一种运动场地发电装置及发电方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种运动场地发电装置，所述装置包括运动场地和储能装置；所述运动场地将运动员作用于其上的动能通过形变转换为电能；所述储能装置存储所述运动场地产生的电能。本发明专利技术公开了一种运动场地发电方法。本发明专利技术通过运动场地面形变进行发电，并联合储能装置实现机械能‑电能转换、储存及利用，将人运动所消耗的力转为电能以供利用，没有有害污染物的产生，可以有效达到重复利用能量、减少浪费地球资源以及节能减排的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种运动场地发电装置及发电方法
本专利技术涉及发电
，特别是涉及一种运动场地发电装置及发电方法。
技术介绍
目前，我国主要采用的发电类型是水力发电和火力发电。水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。水力发电以水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用。火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式。专利技术人在进行本专利技术时发现，现有技术存在以下缺点：火力发电污染大，资源浪费严重，而且燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。水电站的建设是要淹没大量土地的，有可能破坏生态环境，水力资源也是有限的，并且要受季节的影响。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种运动场地发电装置及发电方法，以达到减少有害污染物的产生、减少浪费地球资源以及节能减排的目的。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种运动场地发电装置，其特征在于，所述装置包括运动场地和储能装置；所述运动场地将运动员作用于其上的动能通过形变转换为电能；所述储能装置存储所述运动场地产生的电能。其中，所述运动场地表面采用压电材料。其中，所述压电材料连接有用于导出电能的多根电线。其中，所述压电材料包括压电单晶体、多晶压电陶瓷或高分子物性型传感材料。其中，所述压电单晶体包括石英、酒石酸钾钠；所述多晶压电陶瓷包括钛酸钡、铌镁酸铅；所述高分子物性型传感材料包括聚偏二氟乙烯。其中，在所述运动场地和所述储能装置之间连接有DC/DC转换器，用于将所述运动场地产生的电能转换为固定电压后，传输到所述储能装置中。本专利技术还提供一种运动场地发电方法，所述方法包括以下步骤：接收运动员在运动时作用于运动场地的动能；将所述动能转换为电能；存储电能。其中，通过压电材料的形变，将所述动能转换为电能。其中，所述压电材料包括压电单晶体、多晶压电陶瓷或高分子物性型传感材料。其中，将所述运动场地产生的电能通过DC/DC转换器转换为固定电压后，传输到所述储能装置中。(三)有益效果本专利技术通过运动场地面形变进行发电，并联合储能装置实现机械能-电能转换、储存及利用，将人运动所消耗的力转为电能以供利用，没有有害污染物的产生，可以有效达到重复利用能量、减少浪费地球资源以及节能减排的目的。附图说明图1是本专利技术实施例1的一种运动场地发电装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例2的一种运动场地发电装置的结构图；图3是本专利技术实施例2的压电材料的发电原理图；图4是本专利技术实施例的一种运动场地发电方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本专利技术实施例的一种运动场地发电装置的结构如图1所示，所述装置包括运动场地11和储能装置12，所述运动场地11和储能装置12电连接；所述运动场地11将运动员作用于其上的动能通过形变转换为电能；所述储能装置12存储所述运动场地产生的电能。所述运动场地11表面采用压电材料，所述压电材料连接有用于导出电能的多根电线。本实施例中，所述压电材料可以采用压电单晶体、多晶压电陶瓷或高分子物性型传感材料等。其中所述压电单晶体包括石英、酒石酸钾钠等；所述多晶压电陶瓷包括钛酸钡、铌镁酸铅等；所述高分子物性型传感材料包括聚偏二氟乙烯等。实施例2本专利技术实施例的一种运动场地发电装置的结构如图2所示，所述装置包括运动场地、DC/DC(DirectCurrent/DirectCurrent，直流电/直流电)转换器和储能装置，所述DC/DC转换器分别与运动场地和储能装置电连接；所述运动场地将运动员作用于其上的动能通过形变转换为电能，所述DC/DC转换器将所述运动场地产生的电能转换为固定电压后，传输到所述储能装置中，所述储能装置存储所述运动场地产生的电能。