一種壓電照明系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種壓電照明系統包括分別與壓電模塊、儲電模塊、照明模塊連接的控制模塊；控制模塊包括串聯的單片機和輸出控制器，壓電模塊和蓄電池分別與單片機連接；壓電模塊包括若干并聯的壓電換能單元；壓電換能單元將機械能轉換為電能，通過單片機儲存入儲電模塊內；單片機通過輸出控制器將電能傳輸給照明模塊。利用壓電材料特性，充分收集行人行走踩踏的機械能并加以利用，將機械能轉換為電能為夜晚的照明供電。能量來源綠色清潔環保，并利用紅外感觸、光控、時控等智能電路，分階段、分地段合理控制照明時間，大大節約電能，提高路燈使用壽命，使路燈調控更加智能化、人性化，其結構簡單，適用范圍廣，綠色節能環保,具有很強的實用性。

【技術實現步驟摘要】
一種壓電照明系統
本技術涉及一種照明系統，具體涉及一種壓電照明系統。
技術介紹
隨著環境污染問題嚴重，非再生能源緊缺，環境中的隨處可見的振動能逐漸受到關注。由于壓電材料所具有的優良特性，能夠將環境中的振動能及時轉化為電能，作為能源的有效補充，更能利用壓能發電能起到保護環境、緩解能源緊張的目的，帶來良好的經濟和社會效益。目前許多建筑照明設施普遍存在：路燈通宵長明、浪費能源嚴重的情況；或聲控路燈設計存在問題，視野可見度低、出行不夠便利的情況。且傳統的路燈控制系統需根據季節變化需要人工調整，使用極為不便。
技術實現思路
為解決現有技術的不足，本技術的目的在于提供一種多種方式供電，且電能來源綠色環保的壓電照明系統。為了實現上述目標，本技術采用如下的技術方案：一種壓電照明系統，包括分別與壓電模塊、儲電模塊、照明模塊連接的控制模塊；所述控制模塊包括串聯的單片機和輸出控制器，所述壓電模塊和蓄電池分別與單片機連接；所述壓電模塊包括若干并聯的壓電換能單元；所述壓電換能單元將機械能轉換為電能，通過單片機儲存入儲電模塊內；單片機通過輸出控制器將電能傳輸給照明模塊。上述壓電換能單元包括串聯的若干壓電片、相互嵌合的“凸形”踏板和“凹形”底板；所述“凹形”底板的兩側邊通過彈簧支撐“凸形”踏板；所述壓電片對稱的設置在“凹形”底板的“凹腔”內，一端為固定端，固定嵌入“凹形”底板的邊內側，另一端為自由端，底部通過彈簧與“凹形”底板連接；所述“凸形”踏板的凸點擠壓相互對稱的壓電片的兩自由端；所述壓電片通過降壓電路接單片機。進一步的，上述壓電片的基梁為黃銅片，黃銅片上覆有壓電陶瓷片。進一步的，上述壓電片上覆有瀝青層，起防水、防腐蝕、防灰塵、防銹等保護性功能。進一步的，上述壓電片為2-8片。上述照明模塊包括若干并聯的常亮單元和非常亮單元。進一步的，上述常亮單元包括常亮路燈，通過穩壓電路與輸出控制器連接。進一步的，上述非常亮單元包括非常亮路燈，通過升壓電路與輸出控制器連接，所述升壓電路接紅外感測器。上述單片機接光照強度傳感器。上述儲電模塊為聚合物鋰電池。本技術的有益之處在于：本技術提供的一種壓電照明系統，利用壓電材料特性，充分收集行人行走踩踏的機械能并加以利用，將機械能轉換為電能為夜晚的照明供電。能量來源綠色清潔環保，并利用紅外感觸、光控、時控等智能電路，分階段、分地段合理控制照明時間，大大節約電能，提高路燈使用壽命，使路燈調控更加智能化、人性化。本技術的一種壓電照明系統的雙燈雙通道設計既滿足照明要求，又能夠有效節約電能，延長路等使用壽命，結構簡單，適用范圍廣，綠色節能環保,具有很強的實用性。附圖說明圖1為本技術的一種壓電照明系統的示意圖。圖2為本技術的壓電換能單元的結構示意圖的側視圖。圖3為本技術的壓電換能單元的結構示意圖的俯視圖。附圖中標記的含義如下：1、“凸形”踏板，2、“凹形”底板，3、壓電片，4、黃銅片，5、壓電陶瓷片，6、彈簧。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術作具體的介紹。如附圖1所示，一種壓電照明系統，包括分別與壓電模塊、儲電模塊、照明模塊連接的控制模塊；控制模塊包括串聯的單片機和輸出控制器，單片機接光照強度傳感器。壓電模塊包括若干并聯的壓電換能單元；儲電模塊為聚合物鋰電池BT；壓電換能單元將機械能轉換為電能，通過單片機儲存入儲電模塊內；單片機根據光照強度傳感器的信號及內部時間模塊的信號，通過輸出控制器將電能傳輸給照明模塊。