专利名称：从铁路采集功率的设备系统及方法
技术领域：
本发明涉及使用压电发生器从铁路采集功率的设备系统和方法。
背景技术：
压电现象是某些晶体材料正比于所施加的机械压力产生电荷的能力。相反的效应 也可在这些材料中看到，即正比于所施加的电场产生应变。这初始由居里在1880年代发 现。目前，用于工业应用的压电材料为可广泛获得的含铅陶瓷。压电材料为最众所周知的、 通常用于传感器和自适应结构的活性材料。原始陶瓷材料必须首先进行极化以利用其完全的压电效应。极化包括向材料施加 高电场。在极化过程期间，材料中的晶体偶极子与所施加的电场对准及材料按电场的方向 展开。通过施加相反方向的电场，观察到相反符号的应变。如果增大该相反电场的大小，材 料首先去极化并最终重新极化。极化后的压电材料被认为横观各向同性，即一个平面各向同性，同时平面外方向 具有不同的性质。
IEEE [IEEE Standard on Piezoelectricity，176-1978]采用的标准 坐标协定将1-2平面分配为对称平面及将3向分配为平面外极化方向。对于小的所施加电 场，压电陶瓷的响应可通过下面的线性压电构成[Jaffe,B.，Cook Jr.，W. R.，and H. Jaffe， 1971，“ Piezoelectric Ceramics"，Academic Press]进行建模，按工程矩阵记法表示 为
权利要求
1.一种功率采集系统，包括 能够产生电功率的多个压电装置； 功率调节单元；及将压电装置连接到功率调节单元的电导体；其中当列车经过压电装置的位置时产生电 功率。
2.根据权利要求1的功率采集系统，其中所述压电装置嵌入在轨枕中。
3.根据权利要求2的功率采集系统，其中所述功率调节单元向电池充电站提供电功率 以对电动汽车的电池进行充电。
4.根据权利要求2的功率采集系统，其中所述功率调节单元向铁路站台灯提供电功率。
5.根据权利要求2的功率采集系统，其中所述功率调节单元向铁路交通信号单元提供 电功率。
6.根据权利要求1的功率采集系统，其中所述功率调节单元进一步连接到主电网。
7.根据权利要求1的功率采集系统，其中所述功率调节单元进一步连接到功率储存单元。
8.根据权利要求1的功率采集系统，其中所述压电装置包括嵌入在粘合剂中的多个 PZT 杆。
9.根据权利要求8的功率采集系统，其中所述粘合剂为环氧树脂。
10.根据权利要求8的功率采集系统，其中所述粘合剂选自下组热塑性聚合物、橡胶、 或其它天然或合成有弹性材料。
11.根据权利要求1的功率采集系统，其中所述压电装置附着到铁轨上。
12.根据权利要求11的功率采集系统，其中所述压电装置附着到所述铁轨的底部。
13.根据权利要求11的功率采集系统，其中所述压电装置附着到所述铁轨的底部的两侧。
14.根据权利要求11的功率采集系统，其中所述压电装置附着到所述铁轨的轨冠底部 的两侧。
15.根据权利要求11的功率采集系统，其中所述铁轨用作用于传送所采集的功率的电 导体之一。
16.一种采集能量的方法，包括将能够产生电功率的多个压电装置嵌入在铁路轨枕中； 通过电导体将功率调节单元连接到所述多个压电装置； 其中当列车经过压电装置位置时产生电功率。
17.一种采集能量的方法，包括将能够产生电功率的多个压电装置附着到铁轨上； 通过电导体将功率调节单元连接到所述多个压电装置； 其中当列车经过压电装置位置时产生电功率。
全文摘要
本发明公开了使用压电发生器从铁路采集功率的设备系统和方法。本发明功率采集系统包括多个嵌入在铁路轨枕中或附着到铁轨并配置为在列车行经其位置时产生电功率的多个压电装置。本发明系统包括功率调节单元和将所述压电装置连接到所述功率调节单元的电导体。所采集的功率可在靠近能量产生位置处本地使用、储存以便随后使用或传给远处位置进行使用。
文档编号B61L1/02GK102084062SQ200880128519
公开日2011年6月1日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年2月6日
发明者C·米尔格龙, E·哈拉希, H·阿布拉莫维奇, L·埃德里阿苏莱, U·阿米特 申请人:因诺瓦科技有限公司