本实施例中，利用压电材料具有可使机械能与电能互换的压电效应的现象，在运动场地的塑胶跑道、地板等中加入压电材料，以数根电线分别与压电材料表面连接，再与DC-DC转换器与储能装置连接。其中本专利技术实施例的压电材料的发电原理图如图3所示。当压电材料受到压力产生形变的同时将形变能量转化成电能，通过DC-DC转换器将输出电压转变为定值，储能装置用于储存运动场地产生的电能。本实施例通过运动场地面形变进行发电，并联合DC-DC转换器和储能装置实现机械能-电能转换、储存及利用，将人运动所消耗的力转为电能以供利用，可以有效达到重复利用能量、减少浪费地球资源以及节能减排的目的。实施例3本实施例与实施例2相近，与实施例2的不同之处在于所述储能装置通过光感应开关与路灯连接，所述路灯用于为所述运动场地照明。所述光感应开关用于当光线充足时断开所述储能装置与路灯的连接，当光线不足时将所述储能装置与路灯连接；所述储能装置为所述路灯供电。本实施例将人运动所消耗的力转为电能，没有有害污染物的产生；可将转化、储存的电能供路灯等用电设备使用；并根据运动场地的光线强度进行路灯的打开和关闭。实施例4本实施例与实施例1相近，与实施例1的不同之处在于：本实施例中所述压电材料与所述电线通过导电混合物连接，所述导电混合物包括35％重量份的铜、53％重量份的铝、7％重量份的镍和5％重量份的稀土元素氧化物。本实施例通过所述导电混合物连接压电材料与电线，能有效降低导电阻抗，提高电能利用率，节约电能；并能提高压电材料与电线的连接强度，不容易被运动员损坏，增加了运动场地的使用寿命。实施例5本专利技术实施例的一种运动场地发电方法如图4所示，所述方法包括以下步骤：步骤s401，接收运动员在运动时作用于运动场地的动能。步骤s402，将所述动能转换为电能。本实施例通过压电材料的形变，将所述动能转换为电能。所述压电材料包括压电单晶体、多晶压电陶瓷或高分子物性型传感材料；其中所述压电单晶体包括石英、酒石酸钾钠等；所述多晶压电陶瓷包括钛酸钡、铌镁酸铅等；所述高分子物性型传感材料包括聚偏二氟乙烯等。步骤s403，存储电能。本实施例通过储能装置对电能进行存储。实施例6本实施例与实施例5相近，与实施例5的不同之处在于：在步骤s402和步骤s403之间，还包括将所述运动场地产生的电能通过DC/DC转换器转换为固定电压后，传输到储能装置中。实施例7本实施例与实施例5和实施例6相近，与实施例5和实施例6的不同之处在于：在步骤s401之前，还包括设置运动场地。所述设置运动场地的过程具体包括以下步骤：将35％重量份的铜、53％重量份的铝和7％重量份的镍混合后熔解，生成熔解液；将5％重量份的稀土元素氧化物加入所述溶解液，生成混合液；将压电材料的正极面与第一电线集的一端浸入所述混合液，然后使所述混合液进行冷却凝固；将压电材料的负极面与第二电线集的一端浸入所述混合液，然后使所述混合液进行冷却凝固；将压电材料设置在运动场地上；本实施例中是将压电材料设置在运动场地的塑胶跑道、地板等中；将所述第一电线集和第二电线集的另一端连接到储能装置或DC/DC转换器。本专利技术所述的运动场地，不限于传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动场地发电装置，其特征在于，所述装置包括运动场地和储能装置；所述运动场地将运动员作用于其上的动能通过形变转换为电能；所述储能装置存储所述运动场地产生的电能。

【技术特征摘要】
1.一种运动场地发电装置，其特征在于，所述装置包括运动场地和储能装置；所述运动场地将运动员作用于其上的动能通过形变转换为电能；所述储能装置存储所述运动场地产生的电能。2.根据权利要求1所述的运动场地发电装置，其特征在于，所述运动场地表面采用压电材料。3.根据权利要求2所述的运动场地发电装置，其特征在于，所述压电材料连接有用于导出电能的多根电线。4.根据权利要求2所述的运动场地发电装置，其特征在于，所述压电材料包括压电单晶体、多晶压电陶瓷或高分子物性型传感材料。5.根据权利要求4所述的运动场地发电装置，其特征在于，所述压电单晶体包括石英、酒石酸钾钠；所述多晶压电陶瓷包括钛酸钡、铌镁酸铅；所述高分子物性型传感材料包括聚偏二氟乙烯。6.根据权利要求1至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦雷云，欧晓霞，邓丽君，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21