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一种压电照明系统技术方案

技术编号:15613921 阅读:170 留言:0更新日期:2017-06-14 02:48
本实用新型专利技术公开了一种压电照明系统包括分别与压电模块、储电模块、照明模块连接的控制模块;控制模块包括串联的单片机和输出控制器,压电模块和蓄电池分别与单片机连接;压电模块包括若干并联的压电换能单元;压电换能单元将机械能转换为电能,通过单片机储存入储电模块内;单片机通过输出控制器将电能传输给照明模块。利用压电材料特性,充分收集行人行走踩踏的机械能并加以利用,将机械能转换为电能为夜晚的照明供电。能量来源绿色清洁环保,并利用红外感触、光控、时控等智能电路,分阶段、分地段合理控制照明时间,大大节约电能,提高路灯使用寿命,使路灯调控更加智能化、人性化,其结构简单,适用范围广,绿色节能环保,具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种压电照明系统
本技术涉及一种照明系统,具体涉及一种压电照明系统。
技术介绍
随着环境污染问题严重,非再生能源紧缺,环境中的随处可见的振动能逐渐受到关注。由于压电材料所具有的优良特性,能够将环境中的振动能及时转化为电能,作为能源的有效补充,更能利用压能发电能起到保护环境、缓解能源紧张的目的,带来良好的经济和社会效益。目前许多建筑照明设施普遍存在:路灯通宵长明、浪费能源严重的情况;或声控路灯设计存在问题,视野可见度低、出行不够便利的情况。且传统的路灯控制系统需根据季节变化需要人工调整,使用极为不便。
技术实现思路
为解决现有技术的不足,本技术的目的在于提供一种多种方式供电,且电能来源绿色环保的压电照明系统。为了实现上述目标,本技术采用如下的技术方案:一种压电照明系统,包括分别与压电模块、储电模块、照明模块连接的控制模块;所述控制模块包括串联的单片机和输出控制器,所述压电模块和蓄电池分别与单片机连接;所述压电模块包括若干并联的压电换能单元;所述压电换能单元将机械能转换为电能,通过单片机储存入储电模块内;单片机通过输出控制器将电能传输给照明模块。上述压电换能单元包括串联的若干压电片、相互嵌合的“凸形”踏板和“凹形”底板;所述“凹形”底板的两侧边通过弹簧支撑“凸形”踏板;所述压电片对称的设置在“凹形”底板的“凹腔”内,一端为固定端,固定嵌入“凹形”底板的边内侧,另一端为自由端,底部通过弹簧与“凹形”底板连接;所述“凸形”踏板的凸点挤压相互对称的压电片的两自由端;所述压电片通过降压电路接单片机。进一步的,上述压电片的基梁为黄铜片,黄铜片上覆有压电陶瓷片。进一步的,上述压电片上覆有沥青层,起防水、防腐蚀、防灰尘、防锈等保护性功能。进一步的,上述压电片为2-8片。上述照明模块包括若干并联的常亮单元和非常亮单元。进一步的,上述常亮单元包括常亮路灯,通过稳压电路与输出控制器连接。进一步的,上述非常亮单元包括非常亮路灯,通过升压电路与输出控制器连接,所述升压电路接红外感测器。上述单片机接光照强度传感器。上述储电模块为聚合物锂电池。本技术的有益之处在于:本技术提供的一种压电照明系统,利用压电材料特性,充分收集行人行走踩踏的机械能并加以利用,将机械能转换为电能为夜晚的照明供电。能量来源绿色清洁环保,并利用红外感触、光控、时控等智能电路,分阶段、分地段合理控制照明时间,大大节约电能,提高路灯使用寿命,使路灯调控更加智能化、人性化。本技术的一种压电照明系统的双灯双通道设计既满足照明要求,又能够有效节约电能,延长路等使用寿命,结构简单,适用范围广,绿色节能环保,具有很强的实用性。附图说明图1为本技术的一种压电照明系统的示意图。图2为本技术的压电换能单元的结构示意图的侧视图。图3为本技术的压电换能单元的结构示意图的俯视图。附图中标记的含义如下:1、“凸形”踏板,2、“凹形”底板,3、压电片,4、黄铜片,5、压电陶瓷片,6、弹簧。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作具体的介绍。如附图1所示,一种压电照明系统,包括分别与压电模块、储电模块、照明模块连接的控制模块;控制模块包括串联的单片机和输出控制器,单片机接光照强度传感器。压电模块包括若干并联的压电换能单元;储电模块为聚合物锂电池BT;压电换能单元将机械能转换为电能,通过单片机储存入储电模块内;单片机根据光照强度传感器的信号及内部时间模块的信号,通过输出控制器将电能传输给照明模块。照明模块包括若干并联的常亮单元和非常亮单元;常亮单元包括常亮路灯,通过稳压电路与输出控制器连接;非常亮单元包括非常亮路灯,通过升压电路与输出控制器连接,升压电路的通断由红外感测器控制。如附图2和3所示,压电换能单元包括相互嵌合的“凸形”踏板1和“凹形”底板2,和对称设置在“凹形”底板2“凹腔”内的8片串联的压电片3,压电片3通过DC-DC降压电路接单片机。“凹形”底板2的两侧边通过弹簧6支撑“凸形”踏板1;压电片3整体覆有沥青层,内部以黄铜片4为基梁,上覆有压电陶瓷片5;其一端为固定端,固定嵌在“凹形”底板2的边内侧,另一端为自由端,底部通过弹簧6与“凹形”底板2连接;“凸形”踏板1的凸点向下挤压相互对称的压电片3的两自由端。实施例1的压电换能单元的设置尺寸:踏板为长30cm、厚15mm的不锈钢,凸点部的尺寸为:长30cm、宽5cm、厚为3cm;底板的侧边的尺寸为:宽为2cm、高3cm,压电片3固嵌的高度为侧边高度的一半。压电片3的数量为8;黄铜片4的尺寸为:长14.5cm、宽7cm、厚0.4mm,压电陶瓷片5厚0.2mm;弹簧6的尺寸为:外径15mm、高15mm。根据实际地段,可相应的更改设计尺寸。实际使用时:将压电换能单元预埋在人流量较大的路上,常亮路灯设置在人流量较大的路径上,非常亮单元设置在人流量较小的路径上。白天时,行人经过踩踏地面,踩踏踏板,踏板的凸块向下挤压压电片3的自由端,使得压电片3以固定端为端点向下发生形变,行人离开踏板后,弹簧6将踏板向上推起,同时压电片3回复原状。此过程中压电片3发生形变及振动,压电陶瓷片5由弹性形变并激发电荷,通过连接压电陶瓷片5及黄铜片4的导线,及时将行人走动机械能转化为电能,并通过单片机向蓄电池充电。夜晚时,光照充足的情况下,单片机根据内部时间模块通过输出控制器将电能传输给照明模块;若未到达预定时间,且光照不足,单片机优先根据光照强度传感器反馈的光照信息,通过输出控制器将电能传输给照明模块。常亮单元,设置行人较多的路段,通过稳压电路持续为常亮路灯供电,保持照明。非常亮单元,设置的地段行人较少,由红外感测器探测是否有行人通过,及时通断升压电路,为非常亮路灯供电,选择性提供照明。本技术的一种压电照明系统设置的地段不仅仅局限于马路,小区照明、楼道照明、公园照明等有行人处皆适用。相应的,根据设置地区区域的不同,及光照条件,可增设太阳能蓄电池为储电模块。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本技术,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...
一种压电照明系统

