[實用新型]一種基于壓電陶瓷的礦山發電系統

有效

• 申請號: 201320895243.7
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN203708141U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 郭星強;任高峰
• 申請（專利權）人: 郭星強;任高峰
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種發電系統，尤其涉及一種基于壓電陶瓷的礦山發電系統，屬于發電設備技術領域。?

背景技術

人類發展對能源的急劇要求，使得能源問題備受重視，越來越多的節能儲能以及綠色能源發展技術得到了發展和應用。壓電陶瓷以其敏銳的壓電效應和切實可行的能量轉化和采集技術受到了人們的青睞，并廣泛的應用于電子、光、熱和聲學等領域。我國作為一個礦業大國，每年巨大的工業、農業資源消耗意味著更多的礦山開采，且目前地表資源日趨匱乏，礦山開采工作逐漸轉入地下。在地下開采中，礦石的提升要求將礦石集中堆放或者集中運輸，這些重車工作都集中在階段運輸巷道。重車的反復運輸，導致大量的機械能流失，這些流失的機械能都是可以通過一定的技術手段加以轉化利用的。礦山自發電裝置結構簡單，發電效率不高，對電能的整流及濾波效果不佳。?

例如中國專利公告號為：CN201479039U，公開日為：2010年5月19日的實用新型專利公開了一種壓電發電裝置，包括：一下層結構，一第一緩沖組件設置于下層結構上；一壓電組件設置于第一緩沖組件上，一第二緩沖組件設置于壓電組件上，一上層結構具有一本體及一柱體，柱體設置于本體的底面，本體位于第二緩沖組件的上方，柱體接觸第二緩沖組件，柱體的位置對應于壓電組件的中央處。但是該裝置結構簡單，發電效率不高，不便于運用于礦山軌道及路面發電，使用不太方便。?

發明內容

本實用新型的目的是針對現有的礦山自發電裝置結構簡單，發電效率不高，對電能的整流及濾波效果不佳，使用不太方便的缺陷和不足，現提供一種結構合理，發電效率高，對電能的整流及濾波效果好，能夠直接減少礦山的用電成本，使用很方便的一種基于壓電陶瓷的礦山發電系統。?

為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是：一種基于壓電陶瓷的礦山發電系?統，包括鋼軌、枕木以及路面，其特征在于：所述鋼軌與枕木之間設置有壓電材料，或者在路面上輪緣活動范圍的內側表面設置有上墊板和下墊板，上墊板和下墊板之間設置有壓電材料，壓電材料與能量采集電路相連接，能量采集電路包括整流二極管、濾波電容以及蓄電池，壓電材料的兩極分別與整流二極管相連接，濾波電容和蓄電池分別與整流二極管相并聯。?

所述壓電材料采用壓電陶瓷鈣鈦為原料制成。?

所述整流二極管采用硅半導體整流二極管2CZ型。?

所述濾波電容為鉭電解電容。?

所述上墊板和下墊板為混凝土制成的防滑路面磚塊。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型在山軌道及路面相應位置安裝有壓電材料，壓電材料與能量采集電路相連接，車輛經過時能夠使壓電材料發生正壓電效應并發電，將轉化的電流進行整流和濾波，再通過蓄電池存儲，科學地完成能量的轉化和采集，轉化采集的電能可直接應用于地下礦山的照明和中小型設備充電，直接減少礦山的用電成本，可以大大減少電能長距離運輸的損耗，提高了能源利用率。?

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖。?

圖2是圖1中A標號處的局部放大圖。?

圖3是本實用新型實施例2的結構示意圖。?

圖4是本實用新型上墊板和下墊板的局部放大圖。?

圖5是本實用新型能量采集電路的原理示意圖。?

圖中：鋼軌1，枕木2，壓電材料3，路面4，輪緣活動范圍5，上墊板6，下墊板7，整流二極管8，濾波電容9，蓄電池10。?

具體實施方式

以下結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述：?

參見圖1至圖5，本實用新型的一種基于壓電陶瓷的礦山發電系統，包括鋼軌1、枕木2以及路面4，所述鋼軌1與枕木2之間設置有壓電材料3，或者在路面4上輪緣活動范圍5的內側表面設置有上墊板6和下墊板7，上墊板6和下墊板7之間設置有壓電材料3，壓電材料3與能量采集電路相連接，能量采集電路包括整流二極管8、濾波電容9以及蓄電池10，壓電材料3的兩極分別與整流二極管8相連接，濾波電容9和蓄電池10分別與整流二極管8相并聯。?

所述壓電材料3采用壓電陶瓷鈣鈦為原料制成。?

所述整流二極管8采用硅半導體整流二極管2CZ型。?

所述濾波電容9為鉭電解電容。?

所述上墊板6和下墊板7為混凝土制成的防滑路面磚塊。?