[发明专利]轨道电能收集装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种轨道电能收集装置。

【背景技术】

随着化石能源的短缺，和环境的污染，越来越多的研究人员都开始研究新的能源以求实现能源高效利用的同时，可以实现能源的清洁化。现有技术中已有利用轨道的震动进行发电的装置，而现有技术中的发电装置结构较为复杂。

因此，如何提供一种结构简单的轨道电能收集装置，就成了新能源技术领域的需求！

【发明内容】

为克服现有的利用轨道发电的装置结构复杂的技术问题，本发明提供了一种轨道电能收集装置。

本发明解决技术问题的方案是提供一种轨道电能收集装置，该轨道电能收集装置包括压电收集包和电能存储装置，所述压电收集包设置在轨道上，其包括压电收集单元和保护层，所述压电收集单元设置在保护层内，所述压电收集单元通过导线穿过保护层以和电能存储装置电性连接，所述轨道上的车行驶时，所述压电收集单元通过压电效应产生电能并通过导线将电能存储在电能存储装置中。

优选地，所述压电收集单元有多个，所述多个压电收集单元相互电性串联和/或并联连接。

优选地，所述多个压电收集单元电性串联连接组成压电收集单元组，所述压电收集单元组并联并通过导线穿过保护层以和电能存储装置电性连接。

优选地，所述轨道电能收集装置还包括充电管理模块，所述压电收集包通过充电管理模块和电能存储装置电性连接。

优选地，所述压电收集单元包括压电材料层、第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极设置在压电材料层相对的两表面，在压电材料层受压变形时，所述第一电极和第二电极两者之一为压电收集单元的正极，另一者为压电收集单元的负极。

优选地，所述第一电极和第二电极为涂覆或镀在压电材料层表面的导电层。

优选地，所述压电材料层为PVDF层。

优选地，所述压电收集单元一侧保护层的厚度为10-40um，所述保护层为聚酰亚胺层。

优选地，所述压电收集包的厚度为30-150um。

优选地，所述轨道包括钢轨和轨枕，所述钢轨设置在轨枕上方，所述压电收集包设置在钢轨的底面或上表面。

与现有技术相比，本发明的电能收集装置包括压电收集包和电能存储装置，所述压电收集包设置在轨道上，其包括压电收集单元和保护层，所述压电收集单元设置在保护层内，所述压电收集单元通过导线穿过保护层以和电能存储装置电性连接，所述轨道上的车行驶时，所述压电收集单元通过压电效应产生电能并存储在电能存储装置中，轨道电能收集装置结构简单，生产成本低，易于推广，且保护层的设置延长了压电收集包的使用寿命，使其能在恶略环境下使用，且使压电收集包之间相互绝缘，其中某一个压电收集包有问题便于检查出来和维修。

本发明的多个压电收集单元电性串联连接组成压电收集单元组，所述压电收集单元组并联并通过导线穿过保护层以和电能存储装置电性连接，产生的电压和电量较多，使电能收集更快。

本发明的轨道电能收集装置还包括充电管理模块，所述压电收集包通过充电管理模块和电能存储装置电性连接，充电管理模块让充电更快，且适应压电收集包产生的不同的电压和电流。

本发明的压电材料层为PVDF层，具有PVDF层具有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗紫外线性能，耐老化性，耐腐蚀性等性能。能够适应不同地方的轨道环境，寿命较长，且由于PVDF层耐性很好，以致其寿命高，大大降低了建设成本，并且简单易行。

本发明的压电收集单元一侧保护层的厚度为10-40um，所述保护层为聚酰亚胺层，保护层厚度较薄，不会对轨道上车轮造成影响，聚酰亚胺层耐高低温，耐辐射，绝缘性好，不易燃烧，无毒，符合环保要求。

本发明的压电收集包的厚度为30-150um，其设置在轨道上时，不影响轨道的正常使用。

【附图说明】

图1是本发明轨道电能收集装置在轨道上设置的立体结构示意图。

图2是本发明轨道电能收集装置的电路模块结构示意图。

图3是本发明压电收集包的剖视结构示意图。

图4是本发明压电收集单元的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。