一种基于压电材料的传感自供电装置及其封装结构制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于压电材料的传感自供电装置及其封装结构，以压电振子结合金属基板所构建复合压电振子为基础，通过多层堆叠并联结构设计，获得压电换能器，用于将挤压机械能转换为电能，并进一步结合对此所设计能够实现高效密封保护的封装结构，将封装后的传感自供电装置埋入道路的沥青面层，进而借助道路上所行驶车辆对沥青面层压力向传感自供电装置中压电换能器的传导，高效实现压电换能器的电能产出；形成了一个封闭的自供电系统，可以在不进行装置更换的情况下长期工作运行，具有无污染、结构简单、成本低、可小型化、可长期使用等优点，在应用中减少了道路前期建设投入，提高了道路上各种用电设备的搭载率，大大降低了后期的人工维护消耗。了后期的人工维护消耗。了后期的人工维护消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压电材料的传感自供电装置及其封装结构


[0001]本技术涉及一种基于压电材料的传感自供电装置及其封装结构，属于机械能供电


技术介绍

[0002]至2018年底，我国公路总里程突破484.65万公里，其中高速公路总里程为14.26万公里，年末全国公路桥梁85.15万座、5568.59万米，汽车保有量已超过2.4亿辆，各项数据均位居世界前列。由此可见，交通建设和运输是国家能源消耗大户，每年公路建设和运输能耗在我国石油消费中都占较大比重。公路在我国国民经济和交通运输事业的发展越来越起着决定性的作用，交通建设和运输业逐渐成为制约中国经济快速发展的重要因素，进一步加强交通行业节能减排工作是建设资源节约型、环境友好型交通行业的必然要求。
[0003]所以在交通行业的发展之中必然面临一个能源供应问题，并且随着经济增长能源供应还要增加，如何解决中国的能源供应问题己迫在眉睫。并且随着社会与经济的发展，伴随着不可再生能源的不断耗竭，环境质量不断下降，提倡绿色能源符合我国可持续发展战略。废弃能量收集是指对环境中的能源进行收集，并将其转换为人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压电材料的传感自供电装置，其特征在于：包括至少一个复合压电振子、以及电荷收集电路，其中，各复合压电振子的结构相同，各复合压电振子分别均包括两片彼此平行设置的金属基板、以及平行设置于两片金属基板之间的压电振子，且该三者之间的彼此相对面导电接触；各个复合压电振子以彼此平行姿态堆叠设置、构成压电换能器，且压电换能器中相邻复合压电振子的两金属基板彼此相对面之间导电接触；压电换能器中两最外侧金属基板位置、以及各组相邻压电振子之间金属基板位置中，顺序各奇数位金属基板位置彼此导线相连构成电极端，以及顺序各偶数位金属基板位置彼此导线相连构成电极端，其中一电极端构成压电换能器的正极输出端，另一电极端构成压电换能器的负极输出端；基于各复合压电振子在外力作用下的受压，压电换能器通过其正极输出端、负极输出端向外输出尖峰电压；压电换能器的正极输出端、负极输出端分别对接电荷收集电路的正极输入端、负极输入端，电荷收集电路用于接收来自压电换能器输出的尖峰电压、并将尖峰电压转换为平稳电荷，进而通过对平稳电荷的输出实现对外供电。2.根据权利要求1所述一种基于压电材料的传感自供电装置，其特征在于：所述电荷收集电路为包含具有超低静态电流欠压锁定模式的控制芯片、以及超级电容、降压转换器的电荷收集电路，电荷收集电路接收来自压电换能器输出的尖峰电压，首先由控制芯片将尖峰电压的电荷累积存储到超级电容上，直至超级电容上所累计存储的电荷量满足降压转换器的转换要求，降压转换器将超级电容上满足转换要求的累计存储电荷量转换为稳定直流输出实现对外供电。3.根据权利要求1所述一种基于压电材料的传感自供电装置，其特征在于：还包括两个端帽、两个绝缘垫层、两个金属垫片，两个绝缘垫层分别设置于压电换能器中两最外侧金属基板的外侧面，两个金属垫片分别设置于两个绝缘垫层的外侧面，各端...

【专利技术属性】
技术研发人员：于卫国，王新定，陈兵，徐小继，张璠，张强，
申请(专利权)人：南通路桥工程有限公司，
类型：新型
国别省市：