CN108235606B - 一种路用压力发电器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种路用压力发电器，包括底板，在所述底板上设有尺寸小于底板的中板，在所述中板上设有与所述底板尺寸适配的盖板，在所述中板上设置堆栈式换能单元，所述堆栈式换能单元连接一整流单元。本发明的优点是：结构紧凑、制作方便、承载力大，由于采用工程塑料封装压力发电器，具有高强度和抗冲击性能、高耐磨损耐侵蚀性能及良好的密封性能，封装结构设计简单，便于工业化生产和加工。用于各种路面结构，具有高强度和抗冲击性能、高耐磨损耐侵蚀性能及良好的密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种路用压力发电器的封装结构。
背景技术
CN102324871公开了一种压电型能量收集单元及其应用，主要利用简支梁结构作为压电能量收集装置，但该封装结构复杂，且需要大的形变位移量才能产生足够的电能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种路用压力发电器的封装结构，其结构简单，便于高效将车辆轴载振动产生的机械能转化为电能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种路用压力发电器的封装结构，其特征在于，包括底板，在所述底板上设有尺寸小于底板的中板，在所述中板上设有与所述底板尺寸适配的盖板，在所述中板上设置堆栈式换能单元，所述堆栈式换能单元连接一整流单元。
本发明的有益效果为：
结构简单，包括：底板，盖板与中板，堆栈式换能单元与整流单元设置于一封装盒中，结构紧凑、制作方便、承载力大，由于采用工程塑料封装压力发电器，具有高强度和抗冲击性能、高耐磨损耐侵蚀性能及良好的密封性能，封装结构设计简单，便于工业化生产和加工。用于各种路面结构，具有高强度和抗冲击性能、高耐磨损耐侵蚀性能及良好的密封性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明的路用压力发电器的封装结构的第一实施例底板结构示意图；
图2是第一实施例顶板结构示意图；
图3是本发明的路用压力发电器的封装结构的第二实施例底板结构示意图；
图4是第二实施例的顶板结构示意图；
图5是本实用新型的堆栈式换能单元结构示意图；
图6是路用压力发电器的第一实施例结构示意图；
图7是路用压力发电器的第二实施例结构示意图；
图8是第一实施例的中板示意图；
图9是第二实施例的中板示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
本发明的路用压力发电器的封装结构，包括底板，在所述底板上设有尺寸小于底板的中板，在所述中板上设有与所述底板尺寸适配的盖板，在所述中板上设置堆栈式换能单元，所述堆栈式换能单元连接一整流单元。
优选地，请参照图1，包括底板；71压力发电器封装预留螺栓孔槽；72钢板垫片预留孔槽；73外接电路导线预留孔槽。
优选地，请参照图2，包括盖板；75压力发电器封装预留螺栓孔槽；76钢板垫片预留孔槽。
优选地，请参照图3，包括底板；74压力发电器封装预留螺栓孔槽；77钢板垫片预留孔槽；70外接电路导线预留孔槽。
优选地，请参照图4，包括顶板；78压力发电器封装预留螺栓孔槽；79钢板垫片预留孔槽。
优选地，所述堆栈式换能单元包括多组并联连接的压电陶瓷片机构，所述每组压电陶瓷片机构由三片压电陶瓷片组成，结构紧凑、制作方便、承载力大。
优选地，所述整流单元包括多个与所述的压电陶瓷片机构对应连接的贴片式整流桥，所述整流桥之间相互并联并连接一输出端，单个压力发电单元单独整流后并联输出，使能量输出最大化。
优选地，所述堆栈式换能单元包括十二组并联连接的压电陶瓷片机构。
优选地，所述整流桥的数目为十二个。
优选地，所述封装盒包括底板，在所述底板上设有尺寸小于底板的中板，在所述中板上设有与所述底板尺寸适配的盖板。
优选地，所述封装盒的尺寸为直径30cm、高8cm或长30cm、宽30cm、高8cm的圆形形状或方形形状，便于使用。
