一种自发电的井盖压电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种自发电的井盖压电装置，其包括设置在井盖和井盖底座之间压电结构，所述井盖内置电池并与所述压电结构电性连接，所述压电结构的顶部高度高于所述井盖的上表面，所述压电结构设置压电发电结构、恢复弹簧和限位台，所述压电发电结构和所述限位台均凸出于所述压电结构表面，所述限位台的凸出高度小于所述压电发电结构的凸出高度，所述恢复弹簧的一端固定在所述压电结构上，受挤压后另一端与所述井盖底座连接。本实用新型专利技术的压电结构采用L型结构，底端嵌入到井盖下方和井盖底座支撑凹槽中，受挤压后会产生电能，将电能储存到电池中，进而给无线传感节点进行充电，有效地提高了节点的续航能力。效地提高了节点的续航能力。效地提高了节点的续航能力。

【技术实现步骤摘要】
一种自发电的井盖压电装置


[0001]本技术涉及一种自发电的井盖压电装置，属于发电装置
，尤其涉及一种自发电的压电井盖环。

技术介绍

[0002]伴随微机电技术的不断发展，无线传感技术应用在井盖安全和监测方面越来越多，目前很多无线通讯智能井盖需要采用电池供电，往往电池的容量决定了无线传感节点的续航能力，而监测设备的工作以及无线通讯会让电池电量很快耗尽，需要更换电池，增加了井盖的管理维护成本，而且由于城市面积大，井盖分布范围广、数量大，会导致井盖监管难度大，城市井盖缺乏有效的监测手段。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中智能井盖难以长时间蓄电的缺陷，从而提供一种自发电的压电井盖环，车辆通过井盖，压电结构会受到压力产生电压，将电能储存到电池中，进而给无线传感节点进行充电，有效地提高了节点的续航能力。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种自发电的井盖压电装置，其包括设置在井盖和井盖底座之间压电结构，所述井盖内置电池并与所述压电结构电性连接，所述压电结构的顶部高度高于所述井盖的上表面，所述压电结构设置压电发电结构、恢复弹簧和限位台，所述压电发电结构和所述限位台均凸出于所述压电结构表面，所述限位台的凸出高度小于所述压电发电结构的凸出高度，所述恢复弹簧的一端固定在所述压电结构上，受挤压后另一端与所述井盖底座连接。
[0005]优选的，所述压电发电结构包括弧形弹性片和压电片，所述弧形弹性片设置在所述压电片上，且弧形凹面朝向所述压电片；所述弧形弹性片与所述压电结构连接。
[0006]优选的，所述压电片底部还设置有橡胶片。
[0007]优选的，所述压电结构与所述井盖相连接处的所述井盖底座上设置有凹槽，所述压电结构置于所述凹槽内。
[0008]优选的，所述凹槽，靠近所述井盖一侧的所述凹槽的边缘高出远离所述井盖一侧的所述凹槽的边缘，所述电结构的截面呈L型，所述L型的凸出部朝向所述井盖设置，所述井盖的端部设置在所述凸出部上。
[0009]优选的，所述井盖内置电池与所述压电发电结构电性连接。
[0010]优选的，所述压电结构上设置有过水孔。
[0011]本技术的有益效果：
[0012]本技术的压电结构采用L型结构，顶端略高于井盖，有利于压电结构的受力发电。底端嵌入到井盖下方和井盖底座支撑凹槽中，并且给底端预留的活动空间，在保证了结构稳定的同时，提升了压电结构的发电效率。本技术提出压电结构，空载时，弹性恢复装置只需要支撑压电结构的重量，不需要拖载整个井盖的重量，有利于压电结构的持续性
工作。
附图说明
[0013]图1为自发电的压电井盖整体结构图（俯视图）；
[0014]图2为井盖在压电发电结构处的剖面图；
[0015]图3为压电结构的截面图；
[0016]图4为压电结构下视结构图；
[0017]图5为4个自发电的井盖压电装置并联组成的压电环结构图；
[0018]图6为压电发电结构剖面图；
[0019]附图标记说明：
[0020]1‑
井盖，2
‑
压电结构，3
‑
压电发电结构，4
‑
井盖底座；21
‑
过水孔，22
‑
弹性橡胶，23
‑
凸出部，24
‑
恢复弹簧，25
‑
限位台，31
‑
弧形弹性片，32
‑
压电片，33
‑
橡胶片，41
‑
凹槽。
具体实施方式
[0021]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
[0022]实施例1
