(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910392774.6
(22)申请日 2019.05.13
(71)申请人 苏州市职业大学
地址 215104 江苏省苏州市致能大道106号
(72)发明人 汪红兵 孙春华
(74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限
公司 32200
代理人 楼高潮
(51)Int.Cl.
H02N 2/18(2006.01)
(54)发明名称一种收集路人踩踏能量的多层压电发电装置及其使用方法(57)摘要一种收集路人踩踏能量 的多层压电发电装置及其使用方法，包括冲击板、上盖板、一组侧板A、一组侧板B、一组侧板C、一组侧板D和底板，所述侧板A、侧板B、侧板C、侧板D均为面对面对称布置，所述冲击板由一个方形板、柱形体、两个正方形薄钢片以及一个圆台组成，台阶与底板之间设有弹簧，侧板B和侧板D顶面均设有压电振子，侧板B和侧板D底面均设有长方形薄钢片，压电振子由压电陶瓷片和薄钢片组成，压电陶瓷片和薄钢片固定粘结在一起，人在路面上行走时脚步会对路面产生冲击力，该装置可将该冲击力转换为电能，为路面上的路灯、 交通信号灯等供电。权利要求书2页 说明书4页 附图6页CN 110165934 A 2019.08.23
C N 110165934
A
权 利 要 求 书1/2页CN 110165934 A
1.一种收集路人踩踏能量的多层压电发电装置，其特征在于：包括冲击板(1)、上盖板
(2)、一组侧板A (3)、一组侧板B (4)、一组侧板C (5)、一组侧板D（6）和底板（7），所述侧板A
(3)、侧板B (4)、侧板C(5)、侧板D（6）均为面对面对称布置，所述冲击板(1)由一个方形板、柱形体（1
3）、两个正方形薄钢片（14）以及一个圆台（15）组成，所述方形板、柱形体（13）、两个正方形薄钢片（14）以及一个圆台（15）通过焊接方式固定连接，台阶（15）与底板（7）之间设有弹簧（10），所述上盖板(2)和侧板A (3) 之间通过螺钉固定连接，侧板A (3)与侧板B (4) 之间通过螺钉固定连接，侧板C (5)和侧板D（6）之间通过螺钉固定连接，侧板A (3)与侧板C (5)之间通过螺钉固定连接，侧板B (4)和侧板D（6）顶面均设有压电振子（8），侧板B (4)和侧板D（6）底面均设有长方形薄钢片（9），所述压电振子（8）位于长方形薄钢片（9）正上方，每层共包括了四个压电振子（8）和四个长方形薄钢片（9），压电振子（8）由压电陶瓷片（11）和薄钢片（12）组成，压电陶瓷片（11）和薄钢片（12）固定粘结在一起。
2.根据权利要求1所述收集路人踩踏能量的多层压电发电装置，其特征在于：所述冲击板(1)和上盖板(2)之间留有1-2mm的间隙，使得冲击板(1)能够在上盖板(2)内运动，所述上盖板(2)上设有限位台阶，冲击板(1)比上盖板(2)高20-30mm，冲击板运动距离为25-35mm，冲击板（1）向下运动，由于上盖板（2）上设有限位台阶，冲击板（1）向下运动，碰到上盖板（2）上的限位台阶时便会停止。
3.根据权利要求1所述收集路人踩踏能量的多层压电发电装置，其特征在于：所述压电振子（8）与长方形薄钢片（9）之间的距离小于冲击板(1)运动的距离，压电振子（8）与长方形薄钢片（9）之间的距离为15-20mm。
4.根据权利要求1所述收集路人踩踏能量的多层压电发电装置，其特征在于：所述冲击板(1)上的两个正方形薄钢片（14）分别位于压电振子（8）上方，正方形薄钢片（14）与压电振子（8）的距离为15-20mm等于侧板B的高度，压电振子（8）和正方形薄钢片（14）之间有要求重叠长度为0.5-1.5mm，这样冲击板(1)在运动时，两个正方形薄钢片（14）就会碰到压电振子（8），压电振子（8）便会产生弯曲变形，当压电振子（8）弯曲变形时，压电陶瓷片（11）在上下两个表面上便会产生电势差，压电陶瓷片（11）振动产生的电能是不稳定的交流电，在压电陶瓷片（11）在上下两个表面上分别引出导线，连接二极管整流桥，通过二极管整流桥整流后的电能可供负载使用。
5.根据权利要求1所述收集路人踩踏能量的多层压电发电装置，其特征在于：所述侧板A(3)为6块，侧板B(4)为4块，侧板C(5)为6块，侧板D（6）为4块。
6.一种权利要求1所述收集路人踩踏能量的多层压电发电装置的使用方法，其特征在于步骤为：
第一步：将埋设在行人比较密集的公共场所如超市、火车站、地铁、商场的入口处，仅保持冲击板（1）的方形板位于地面上；
第二步：当行人踩踏到冲击板（1）的方形板上时，冲击板(1)和上盖板(2)之间留有1-2mm的间隙，冲击板（1）向下运动，由于上盖板（2）上设有限位台阶，冲击板（1）向下运动，碰到上盖板（2）上的限位台阶时便会停止，随着冲击板（1）向下运动，冲击板（1）上的两个方形薄钢片（14）也向下运动，
正方形薄钢片（14）推动压电振子（8）也向下运动；
第三步：位于冲击板（1）的圆台（15）下的弹簧（10）处于压缩状态，压电振子（8）推动长方形薄钢片（9）也向下运动；
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