CN208656664U - 一种压电发电储能地板系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压电发电储能地板系统，移动地板框架上表面设有一压电板层，所述压电板层由四个独立的压电发电模块构成，每个压电发电模块对应一个储能单元，所述压电板层的一侧与移动地板框架的一侧铰接，压电板层的另一侧与移动地板框架的另一侧之间设有可调节支撑杆。系统具有如下技术效果：布置后该装置可以根据需要移动调整位置，重新布置，满足后期空间功能变化和应用场合调整；除可应用与平整地面外，对于台阶或倾斜坡面，同样可以通过调整角度来利用；可以灵活地调整位置，有针对性地收集人员活动密集场所的能量，并加以储存，为特定场合提供能源供应，或作为应急电源，无需外界能源，只要有足够的人员活动强度即可发电。

Description

一种压电发电储能地板系统

技术领域

本实用新型涉及移动式发电储能装置的技术领域，尤其是一种压电发电储能地板系统，特别涉及其机械连接结构。

背景技术

能源是人类社会向前发展的重要物质基础。随着煤炭、石油和天然气等不可再生能源的日益减少，大力发展可再生能源成为全球共识,回收利用环境中的能量是一种重要手段。对于人流密集的地铁站、火车站交通枢纽、学校教室和餐厅、展厅等场合，每天来往行走的人员较多，可以利用地面人员活动的动能，转换为电能并储存起来供部分建筑用电。

目前很多场所使用的电力均是使用交流电网或者直流电网提供能源，电网输送能耗较大。传统的用来发电的风力、水力、太阳能、核能等能源由于自身的不足已不能完全满足对能量使用效率和储存的要求，所以寻找一种节能而又不受地域限制的能量收集方法称为当今研究的重点。

机械能在日常环境中普遍存在，与其他能量相比便于利用。随着经济的发展，人民生活水平的提高，人员外出或休闲活动大幅增加，对能源的需求增大，同时人员密集场所可以利用的人员活动动能也大大增加，利用压电材料将地面动能转变成生活用电，是一种利用地面振动能量压力发电的方法，在提倡节能减排、可持续发展的今天有很强的社会意义和经济价值。

人员日常行走踩踏地面或跳跃时，脚面和地面频繁的接触，人与地面之间，存在大量的能量传递，这部分动能是一种因人类活动而相伴产生的闲散能源。

1）目前有利用该能量提供瞬时装饰性照明或声光照明的应用，多为人员主动触发利用，较少被动开发利用，因人员活动的不稳定，产生的能量和发电量难以持续稳定供应，如与储能装置结合，将其有效储存和利用，则长期积累，可以带来良好的经济效应，更加节能环保，对于人员活动密集的场所，尤其如此。

2）另外，现有压电地板装置多为固定安装于一个地方，安装之后，如果建筑场地功能或人员动线发生改变，人员活动减少，则发电潜力大大下降甚至消失，故无法适应环境使用功能的变化。

3）现有装置大多只能应用与平整地面，对于存在台阶或坡面的情况，限于条件，无法应用。

现有压电地板装置多需固定与某一场所，一旦布置安装后移动较难，对于空间使用供能或人流密度发生改变的情况无法有效应对。对于台阶或坡地等场合也无法有效使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可移动、压电发电储能地板系统，基于压电原理，收集人步行、踩踏、跳跃等活动产生的机械能，并将其转换成电能储存的系统，为日常人员活动密集的场所，增添一种新型电能收集供应系统；同时对于场地功能和人流动线变化的情况下，可以主动调整地板位置，有针对性地收集能量，如大型展馆等；对于倾斜坡面或台阶等情况下，也可以有效调节应对，扩展应用场合。克服了现有技术中存在的缺点和不足。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种压电发电储能地板系统，所述系统包括移动地板框架，所述移动地板框架呈矩形框架结构，该框架结构由底板和设置于底板上部的矩形框架构成，矩形框架内设有十字形分隔板，该十字形分隔板将移动地板框架内腔分割成四个独立的腔体，所述独立的腔体内设有储能单元，储能单元由若干储能模块呈排序分布构成，移动地板框架上表面设有一压电板层，所述压电板层由四个独立的压电发电模块构成，每个压电发电模块对应一个储能单元，所述压电板层的一侧与移动地板框架的一侧铰接，压电板层的另一侧与移动地板框架的另一侧之间设有可调节支撑杆，该可调节支撑杆用于调节压电板层与水平面的夹角，矩形框架和十字形分隔板内均形成布线腔，压电发电模块输出端与排序之首的储能模块的输入端之间通过连接导线连接，储能单元中各储能模块之间依次电器连接，连接导线分布在上述布线腔内，四个储能单元之间通过储能单元连接导线依次电器连接，最末储能单元的输出端与对外供电导线连接。

本实用新型公开了一种压电发电储能地板系统，系统具有如下技术效果：

1.本技术方案可以解决压电发电地板无法移动的问题，布置后该装置可以根据需要移动调整位置，重新布置，满足后期空间功能变化和应用场合调整；

2.本技术方案除可应用与平整地面外，对于台阶或倾斜坡面，同样可以通过调整角度来利用；

3.本技术方案可以灵活地调整位置，有针对性地收集人员活动密集场所的能量，并加以储存，为特定场合提供能源供应，或作为应急电源，无需外界能源，只要有足够的人员活动强度即可发电，具有广泛的应用前景，实现好的经济效益。

附图说明

图1为移动地板框架结构示意图。

图2为移动地板框架侧视图。

图3为移动地板框架内部结构示意图。

图4为本移动地板框架平面结构示意图。

其中：

1、移动地板框架；

2、底板；

3、矩形框架；

4、十字形分隔板；

5、腔体；

6、储能单元；

7、压电板层；

8、可调节支撑杆；

9、布线腔；

10、连接导线；

11、储能模块;

