【技术实现步骤摘要】
一种路用压电换能装置及方法
本专利技术属于道路工程领域，涉及一种路用压电换能装置及方法。
技术介绍
随着物联网技术的发展，多元信息相互融合。作为物联网技术应用领域的分支，智慧交通的发展同样以复杂的交通环境信息为基础。各式各样的传感器承担着道路交通信息采集的任务，然而作为传感器的供能装置，化学电池耐久性差的问题制约了传感器长期工作的能力，同时也给传感器后期维护工作带来诸多不便。为传感器配置一种长期性能优良的供能装置意义重大。道路环境中的潜在能源多种多样，如常见的光能、风能、热能等绿色可再生能源。将绿色可再生能源转化为电能，为传感器供能，有望延长其工作时限。然而光能、风能和热能的收集受环境影响显著，当天气连续多天阴雨连绵，该供能设备的工作性能同样受到影响。道路环境除了上述三种常见的绿色能源外，车辆行驶过程中由车辆重力或振动作用于路面的弹性能容易被人们忽略。我国道路里程长，车辆基数大，路面弹性能作为潜在的绿色能源，“储量”丰富。路面弹性能最终以热能形式耗散在路面结构，对路面结构造成不利影响。利用压电技术，将车辆荷载对路面做功部分转化为电能，一方面降低了路面车辙等病害产生...
【技术保护点】
1.一种路用压电换能装置，其特征在于，包括外部壳体(1)、压头(2)、传动装置(3)和压电换能装置(4)；底座(101)内部设置有圆柱体空腔，圆柱体空腔与底座(101)顶面连通，压电换能装置(4)设置在底座(101)内部的圆柱体空腔内；压电换能装置(4)包括压电材料(401)、衬片电极(402)、固定块(403)和导线(404)，压电换能装置(4)为圆环状，圆环内层采用并联在一起的压电材料(401)，至少有三个固定块(403)均匀设置在圆环外层周面上，两个相邻的固定块(403)之间设置有衬片电极(402)，衬片电极(402)与底座(101)内壁间隙设置；导线(404)为两根...
【技术特征摘要】
1.一种路用压电换能装置，其特征在于，包括外部壳体(1)、压头(2)、传动装置(3)和压电换能装置(4)；底座(101)内部设置有圆柱体空腔，圆柱体空腔与底座(101)顶面连通，压电换能装置(4)设置在底座(101)内部的圆柱体空腔内；压电换能装置(4)包括压电材料(401)、衬片电极(402)、固定块(403)和导线(404)，压电换能装置(4)为圆环状，圆环内层采用并联在一起的压电材料(401)，至少有三个固定块(403)均匀设置在圆环外层周面上，两个相邻的固定块(403)之间设置有衬片电极(402)，衬片电极(402)与底座(101)内壁间隙设置；导线(404)为两根，一根连接在压电材料(401)表面，另一根连接在衬片电极(402)上，两根导线(404)均输出至外部壳体(1)外侧；传动装置(3)设置在压电换能装置(4)的圆环内部，传动装置(3)包括空心圆柱(301)、复位弹簧(302)、内转动臂(303)、外转动臂(304)、导轮(305)、伸缩弹簧(306)、和轴承；轴承外圈固定在底座(101)圆柱体空腔的底部，空心圆柱(301)与压电换能装置(4)同轴竖直设置，空心圆柱(301)与轴承内圈连接，位于轴承上方，空心圆柱(301)内部设置有第一通孔，第一通孔内部设置有复位弹簧(302)，复位弹簧(302)一端与轴承内圈连接，另一端自由设置；第一通孔远离轴承部分，内壁上设置有螺纹，空心圆柱(301)外侧周面上均匀设置有与固定块(403)数量相同的内转动臂(303)，外转动臂(304)靠近内转动臂(303)的一端设置有盲孔，盲孔嵌套在内转动臂(303)的自由端，与内转动臂(303)周面滑动连接，伸缩弹簧(306)一端连接内转动臂(303)自由端，另一端连接外转动臂(304)盲孔底部；导轮(305)固定在外转动臂(304)靠近压电换能装置(4)的一端，导轮(305)的转轴与空心圆柱(301)的轴线平行，工作时，导轮(305)接触并挤压压电材料(401)；压头(2)设置在传动装置(3)上方，压头(2)底部设置有螺纹柱(203)，螺纹柱(203)与压头(2)同轴，螺纹柱(203)与空心圆柱(301)内部通孔的螺纹部分连接，未工作时，压头(2)底部与空心圆柱(301)顶部间隙设置。2.根据权利要求1所述的一种路用压电换能装置，其特征在于，圆柱体空腔内壁上设置有竖直的凹槽，凹槽顶部连通底座(101)顶部，凹槽与固定块(403)形状配合且数量相同。3.根据权利要求2所述的一种路用压电换能装置，其特征在于，凹槽为横截面是梯形的梯形凹槽，固定块(403)靠近梯形...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹阳森，沙爱民，陈谦，刘状壮，栾博，李新舟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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