[发明专利]一种适应于铁路路基面上和轨道结构中的压电发电方法

权利要求书

1.一种适应于铁路路基面上和轨道结构中的压电发电方法，其特征在于，将压电装置铺设于有砟和无砟轨道结构的铁路路基面上或弹性支承板式无砟轨道的支承板下或固定在扣件装置的绝缘缓冲垫板中，将振动发电装置固定在有砟或无砟轨道结构两侧路肩或钢轨轨腰上，列车通过时动荷载从钢轨向轨道结构和路基传递，压电和振动发电装置受到周期性动力作用，将振动能量进行收集并经过电能转换装置转换为电能，再通过电能存储装置或负载装置进行存储或利用。

2.如权利要求1所述的压电发电方法，所述的电能转换装置对压电装置收集的振动能量产生的电能进行调整和转换包括以下两步：将压电装置和振动发电装置产生的交流电整流为直流电；电能转换装置测试步骤的直流电压，选择合适的直流变换模块(DC/DC)转换为合适的直流电压和电流对电能存储装置进行充电。

3.一种用于如权利要求1所述的压电发电方法的压电发电系统，该压电发电系统包括压电装置、振动发电装置、电能转换装置和电能存储装置，压电装置和振动发电装置用于收集列车运行时产生的振动能量，电能转换装置在正压电效应和振动效应的作用下将振动能量转化为电能，用于对电能进行调整和变换，电能转换装置调整和变换后的电能供给存储装置进行存储。

4.如权利要求1所述的压电发电方法，其铺设于有砟轨道结构的路基面上的压电装置沿铁路线路纵向铺设，以线路中线为中心，铺设宽度在动荷载主要分布范围在3m以内。

5.如权利要求1所述的压电发电方法，其铺设于无砟轨道结构的路基面上的压电装置沿铁路线路纵向铺设，以线路中心线为中心，铺设宽度在底座或支承层宽度范围在2.4～3m之间内。

6.如权利要求1所述的压电发电方法，其铺设于弹性支承板式无砟轨道的支承板下的压电装置铺设在支承板下，压电装置大小为支承板大小。

7.如权利要求1所述的压电发电方法，其固定在扣件装置的绝缘缓冲垫板中的压电装置在垫板的制作过程中将压电装置直接植入成形。

8.如权利要求3或4所述的压电发电方法，其特征在于，压电装置中的压电元件包括压电陶瓷、压电聚合物和压电复合材料其中之一或其组合，直接作为路基组成部分。

9.如权利要求5或6所述的压电发电方法，其特征在于，压电装置中的压电元件为压电聚合物。