12、储能单元连接导线；

13、压电发电模块；

14、外供电导线；

15、滑轮；

16、摆动件

17、放置腔。

具体实施方式

下面参照附图，对本实用新型进一步进行描述。

本实用新型公开了一种压电发电储能地板系统，其区别于现有技术在于：所述系统包括移动地板框架1，所述移动地板框架1呈矩形框架结构，该框架结构由底板2和设置于底板2上部的矩形框架3构成，矩形框架3内设有十字形分隔板4，该十字形分隔板4将移动地板框架1内腔分割成四个独立的腔体5，所述独立的腔体5内设有储能单元6，储能单元6由若干储能模块11呈排序分布构成，移动地板框架1上表面设有一压电板层7，所述压电板层7由四个独立的压电发电模块13构成，每个压电发电模块13对应一个储能单元6，所述压电板层7的一侧与移动地板框架1的一侧铰接，压电板层7的另一侧与移动地板框架1的另一侧之间设有可调节支撑杆8，该可调节支撑杆8用于调节压电板层7与水平面的夹角，矩形框架3和十字形分隔板4内均形成布线腔9，压电发电模块13输出端与排序之首的储能模块11的输入端之间通过连接导线10连接，储能单元6中各储能模块11之间依次电器连接，连接导线10分布在上述布线腔9内，四个储能单元6之间通过储能单元连接导线12依次电器连接，最末储能单元6的输出端与对外供电导线14连接。

在具体实施时，所述移动地板框架1的底部设有滑轮15，所述滑轮15通过摆动件16与滑轮15，移动地板框架1底部设有由于收藏滑轮的放置腔17，滑轮15通过摆动件16收藏到放置腔17内。所述摆动件16处设有锁定机构，用于锁定滑轮15。移动地板框架1的底部四角处各设有一个滑轮，便于地板的移动操作，当地板移动到合适的场地后，可将小轮折叠收回，地板可固定于地面，不再移动。

对于倾斜坡面或台阶等场合，可以将移动地板框架1上方的压电板层7倾斜抬升调整，当调节到合适的角度后，将可调节支撑杆固定锁死，压电层与移动地板框架主体另一侧以铰接方式固定，压电层在倾斜的工况下工作，利用压电层地板支撑框架提供强度支撑。

在具体实施时，移动地板本身的结构呈中空腔状，一方面可以作为强度支撑结构，另外还可以利用空腔布置连接导线和相关转换元器件，对电流进行检测调整。

本技术方案的压电发电储能部分，包括以下元素：

A.动能受载收集单元，根据人的活动和冲击振动，使该系统接受并收集外界机械动能振动，将所收的机械动能转换为压力信号传递给压电发电装置；

B.压电发电单元，根据接受到的机械压力信号，转换生成电压、电流信号，并经相关电控系统进行检测调适，转换成电能，通过导线与储能单元链接；本系统的压电元件由一定类型、结构尺寸的压电材料以特定方式连接，同时辅助支持部件，形成压电发电装置的主要部件。通过人活动行走产生的冲击振动作用于压电装置系统，利用压电材料的正压电效应，将动能转换为电能；

C.电能控制部分，对压电装置生产的电能进行检测、转换、调节、传输、储存、控制等，将系统所发电力存储到专门的储能装置中，根据用能端需求，可随时加以调度利用；

D.储能模块布置于移动地板系统内部，位于发电层下方，储能系统根据实际发电量大小配置，由单体电池通过一定的串并联方式组合而成储能模块。电能储存单元，将生成的电能储存起来，并结合相关控制系统，在需要供能的情况下，通过外接导线，将所储能量通过对外连接导线输出供应给终端用户。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种压电发电储能地板系统，其特征在于：系统包括移动地板框架（1），所述移动地板框架（1）呈矩形框架结构，该框架结构由底板（2）和设置于底板（2）上部的矩形框架（3）构成，矩形框架（3）内设有十字形分隔板（4），该十字形分隔板（4）将移动地板框架（1）内腔分割成四个独立的腔体（5），所述独立的腔体（5）内设有储能单元（6），储能单元（6）由若干储能模块（11）呈排序分布构成，移动地板框架（1）上表面设有一压电板层（7），所述压电板层（7）由四个独立的压电发电模块（13）构成，每个压电发电模块（13）对应一个储能单元（6），所述压电板层（7）的一侧与移动地板框架（1）的一侧铰接，压电板层（7）的另一侧与移动地板框架（1）的另一侧之间设有可调节支撑杆（8），该可调节支撑杆（8）用于调节压电板层（7）与水平面的夹角，矩形框架（3）和十字形分隔板（4）内均形成布线腔（9），压电发电模块（13）输出端与排序之首的储能模块（11）的输入端之间通过连接导线（10）连接，储能单元（6）中各储能模块（11）之间依次电器连接，连接导线（10）分布在上述布线腔（9）内，四个储能单元（6）之间通过储能单元连接导线（12）依次电器连接，最末储能单元（6）的输出端与对外供电导线（14）连接。

2.根据权利要求1所述的一种压电发电储能地板系统，其特征在于：所述移动地板框架（1）的底部设有滑轮（15），所述滑轮（15）通过摆动件（16）与滑轮（15），移动地板框架（1）底部设有由于收藏滑轮的放置腔（17），滑轮（15）通过摆动件（16）收藏到放置腔（17）内。

3.根据权利要求2所述的一种压电发电储能地板系统，其特征在于：所述摆动件（16）处设有锁定机构，用于锁定滑轮（15）。