[實用新型]樓梯壓片發電智能照明系統

有效

• 申請號: 201821060977.2
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN208590140U
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 吳勁;杜燦誼;戴中銘;陳志杰;金中璐;徐嘉隆;盤思媚;秦太興
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02J7/32
• 代理公司: 北京萬貝專利代理事務所(特殊普通合伙) 11520
• 代理人: 陳領

本實用新型公開一種樓梯壓片發電智能照明系統，包括樓梯壓力發電裝置、無線傳感器、電網集成電路模塊、電能儲存模塊和負載電路模塊，所述樓梯壓力發電裝置與無線傳感器連接，所述無線傳感器與電網集成電路模塊連接，所述無線傳感器可以將產生的電能輸出傳遞到電網集成電路集中收集，所述電網集成電路與電能儲存模塊連接，所述電能儲存模塊包括升壓電路單元、儲能電路單元和充電電池，所述儲能電路單元分別與充電電池和負載連接，所述充電電池和負載電路模塊連接。本設計利用壓電材料的正壓電效應設計制作的一種將人們上下樓梯的機械能轉變成電能的新型能源產品，同時具有儲存電能和自動感應開燈等功能。

技術領域

本實用新型涉及交通管理技術，具體為一種樓梯壓片發電智能照明系統。

背景技術

現代建筑的樓梯基本采用傳統的供電方式照明，沒有充分利用可收集的廢棄能量。壓片發電技術愈加成熟后，引發了更多對回收散發能量的思考。日常生活中，人們上下樓梯時重力勢能降落對樓梯的沖擊很大，因此可通過壓片陶瓷回收重力勢能發電，用于智能電控，照明樓道，實現節能減排。

發明內容

為了克服現有技術提及的缺點，本發明的樓梯壓片發電智能照明系統，來解決上述背景中提出的無法收集人們上下樓梯時產生的重力勢能的情況。

本發明解決其技術問題所采用技術方案為：樓梯壓片發電智能照明系統，包括樓梯壓力發電裝置、無線傳感器、電網集成電路模塊、電能儲存模塊和負載電路模塊，所述樓梯壓力發電裝置與無線傳感器連接，所述無線傳感器與電網集成電路連接，所述無線傳感器可以將產生的電能輸出傳遞到電網集成電路模塊集中收集，所述電網集成電路模塊與電能儲存模塊連接，所述電能儲存模塊包括升壓電路單元和儲能電路單元，所述儲能電路單元分別與充電電池和負載電路模塊連接，所述充電電池和負載電路模塊連接。

優選的，所述負載電路模塊由儲能電路單元和充電電池實現供電工作狀態。

本發明的有益效果是：本設計摒棄了傳統的供電方式照明，可以利用人們上下樓梯時產生的重力勢能，通過壓片陶瓷回收重力勢能發電，實現樓梯壓片發電，用于智能電控以及照明樓道。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框架示意圖；

圖2為本實用新型的樓梯壓力發電能量轉換過程原理框圖；

圖3為本實用新型的無線傳感器及電網能量收集電路圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行進一步的說明。

樓梯壓片發電智能照明系統，如圖1所示，包括樓梯壓力發電裝置1、無線傳感器2、電網集成電路模塊3、電能儲存模塊4和負載電路模塊8，所述樓梯壓力發電裝置1與無線傳感器 2連接，所述無線傳感器2與電網集成電路模塊3連接，所述無線傳感器2可以將產生的電能輸出傳遞到電網集成電路模塊3 集中收集，所述電網集成電路模塊3與電能儲存模塊4連接，所述電能儲存模塊4包括升壓電路單元5、儲能電路單元6和充電電池7，所述儲能電路單元6分別與充電電池7和負載電路模塊8連接，所述充電電池7和負載電路模塊8連接。

工作原理：人們上下樓梯時，重力勢能降落對樓梯的沖擊很大，樓梯地板利用壓電材料的正壓電效應設計將機械能轉變成電能，同時具有儲存來自壓電的電能和自動感應開燈等功能。樓梯壓片發電輸出的電能經過后續電器穩壓處理后可直接為低功耗負載供電，或者存儲到電池里面以備后續應用，實現能量的循環使用。

參閱圖2，本實用新型的樓梯壓力發電能量轉換過程，是當振動能傳遞到壓電材料時，由于壓電效應而轉化為電能，在材料內部產生交流電壓。而當材料內部電阻太大(相當于斷路) 或電阻太小(相當于短路)時，產生的電能未消，會再次轉化為振動能。反復這種過程，振動衰減會持續一段時間。所積聚起來的電荷阻礙電荷的進一步生成，因此必須先在一個超級電容器中積累足夠的能量，然后通過轉換電路將能量儲存于電池中。