[0023]本技术将自供电技术与智能井盖相结合，提供了一种自发电的压电井盖环，如图1至图6，该装置包括设置在井盖1和井盖底座4之间压电结构2，井盖1内置电池并与压电结构2电性连接，压电结构2的顶部高度高于井盖1的上表面，压电结构2设置压电发电结构3、恢复弹簧24和限位台25，作为优选，压电发电结构3可直接与井盖1的内置电池连接，利于电能储存。压电发电结构3和限位台均凸出于压电结构2表面，限位台25的凸出高度小于压电发电结构3的凸出高度，恢复弹簧24的一端固定在压电结构2上，受挤压后另一端与井盖底座4连接。压电发电结构3包括弧形弹性片31、压电片32，压电片32设置在弧形弹性片31的弧形区域内，并通过弧形弹性片31与压电结构2连接。压电发电结构3还包括设置在其底部的橡胶片33，压电片32通过橡胶片33与井盖底座4连接连接，为压电片32和井盖底座4之间的作用力进行缓冲。井盖底座4上设置凹槽41，压电结构2呈L型并置于凹槽41内，井盖1的端部置于压电结构2的L型凸出部23上。压电结构2上设置过水孔21。
[0024]井盖底座4支撑面上有一个凹槽41，凹槽41内部放置呈压电结构2，压电结构2为L型，其凸出部23处于井盖1下方，用来限制压电结构2的位移空间，进而保证压电发电结构3的稳定性，同时压电结构2下部距离井盖1有一段距离，用于增加其弹性振动位移范围，并保证恢复弹簧24的运作。
[0025]进一步的，压电结构2分为四块对称区域，每块区域包括四组弹性橡胶22，用于压电结构2的支撑，保证整个压电结构2具有一定的弹性，2组恢复弹簧24用于压电结构2的位移恢复。2组限位台25采用钢结构，用于防止压电结构2收到过载压力时对压电发电结构3进行损害。压电结构2的弹性橡胶22、恢复弹簧24和压电发电结构3均进行防水处理，并配有过水孔21。
[0026]图6为压电发电结构3，从上到下依次为弧形弹性片31、压电片32和橡胶块33，弧形弹性片31具有较高的弹性力度，可以承载较大的压力，保护压电片32因瞬时形变过大而损
坏，橡胶块33用于缓冲压电片受到的力，进一步减缓压电片的形变速度。压电片32采用单晶压电陶瓷制成。压电结构2的工作过程为当汽车通过井盖表面时，压电结构2因为相比井盖1在水平方向上高一点会受到来自汽车的压力向下运动，压电发电结构3受到来自压电结构2的压力，弧形弹性片31受到压力后会发生形变，弧形弹性片31两端会挤压压电片32，压电片32会产生电压。在发电的过程中最重要的就是保证压电片32能够高效发电并且不被损害，采用弧形弹性片31的目的就是通过弧形弹性片31的形变减轻对压电片32的瞬时冲击，同时限位台32保证了压电片32在有效发电的范围内振动。
[0027]本技术的压电发电结构采用弧形弹力板按压压电片的方式，能够承受更高的负载，提升了结构的稳定性。本技术的压电发电结构两边放置了限位台，防止压电结构承受过载的重量，压电结构包括四组压电发电结构，四组压电发电结构之间采用并联的方式，每组压电发电结构的旁边配置了两组限位台、两组恢复弹簧和四组弹性橡胶，当弹性橡胶受力形变到一定程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发电的井盖压电装置，其特征在于：包括设置在井盖（1）和井盖底座（4）之间压电结构（2），所述井盖（1）内置电池并与所述压电结构（2）电性连接，所述压电结构（2）的顶部高度高于所述井盖（1）的上表面，所述压电结构（2）设置压电发电结构（3）、恢复弹簧（24）和限位台（25），所述压电发电结构（3）和所述限位台（25）均凸出于所述压电结构（2）表面，所述限位台（25）的凸出高度小于所述压电发电结构（3）的凸出高度，所述恢复弹簧（24）的一端固定在所述压电结构（2）上，受挤压后另一端与所述井盖底座（4）连接。2.如权利要求1所述的自发电的井盖压电装置，其特征在于：所述压电发电结构（3）包括弧形弹性片（31）和压电片（32），所述弧形弹性片（31）设置在所述压电片（32）上，且弧形凹面朝向所述压电片（32）；所述弧形弹性片（31）与所述压电结构（2）连接。3.如权利要求2所述的自发电的井盖压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴强，戴志新，钱海林，张菀，施金雷，李春彪，蔡骏，丁宇，刘青，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：