[发明专利]一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板

权利要求书

1.一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，包括平垫圈(1)、弹条(2)、螺旋道钉(3)、垫板(4)、防水弹性垫板(41)、压电振动储能阵列层(42)、底层(43)、铁轨(5)、预埋套管(6)、枕木(7)、轨距挡板(8)和调高垫板(9)，其特征在于：所述枕木(7)上方安置有垫板(4)，且垫板(4)包括防水弹性垫板(41)、压电振动储能阵列层(42)和底层(43)，所述防水弹性垫板(41)铺设于铁轨(5)铁垫板底部，且防水弹性垫板(41)材质设置为热塑性发泡聚氨酯纤维材料，所述防水弹性垫板(41)上表面设置有凸块，且防水弹性垫板(41)上表面的凸块设置为方形和圆形中任意一种均可，所述防水弹性垫板(41)上表面的凸块内部嵌入压电振动储能阵列层(42)，且防水弹性垫板(41)上表面的凸块安装在扣件铁垫片下面，所述防水弹性垫板(41)底部设置有底层(43)，所述底层(43)设置为供电网络层，且底层(43)自底向上包括三级管理子系统，分别为单个垫板电源管理系统、区域垫板电源管理单元和全线垫板电源管理系统。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述垫板(4)与枕木(7)之间安置有调高垫板(9)。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于，所述垫板(4)整块的充电总量为：

其中，F是弹性凸起块k的应力，Δl是电位移，E是弹性模量，A是凸起的面积，n是垫板上凸起的个数。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述防水弹性垫板(41)、压电振动储能阵列层(42)和底层(43)的整体外侧包裹材质设置为线弹性材料，且从上至下按照压电振动储能阵列层(42)、防水弹性垫板(41)和底层(43)的顺序。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述防水弹性垫板(41)上表面的凸块呈阵列分布，且防水弹性垫板(41)上凸起的面积相同。

6.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述压电振动储能阵列层(42)包括压电网络器件和超级电容充电模块阵列。

7.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述底层(43)的单个垫板电源管理系统包括管理电能、充放电管理模块、执行电源管理单元的指令。

8.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述底层(43)的区域垫板电源管理单元中的单个垫板(4)为独立控制结构。

9.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述底层(43)的全线垫板电源管理系统包括供电单元和自检单元。

10.根据权利要求1所述的一种轨道交通复合多层压电阵列储能垫板，其特征在于：所述枕木(7)上方安置有铁轨(5)，且铁轨(5)左右两侧通过弹条(2)压在轨距挡板(8)上，所述轨距挡板(8)上穿过有螺旋道钉(3)，且螺旋道钉(3)底部与预埋套管(6)连接，所述预埋套管(6)固定在枕木(7)内部，所述螺旋道钉(3)与轨距挡板(8)之间安置有平垫圈(1)。