道路中每天承载着不计其数的车辆、行人的直接作用,这些作用的机械能通常体现在路面的振动、变形、磨损、开裂等病害,并最终以热能的形式耗散在环境中。收集这些废弃的能量,并将其利用在交通附属设施是道路工作者多年的梦想。压电换能器是利用压电材料的压电效应将机械能转换为电能的装置。本文结合路面载荷环境,提出了利用堆栈式压电换能器收集路面振动能量的方法,并制备了基于堆栈式压电换能器的路用压电能量收集装置。首先,本文对路面压电能量收集的理论进行了分析,就压电效应、压电材料及参数、压电发电机理、压电换能器结构、换能器的封装、能量收集电路等进行了介绍。选择了适合路面环境条件下的压电材料及换能器结构。其次,制备了测试用和路面用堆栈式压电换能器,并对堆栈式压电换能器在接近路面载荷条件下的输出效能进行了研究。选择了PZT-5H压电陶瓷作为换能器压电材料,选择了并联方式作为换能器的内部连接方式。并测试了刚性封装和柔性封装下换能器的电能输出效率。经测试认为,在载荷不引起压电材料的应力退极化、作用频率低于换能器的谐振频率下,换能器的输出电能随载荷及频率增加而增加。刚性封装和柔性封装后的换能器的输出电信号衰减不明显。此外,设计制备了由12组压电换能器组成的压电能量收集装置。通过静水压力试验测试了装置的密封性,通过加载试验测试了装置的强度,通过小型加速加载试验测试了装置的输出衰减及疲劳性能,通过在320国道实地铺设,测试了装置的耐久性。最后,提供了压电能量收集装置的铺设方法,对铺设后的输出电能进行了分析估算,单组压电能量收集装置输出的平均功率约为14mW,所铺设的20组装置可持续点亮约180颗LED灯。