优选地，请参照图5，压力发电器包括：堆栈式换能单元105，所述堆栈式换能单元105连接一整流单元，所述堆栈式换能单元与整流单元设置于一封装盒中。所述堆栈式换能单元包括多组并联连接的压电陶瓷片机构，所述每组压电陶瓷片机构由三片压电陶瓷片组成，结构紧凑、制作方便、承载力大。
优选地，请参照图6和图7，所述封装盒包括底板101，在所述底板101上设有尺寸小于底板的中板102，在所述中板102上设有与所述底板101尺寸适配的盖板103。
优选地，所述封装盒的尺寸为直径30cm、高8cm或长30cm、宽30cm、高8cm的圆形形状或方形形状，便于使用。
优选地，请参照图8，所述中板为圆形，包括第一圆环301，所述第一圆环301的内圈连接一第二圆环302，所述第二圆环302为整流桥电路预留孔槽，所述第二圆环302的内圈连接有第三圆环303，所述第三圆环303的内圈连接圆状部位304，所述圆状部位304为干燥剂预留孔槽，在所述第一圆环301与第三圆环303上均匀布设有多个压电陶瓷片机构预留孔槽305，在所述第一圆环之上的任意两个压电陶瓷片机构预留孔槽的位置之间还设有外接电路预留孔槽307。
优选地，请参照图9，所述中板为方形，包括第一方形环401，所述第一方形环401的内圈连接一第二方形环402，所述第二方形环402为整流桥电路预留孔槽，在所述第二方形环402的外圈对称设有多个压电陶瓷片机构预留孔槽403，其中在长边共设有八个，短边设有第九孔槽404与第十孔槽405共两个孔槽，在所述第二方形环的内圈连接设有与短边预留孔槽对称的第十一孔槽406与第十二孔槽407，在所述第一方形环401上还均匀布设半圆形的干燥剂预留孔槽408，在所述第一方形环401之上的任意两个干燥剂预留孔槽的位置之间还设有外接电路预留孔槽409。
优选地，为使压力发电器获得密封、防水、防潮性能，压力发电器还进行密封防潮处理，具体为：干燥剂层，置于压力发电器内部；电子密封胶层，用于密封整流电路板；硅胶防水密封垫圈层，置于盖板与底板之间。
本发明的压力发电器，输出电压为200~450V，输出电流为0.1~12mA。以55t标准轴载货车为例，1万辆货车，每辆货车通过压力发电器时车速60km/h，压力发电器约能收集到0.8×106焦耳的电能，即0.22度电。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种路用压力发电器，其特征在于，包括底板，在所述底板上设有尺寸小于底板的中板，在所述中板上设有与所述底板尺寸适配的盖板，在所述中板上设置堆栈式换能单元，所述堆栈式换能单元连接一整流单元；
所述中板为圆形，包括第一圆环，所述第一圆环的内圈连接一第二圆环，所述第二圆环为整流桥电路预留孔槽，所述第二圆环的内圈连接有第三圆环，所述第三圆环的内圈连接第四圆环，所述第四圆环为干燥剂预留孔槽，在所述第一圆环与第三圆环上均匀布设有多个压电陶瓷片机构预留孔槽，在所述第一圆环之上的任意两个压电陶瓷片机构预留孔槽的位置之间还设有外接电路预留孔槽；
所述中板为方形，包括第一方形环，所述第一方形环的内圈连接一第二方形环，所述第二方形环为整流桥电路预留孔槽，在所述第二方形环的外圈对称设有多个压电陶瓷片机构预留孔槽，其中在长边共设有八个，短边设有第九孔槽与第十孔槽共两个孔槽，在所述第二方形环的内圈连接设有与短边预留孔槽对称的第十一孔槽与第十二孔槽，在所述第一方形还上还均匀布设半圆形的干燥剂预留孔槽，在所述第一方形环之上的任意两个干燥剂预留孔槽的位置之间还设有外接电路预留孔槽。
2.根据权利要求1所述的路用压力发电器，其特征在于，所述堆栈式换能单元包括多组并联连接的压电陶瓷片机构，所述每组压电陶瓷片机构由三片压电陶瓷片组成。
3.根据权利要求2所述的路用压力发电器，其特征在于，所述整流单元包括多个与所述的压电陶瓷片机构对应连接的贴片式整流桥，所述整流桥之间相互并联并连接一输出端。
4.根据权利要求3所述的路用压力发电器，其特征在于，所述堆栈式换能单元包括十二组并联连接的压电陶瓷片机构。
5.根据权利要求4所述的路用压力发电器，其特征在于，所述整流桥的数目为十二个。
6.根据权利要求1所述的路用压力发电器，其特征在于，所述盖板、中板、底板为PA66+30GF工程塑料。
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