例的可发电公交座椅如图1和图2所示，一种可发电公交座椅，包括椅背1、与椅背1相连的椅座10和与椅座10的底面相连的椅腿2，还包括发电装置、整流电路6和储能装置5；所述发电装置包括第一发电装置3a、第二发电装置3b和小钢球11；所述第一发电装置3a和所述第二发电装置3b均由多片压电陶瓷片7层叠组成，相邻的两个压电陶瓷片7通过3-5mm长的弹簧8连接组成，所述第一发电装置3a和所述第二发电装置3b分别设于所述椅背1内腔的相对侧壁；所述小钢球11通过铁丝9悬挂于所述椅背1的内腔上部，所述铁丝9的一端固定在所述椅背1的内腔顶部，所述小钢球11设于所述第一发电装置3a和所述第二发电装置3b之间；所述整流电路6和所述储能装置5均设在所述椅背1的内腔，所述整流电路6与所述储能装置5电相连，所述第一发电装置3a和所述第二发电装置3b均与所述整流电路6电相连。
本实施例的小钢球11通过铁丝9悬挂于椅背1的内腔上部，铁丝9的一端固定在椅背1的内腔顶部，使小钢球11可自由摆动，同时，小钢球11垂直位于所述第一发电装置3a和所述第二发电装置3b之间，当公交车制动时，由于惯性作用，小钢球11左右摆动，会对第一发电装置3a和第二发电装置3b上的压电陶瓷片7产生撞击，撞击使压电陶瓷片7产生机械形变，从而产生电荷，而每一片压电陶瓷片7之间连接有弹簧8，弹簧8的引入可使撞击的次数增加，增加了机械能转化为电能的量，提高了发电效率。
本发明实施例所述椅背1背向靠背面的一侧上还设有活动扶杆4，所述活动扶杆4通过椅背1与所述第一发电装置3a相连，而所述第一发电装置3a设在所述椅背1远离所述椅腿2的一端，因此所述活动扶杆4也设在所述椅背1远离所述椅腿2的一端，当公交车制动时人向前倾对活动扶杆4做的压力最大，使压电陶瓷片7产生的机械形变最大，可有效增加发电量，同时，所述活动扶杆4为U型活动扶杆，所述活动扶杆4为水平设置，可作为乘客的扶手，为座椅增加了新的功能。
本发明实施例所述第一发电装置3a和所述第二发电装置3b中的多片压电陶瓷片7竖直间隔放置，且多片压电陶瓷片7之间并联，多片压电陶瓷片采用并联方式连接，可提高发电效率。
本实施例的整流电路6由整流器、电容和稳压电路相连组成，所述整流器分别与所述第一发电装置3a和所述第二发电装置3b连接，所述稳压电路与所述储能装置5连接，压电陶瓷片7在冲击力的作用下产生间断的交变电流，通过整流器、电容和稳压电路将交变电流转换为稳定的直流电，给储能装置5充电。
本实施例的储能装置5为锂离子电池，具有重量轻、寿命长、无污染等优点。
本发明实施例可发电公交座椅的具体发电过程：当公交车制动时，由于惯性作用人体会向前倾，此时乘客的手扶住前面座椅背部的活动扶杆4，使活动扶杆4的开口端对第一发电装置3a上的压电陶瓷片7施加一个压力，第一发电装置3a上的压电陶瓷片7受力产生机械形变，同时由于惯性作用，小钢球11左右摆动，会对第一发电装置3a和第二发电装置3b上的压电陶瓷片7均产生撞击，而每一片压电陶瓷片7之间连接有弹簧8，弹簧8的引入可使撞击的次数增加，撞击和机械形变会引起压电陶瓷片7内部正负电荷中心相对位移而发生极化，使两端表面出现符号相反的束缚电荷，电荷通过导线流入整流电路6中的整流器、电容和稳压电路，使交变电流转换为稳定的直流电，并储存在锂离子电池内，可为公交车上的供电设备提供电源。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (8)
1.一种可发电公交座椅，包括椅背(1)、与椅背(1)相连的椅座(10)和与椅座(10)的底面相连的椅腿(2)，其特征在于：还包括发电装置、整流电路(6)和储能装置(5)；所述发电装置包括第一发电装置(3a)、第二发电装置(3b)和小钢球(11)；
所述第一发电装置(3a)和所述第二发电装置(3b)分别设于所述椅背(1)内腔的相对侧壁上；
所述小钢球(11)通过铁丝(9)悬挂于所述椅背(1)的内腔上部，所述铁丝(9)的一端固定在所述椅背(1)的内腔顶部，所述小钢球(11)设于所述第一发电装置(3a)和所述第二发电装置(3b)之间；
所述整流电路(6)和所述储能装置(5)均设在所述椅背(1)的内腔，所述整流电路(6)与所述储能装置(5)电相连，所述第一发电装置(3a)和所述第二发电装置(3b)均与所述整流电路(6)电相连。
2.根据权利要求1所述的一种可发电公交座椅，其特征在于：所述椅背(1)背向靠背面的一侧上设有活动扶杆(4)，所述活动扶杆(4)通过椅背(1)与所述第一发电装置(3a)相连。
3.根据权利要求2所述的一种可发电公交座椅，其特征在于：所述活动扶杆(4)为U型活动扶杆，所述活动扶杆(4)为水平设置。
4.根据权利要求1所述的一种可发电公交座椅，其特征在于：所述第一发电装置(3a)和所述第二发电装置(3b)均设在所述椅背(1)远离所述椅腿(2)的一端。
5.根据权利要求1所述的一种可发电公交座椅，其特征在于：所述第一发电装置(3a)和所述第二发电装置(3b)均由多片压电陶瓷片(7)层叠组成，相邻的两个压电陶瓷片(7)通过弹簧(8)连接，所述多片压电陶瓷片(7)竖直间隔放置，且多片压电陶瓷片(7)之间并联。
6.根据权利要求5所述的一种可发电公交座椅，其特征在于：所述弹簧(8)长度为3-5mm。
7.根据权利要求1所述的一种可发电公交座椅，其特征在于：所述整流电路(6)包括整流器、电容和稳压电路；所述整流器、所述电容均与所述稳压电路相连；所述整流器分别与所述第一发电装置(3a)和所述第二发电装置(3b)连接；所述稳压电路与所述储能装置(5)连接。
8.根据权利要求1所述的一种可发电公交座椅，其特征在于：所述储能装置(5)为锂离子电池。
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