[发明专利]基于汽车噪声能量收集的城市道路照明系统

权利要求书

1.一种基于汽车噪声能量收集的城市道路照明系统，其结构有声电转换电 路(1)、整流电路(2)、储能电路(3)、稳压及照明电路(4)；

所述的声电转换电路(1)的结构为：按照前一个基本声电转换单元的输出 端接后一个基本声电转换单元的输入端的方式，将N个基本声电转换单元依次 串联连接，其中第一个基本声电转换单元的输入端作为声电转换电路(1)的一 个输出端，记为端口M1_OUT1，最后一个基本声电转换单元的输出端作为声电 转换电路(1)的另一个输出端，记为端口M1_OUT2，所述的N个基本声电转 换单元结构相同，每个基本声电转换单元由M个相同的压电薄膜和M个相同的 电阻构成，每个压电薄膜的正极与一个电阻的一端相连，M个压电薄膜的负极 接在一起作为所述的基本声电转换单元的输入端，M个电阻的另一端接在一起 作为所述的基本声电转换单元的输出端；所述的N和M均为大于等于15且小 于等于30的正整数；

所述的整流电路(2)的结构为：二极管D1的阳极与二极管D2的阴极相连， 作为整流电路(2)的一个输入端，记为端口M2_IN1，二极管D3的阳极与二极 管D4的阴极相连，作为整流电路(2)的另一个输入端，记为端口M2_IN2，其 中端口M2_IN1、端口M2_IN2分别与声电转换电路(1)的端口M1_OUT1、端 口M1_OUT2相连，二极管D1的阴极与二极管D3的阴极相连，作为整流电路 (2)的输出端，记为端口M2_OUT，与储能电路(3)中的开关K1的1脚相连， 二极管D2的阳极与二极管D4的阳极相连，且与电感L1的一端相连，电感L1 的另一端与储能电路(3)中的超级电容C1的负极相连，并接地；

所述的储能电路(3)的结构为：超级电容C1的负极接地，正极与开关K1 的3脚相连，开关K1的2脚与稳压及照明电路(4)的输入端，即端口M4_IN 相连，所述的开关K1是一个光控单刀双掷开关，其3个引脚的关系是：当光照 强度超过开关K1的阈值时，3脚与1脚接通，当光照强度小于开关K1的阈值 时，3脚与2脚接通；

稳压及照明电路(4)的结构为：芯片LM317的3脚与二极管D5的阴极相 连，作为稳压及照明电路(4)的输入端，记为端口M4_IN，接储能电路(3) 中的开关K1的2脚，芯片LM317的2脚与二极管D5的阳极相连，还与电感 L2的一端、二极管D6的阴极、电阻R5M的一端相连，芯片LM317的1脚与 二极管D6的阳极、电阻R5M的另一端及滑动变阻器R4M的一端相连，滑动变 阻器R4M的另一端接地，滑线端与电容C2的一端及发光二极管LED1的阴极 相连，电容C2的另一端与发光二极管LED1的阳极相连，并与电感L2的另一 端相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于汽车噪声能量收集的城市道路照明系统， 其特征在于，所述的声电转换电路(1)中的N和M的取值均为20。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于汽车噪声能量收集的城市道路照明 系统，其特征在于，各元件的型号或参数为：声电转换电路(1)中的所有电阻 为10kΩ，压电薄膜为MEAS公司生产的PVDF压电薄膜，整流电路(2)中的二极 管D1～D4均为IN5391，电感L1为15uH，储能电路(3)中的超级电容C1为凯 美瑞公司生产的0.22F/5.5V的组合型超级电容器，稳压及照明电路(4)中的二 极管D5和二极管D6均为IN4001，电阻R5M为10kΩ，滑动变阻器R4M为W103， 电容C2为10pF，电感L2为10uH，发光二极管LED1为JTL-Y40-2。