用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置制造方法及图纸

一种用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置，包括安装在轨道上的接触分离式俘能发电装置和储存能量的蓄电池，接触分离式俘能发电装置中，第一基板和第二基板之间通过弹簧连接，第二基板下设有配重块，第一基板和第二基板的相对面均为工作面，第一基板的工作面上连接第一介电材料层，第二基板的工作面连接第二介电材料层，第一介电材料层和第二介电材料层相对设置且相互之间为用于接触分离产生电流的发电区域，第一介电材料层和第二介电材料层均与发电单元输出侧连接，发电单元输出侧通过单元电路连接至电流输出端口，电流输出端口与外部带电提示灯和蓄电池相连。本实用新型专利技术在增强发电适用性的同时能够降低成本并保持可观的功率输出。

【技术实现步骤摘要】
用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置
本技术属于振动能量收集领域，具体涉及一种用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置。
技术介绍
轨道带电提示灯用于显示导电轨的供电状态，从而为附近工作人员的生命安全提供指示信号，但目前轨道带电提示灯在轨道不带电时仍需外部电源供电，并不便利。振动作为自然界中常见的能量形式，但是对于振动能量的应用却没有被重视，往往这些能量被浪费或被减隔振装置吸收，轨道的振动便是其中的代表。随着城市化进程的不断推进，连接城市各处的轨道交通也愈加繁华。因此，通过振动能量采集器将振动能量收集并转换为电能或其他形式的能量为其他设备供电，不仅提高了能源的利用率，也为其他设备提供了新型的绿色能源。目前振动能的采集主要是基于压电效应、电磁感应效应、静电效应和磁力控制效应，而这些工作模式都需要器件在其共振频率及其很窄的频率范围内才能有效工作。但是在环境中振动有很宽的频谱分布，以往的设备不能很好的对其进行采集。因此，能在较广频谱范围内有效工作的发电装置，有着较好的应用前景。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术提供一种用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置，能够为微型监测、传感装置，特别是导电轨带电提示灯辅助供电。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置，包括安装在轨道上的接触分离式俘能发电装置和储存能量的蓄电池，所述接触分离式俘能发电装置包括第一基板、第二基板、第一介电材料层、第二介电材料层、弹簧和配重块，所述第一基板和第二基板之间通过弹簧连接，第二基板下设有配重块，所述第一基板和第二基板的相对面均为工作面，所述第一基板的工作面上连接第一介电材料层，所述第二基板的工作面连接第二介电材料层，所述第一介电材料层和第二介电材料层相对设置且相互之间为用于接触分离产生电流的发电区域，所述第一介电材料层和第二介电材料层均与发电单元输出侧连接，所述发电单元输出侧通过单元电路连接至电流输出端口，所述电流输出端口与外部带电提示灯和蓄电池相连。进一步，所述单元电路还包括稳压整流装置和变压器，所述发电单元输出侧与稳压整流装置的输入侧连接，所述稳压整流装置的输出端与变压器的输入端连接，所述变压器的输出端与电流输出端口连接。再进一步，多个发电单元的输出侧通过导线串联。本技术的有益效果主要表现在：1、本技术提供的俘能装置采用接触分离式发电技术，相对于压电式设计能产生更大的输出电压和电流，它在增强发电适用性的同时能够降低成本并保持可观的功率输出。2、本装置无需使用燃料能源，仅凭借外部振动就可以自供电，是一种全新的绿色环保能源。3、本装置将车辆振动能量转化为电能，并能通过蓄电装置将电能储存和利用起来。4、本装置的发电结构简单，制作方便，对材料没有过多要求，许多材料均能适用，具有较高的实用价值。附图说明图1是本技术安装在地铁轨道的区域示意图；图2是本技术用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置的结构示意图；图3是本技术地铁轨道振动俘能发电装置结构俯视图；图4是安装在钢轨的俘能发电装置整体结构平面图；图5是本技术地铁轨道振动俘能发电装置工作的现场布置结构图。