[實(shí)用新型]一種基于壓電陶瓷的礦山發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320895243.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN203708141U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭星強(qiáng);任高峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郭星強(qiáng);任高峰
• 主分類號(hào): H02N2/18
• 分類號(hào): H02N2/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種基于壓電陶瓷的礦山發(fā)電系統(tǒng)，屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

人類發(fā)展對(duì)能源的急劇要求，使得能源問題備受重視，越來(lái)越多的節(jié)能儲(chǔ)能以及綠色能源發(fā)展技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用。壓電陶瓷以其敏銳的壓電效應(yīng)和切實(shí)可行的能量轉(zhuǎn)化和采集技術(shù)受到了人們的青睞，并廣泛的應(yīng)用于電子、光、熱和聲學(xué)等領(lǐng)域。我國(guó)作為一個(gè)礦業(yè)大國(guó)，每年巨大的工業(yè)、農(nóng)業(yè)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(zhuǎn)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(yùn)輸，這些重車工作都集中在階段運(yùn)輸巷道。重車的反復(fù)運(yùn)輸，導(dǎo)致大量的機(jī)械能流失，這些流失的機(jī)械能都是可以通過一定的技術(shù)手段加以轉(zhuǎn)化利用的。礦山自發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)電效率不高，對(duì)電能的整流及濾波效果不佳。?

例如中國(guó)專利公告號(hào)為：CN201479039U，公開日為：2010年5月19日的實(shí)用新型專利公開了一種壓電發(fā)電裝置，包括：一下層結(jié)構(gòu)，一第一緩沖組件設(shè)置于下層結(jié)構(gòu)上；一壓電組件設(shè)置于第一緩沖組件上，一第二緩沖組件設(shè)置于壓電組件上，一上層結(jié)構(gòu)具有一本體及一柱體，柱體設(shè)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(duì)應(yīng)于壓電組件的中央處。但是該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)電效率不高，不便于運(yùn)用于礦山軌道及路面發(fā)電，使用不太方便。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的礦山自發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)電效率不高，對(duì)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(xiàn)提供一種結(jié)構(gòu)合理，發(fā)電效率高，對(duì)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(fā)電系統(tǒng)。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：一種基于壓電陶瓷的礦山發(fā)電系?統(tǒng)，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(shè)置有壓電材料，或者在路面上輪緣活動(dòng)范圍的內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有上墊板和下墊板，上墊板和下墊板之間設(shè)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(lián)。?

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(dǎo)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(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型在山軌道及路面相應(yīng)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(jīng)過時(shí)能夠使壓電材料發(fā)生正壓電效應(yīng)并發(fā)電，將轉(zhuǎn)化的電流進(jìn)行整流和濾波，再通過蓄電池存儲(chǔ)，科學(xué)地完成能量的轉(zhuǎn)化和采集，轉(zhuǎn)化采集的電能可直接應(yīng)用于地下礦山的照明和中小型設(shè)備充電，直接減少礦山的用電成本，可以大大減少電能長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)膿p耗，提高了能源利用率。?

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2是圖1中A標(biāo)號(hào)處的局部放大圖。?

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖4是本實(shí)用新型上墊板和下墊板的局部放大圖。?

圖5是本實(shí)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(dòng)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(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：?

參見圖1至圖5，本實(shí)用新型的一種基于壓電陶瓷的礦山發(fā)電系統(tǒng)，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(shè)置有壓電材料3，或者在路面4上輪緣活動(dòng)范圍5的內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有上墊板6和下墊板7，上墊板6和下墊板7之間設(shè)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(lián)。?

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(dǎo)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。?