车辆轨道振动能量压电发电方法及其系统

摘要

一种车辆轨道振动能量压电发电的方法及其系统，将含有压电元件的压电装置置于轨道减振层中，利用车辆轨道振动能量产生电能，并作为一种电力供应加以存储和利用，系统包括：至少一个置于轨道减振层中的含有压电元件的压电装置，该压电装置与轨道减振层的弹簧串联，用于将振动能量转换为电能；一个电力变换装置，由功率模块和控制模块组成，功率模块用于调整和转换压电装置产生的电能，并将电能用于储能装置或最终用电负载；控制模块通过对功率模块的功率开关器件进行控制，调节储能装置的充电电压和电流或调节最终用电负载的供电电压和电流；至少一个储能装置或最终用电负载，用于存储和利用电力变换装置调整后的电能。具有显著的经济和社会价值。

主权项

1.一种利用车辆轨道振动能量压电发电的方法，其特征在于，将含有压电元件的压电装置置于轨道减振层中，利用车辆轨道振动能量产生电能，并作为一种电力供应加以存储和利用，该方法包括以下步骤：第一步，在轨道减振层中加入至少一个压电装置，该压电装置插入在轨道弹性层和基础之间，或在弹性层中，用于吸收轨道减振层中的振动能量，该压电装置中的压电材料作为工作介质，在压电效应作用下将振动能量转化成电能；第二步，将压电装置产生的电能送至一个电力变换装置中，由该电力变换装置对电能进行调整和变换；所述的电力变换装置中含有以控制器为核心的控制模块，并安装检测轨道振动的传感器，由控制器执行控制策略，在利用轨道振动能量发电的同时，对轨道振动进行半主动减振和降噪控制；第三步，电力变换装置调整和变换后的电能供给储能装置或最终用电负载，进行电能的存储或利用。