附图标记说明：1-钢轨；2-俘能发电装置；3-第一基板；4-第一介电材料层；5-第二介电材料层；6-第二基板；7-弹簧；8-配重块；9-导线；10-稳压整流器；11-变压器；12-电流输出端口；13-第三导电轨；14-带电提示灯；15-蓄电池。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1～图5，一种用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置，包括安装在轨道1上的接触分离式俘能装置2和储存能量的蓄电池15。第一基板3和第二基板6通过弹簧7连接，在接受振动时，第一基板3上的第一介电材料层4与第二基板6上的第二介电材料层5发生接触分离产生电流，第二基板6下设有配重块8，可根据轨道不同的振动情况进行调整以实现接触分离的最大化从而实现功率的最大化。单个发电装置通过电线串并联成发电单元电路，相邻发电装置的间隔和数量可由所需用电设备的用电量大小决定，发电装置数量越多则能提供的电量越大。单元电路还包括稳压整流装置10，变压器11，电流输出端口12和蓄电池15，其中稳压整流器10和变压器11通过导线9连接至电流输出端口12，与外部带电提示灯14相连，多余电量可由蓄电池15储存起来。当所述的接触分离式摩擦发电装置受到外力发生振动时，第二基板6产生上下震荡，使得第二基板6上的第二介电材料层5与第一基板3上的第一介电材料层4发生接触分离，由于第一介电材料层4和第二介电材料层5的电子亲和性不同，两介电材料表面将产生等量相反的电荷，形成电势差从而产生输出电流，并通过金属电极输出。所述的发电装置的介电材料选自具有较明显摩擦电特性的材料，包括且不限于：聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE、聚甲基丙烯酸甲PMMA、聚氯乙烯PVC、尼龙等。作为优选方案，发电装置的外壳及导线外部可以选择防水材料。本技术实例的发电装置输出的电流不仅能为导电带电指示灯提供电力，储存的电能也能为便携式小型电子设备提供电力。由于振动频率对本发电装置的输出功率会产生影响，也可通过监测发电功率大小来判断列车的行驶状况是否发生失常。在轨道交通系统中，将无用的机械振动转换为电能，同时能对轨道做到实时监测，这对新型能源的发开和轨道监测系统的发展和应用有重要的意义。本技术并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于本领域的技术人员来说，根据本技术作出各种相应的更改和变型，相应的更改和变型都属于本技术权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置，其特征在于，包括安装在轨道上的接触分离式俘能发电装置和储存能量的蓄电池，所述接触分离式俘能发电装置包括第一基板、第二基板、第一介电材料层、第二介电材料层、弹簧和配重块，所述第一基板和第二基板之间通过弹簧连接，第二基板下设有配重块，所述第一基板和第二基板的相对面均为工作面，所述第一基板的工作面上连接第一介电材料层，所述第二基板的工作面连接第二介电材料层，所述第一介电材料层和第二介电材料层相对设置且相互之间为用于接触分离产生电流的发电区域，所述第一介电材料层和第二介电材料层均与发电单元输出侧连接，所述发电单元输出侧通过单元电路连接至电流输出端口，所述电流输出端口与外部带电提示灯和蓄电池相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于地铁导电轨带电提示灯供电的轨道振动俘能装置，其特征在于，包括安装在轨道上的接触分离式俘能发电装置和储存能量的蓄电池，所述接触分离式俘能发电装置包括第一基板、第二基板、第一介电材料层、第二介电材料层、弹簧和配重块，所述第一基板和第二基板之间通过弹簧连接，第二基板下设有配重块，所述第一基板和第二基板的相对面均为工作面，所述第一基板的工作面上连接第一介电材料层，所述第二基板的工作面连接第二介电材料层，所述第一介电材料层和第二介电材料层相对设置且相互之间为用于接触分离产生电流的发电区域，所述第一介电材料层和第二介电材料层均与...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜叶翔，羊逸君，金林哲，占宏，顾国香，傅林峰，金成，李晶晶，章雪峰，
申请(专利权)人：浙江工业大学工程设计集团有限公司，杭州市地铁集团有限责任公司，浙江浙工大检测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33