【技术保护点】
一种压电照明系统,其特征在于,包括分别与压电模块、储电模块、照明模块连接的控制模块;所述控制模块包括串联的单片机和输出控制器,所述压电模块和蓄电池分别与单片机连接;所述压电模块包括若干并联的压电换能单元;所述压电换能单元将机械能转换为电能,通过单片机储存入储电模块内;单片机通过输出控制器将电能传输给照明模块。

【技术特征摘要】
1.一种压电照明系统,其特征在于,包括分别与压电模块、储电模块、照明模块连接的控制模块;所述控制模块包括串联的单片机和输出控制器,所述压电模块和蓄电池分别与单片机连接;所述压电模块包括若干并联的压电换能单元;所述压电换能单元将机械能转换为电能,通过单片机储存入储电模块内;单片机通过输出控制器将电能传输给照明模块。2.根据权利要求1所述的一种压电照明系统,其特征在于,所述压电换能单元包括串联的若干压电片、相互嵌合的“凸形”踏板和“凹形”底板;所述“凹形”底板的两侧边通过弹簧支撑“凸形”踏板;所述压电片对称的设置在“凹形”底板的“凹腔”内,一端为固定端,固定嵌在“凹形”底板的边内侧,另一端为自由端,底部通过弹簧与“凹形”底板连接;所述“凸形”踏板的凸点挤压相互对称的压电片的两自由端;所述压电片通过降压电路接单片机。3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄梓莘陈波窦延虹
申请(专利权)人:河海大学
类型:新型
国别省市:江苏,32

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