照明模塊包括若干并聯的常亮單元和非常亮單元；常亮單元包括常亮路燈，通過穩壓電路與輸出控制器連接；非常亮單元包括非常亮路燈，通過升壓電路與輸出控制器連接，升壓電路的通斷由紅外感測器控制。如附圖2和3所示，壓電換能單元包括相互嵌合的“凸形”踏板1和“凹形”底板2，和對稱設置在“凹形”底板2“凹腔”內的8片串聯的壓電片3，壓電片3通過DC-DC降壓電路接單片機。“凹形”底板2的兩側邊通過彈簧6支撐“凸形”踏板1；壓電片3整體覆有瀝青層，內部以黃銅片4為基梁，上覆有壓電陶瓷片5；其一端為固定端，固定嵌在“凹形”底板2的邊內側，另一端為自由端，底部通過彈簧6與“凹形”底板2連接；“凸形”踏板1的凸點向下擠壓相互對稱的壓電片3的兩自由端。實施例1的壓電換能單元的設置尺寸：踏板為長30cm、厚15mm的不銹鋼，凸點部的尺寸為：長30cm、寬5cm、厚為3cm；底板的側邊的尺寸為：寬為2cm、高3cm，壓電片3固嵌的高度為側邊高度的一半。壓電片3的數量為8；黃銅片4的尺寸為：長14.5cm、寬7cm、厚0.4mm，壓電陶瓷片5厚0.2mm；彈簧6的尺寸為：外徑15mm、高15mm。根據實際地段，可相應的更改設計尺寸。實際使用時：將壓電換能單元預埋在人流量較大的路上，常亮路燈設置在人流量較大的路徑上，非常亮單元設置在人流量較小的路徑上。白天時，行人經過踩踏地面，踩踏踏板，踏板的凸塊向下擠壓壓電片3的自由端，使得壓電片3以固定端為端點向下發生形變，行人離開踏板后，彈簧6將踏板向上推起，同時壓電片3回復原狀。此過程中壓電片3發生形變及振動，壓電陶瓷片5由彈性形變并激發電荷，通過連接壓電陶瓷片5及黃銅片4的導線，及時將行人走動機械能轉化為電能，并通過單片機向蓄電池充電。夜晚時，光照充足的情況下，單片機根據內部時間模塊通過輸出控制器將電能傳輸給照明模塊；若未到達預定時間，且光照不足，單片機優先根據光照強度傳感器反饋的光照信息，通過輸出控制器將電能傳輸給照明模塊。常亮單元，設置行人較多的路段，通過穩壓電路持續為常亮路燈供電，保持照明。非常亮單元，設置的地段行人較少，由紅外感測器探測是否有行人通過，及時通斷升壓電路，為非常亮路燈供電，選擇性提供照明。本技術的一種壓電照明系統設置的地段不僅僅局限于馬路，小區照明、樓道照明、公園照明等有行人處皆適用。相應的，根據設置地區區域的不同，及光照條件，可增設太陽能蓄電池為儲電模塊。以上顯示和描述了本技術的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本技術，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本技術的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓電照明系統，其特征在于，包括分別與壓電模塊、儲電模塊、照明模塊連接的控制模塊；所述控制模塊包括串聯的單片機和輸出控制器，所述壓電模塊和蓄電池分別與單片機連接；所述壓電模塊包括若干并聯的壓電換能單元；所述壓電換能單元將機械能轉換為電能，通過單片機儲存入儲電模塊內；單片機通過輸出控制器將電能傳輸給照明模塊。

【技術特征摘要】
1.一種壓電照明系統，其特征在于，包括分別與壓電模塊、儲電模塊、照明模塊連接的控制模塊；所述控制模塊包括串聯的單片機和輸出控制器，所述壓電模塊和蓄電池分別與單片機連接；所述壓電模塊包括若干并聯的壓電換能單元；所述壓電換能單元將機械能轉換為電能，通過單片機儲存入儲電模塊內；單片機通過輸出控制器將電能傳輸給照明模塊。2.根據權利要求1所述的一種壓電照明系統，其特征在于，所述壓電換能單元包括串聯的若干壓電片、相互嵌合的“凸形”踏板和“凹形”底板；所述“凹形”底板的兩側邊通過彈簧支撐“凸形”踏板；所述壓電片對稱的設置在“凹形”底板的“凹腔”內，一端為固定端，固定嵌在“凹形”底板的邊內側，另一端為自由端，底部通過彈簧與“凹形”底板連接；所述“凸形”踏板的凸點擠壓相互對稱的壓電片的兩自由端；所述壓電片通過降壓電路接單片機。3.根據權利要求2所述的一種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃梓莘，陳波，竇延虹，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：新型
國別省市：江蘇,32