[發明專利]一種路用水泥基材料壓力發電封裝結構

有效

• 申請號: 201510347327.0
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104883092B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 魏亞;黃斌;汪林兵
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京科技大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;E01C9/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 賈玉健

1.一種路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，包括：

水泥基蓋板(1)；

水泥基中板(2)；

水泥基底板(3)；

設置于水泥基蓋板(1)下表面與水泥基中板(2)上表面之間的導電電極板一(41)；

設置于水泥基底板(3)上表面與水泥基中板(2)下表面之間的導電電極板二(42)；以及

安裝于水泥基中板(2)中的若干壓力發電元件(5)，壓力發電元件(5)被導電電極板一(41)和導電電極板二(42)夾緊。

2.根據權利要求1所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，所述水泥基中板(2)中預留壓電安裝孔(11)和導線連接孔(12)，壓力發電元件(5)埋設于壓電安裝孔(11)中，連接導電電極板一(41)和導電電極板二(42)的導線(7)通過導線連接孔(12)引出至外接電路，所述水泥基中板(2)嵌在水泥基蓋板(1)和水泥基底板(3)之間的空腔內，水泥基蓋板(1)和水泥基底板(3)的外緣均預留有螺栓安裝孔(9)，螺栓安裝孔(9)端部留有螺栓及螺母安裝沉頭孔(10)，水泥基蓋板(1)和水泥基底板(3)通過螺栓(6)連接。

3.根據權利要求1所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，所述導電電極板一(41)和導電電極板二(42)為紫銅板或者導電鋁合金板，所述導電電極板一(41)通過環氧樹脂膠固定在水泥基蓋板(1)的下表面，所述導電電極板二(42)通過環氧樹脂膠固定在水泥基底板(3)的上表面。

4.根據權利要求1所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，所述壓力發電元件(5)為堆棧式壓電換能器或鈸式壓電換能器，堆棧式壓電換能器的陶瓷電極面均涂有銀電極，電極面貼有銅箔，銅箔之間通過導線連接，壓構成多片壓電陶瓷片堆棧；鈸式壓電換能器采用圓形壓電陶瓷片雙面貼銅箔端帽制作而成，導線通過壓電陶瓷片兩側端帽引出；堆棧式壓電換能器與鈸式壓電換能器的連接電路均為并聯連接。

5.根據權利要求4所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，所述堆棧式壓電換能器或鈸式壓電換能器均采用鋯鈦酸鉛材質的壓電陶瓷片。

6.根據權利要求4所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，所述堆棧式壓電換能器或鈸式壓電換能器的外部形狀為柱體，多片層疊結構，多片層疊結構構成柱體的側邊通過橡膠套固定，通過電極板傳遞的螺栓預緊力夾緊。

7.根據權利要求1所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，所述水泥基蓋板(1)、水泥基中板(2)和水泥基底板(3)所采用的水泥基材料均為自流平、無收縮的水泥基材料，其初始流動度大于260mm，3天抗壓強度大于40MPa。

8.根據權利要求1或7所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，所述水泥基蓋板(1)、水泥基中板(2)和水泥基底板(3)均通過混凝土澆筑制作完成，澆筑模具采用鋼制拼接組裝模具，蓋板模具、中板模具和底板模具均采用三部分拼接方式制作；蓋板模具包括上部圓凸臺(13)、中部對開半圓結構(14)和下部雙層圓凸臺結構(15)，模具安裝時，中部對開半圓結構(14)拼接嵌在下部雙層圓凸臺結構(15)的下層臺階與上部圓凸臺(13)的臺階之間，螺栓安裝孔(9)和安裝沉頭孔(10)通過預埋聚乙烯套管(16)制作，聚乙烯套管(16)套在固定模具的螺栓上；水泥基底板(3)尺寸與水泥基蓋板(1)尺寸相同，共用一套模具；中板模具采用對稱圓形凸臺結構一(17)和對稱圓形凸臺結構二(19)與對開半圓形側板結構(18)拼接，對開半圓形側板結構(18)安裝在對稱圓形凸臺結構一(17)和對稱圓形凸臺結構二(19)之間，壓電安裝孔(11)通過預埋聚乙烯柱體(20)制作，聚乙烯柱體(20)固定在模具固定螺栓上。

9.根據權利要求1所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，封裝結構做防滲處理，外表面涂刷環氧樹脂，水泥基蓋板(1)和水泥基底板(3)連接縫隙處用橡膠墊圈(8)密封。

10.根據權利要求1所述路用水泥基材料壓力發電封裝結構，其特征在于，其埋設于路面輪跡帶處的路面或者路面下3-5cm深度。