CN112575640B - 一种具有压电发电功能的装配式路面结构及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有压电发电功能的装配式路面结构，一个具有压电发电功能的装配式路面结构为一个预制压电路面单元，预制压电路面单元包括从下至上依次设置的预制水泥混凝土板、封水层和沥青混凝土面层，预制水泥混凝土板的左右两侧沿车辆行驶方向均匀开设有多个预留孔，预制水泥混凝土板左右两侧的预留孔位于车道轮迹带内，每个预留孔内均设置有压电装置和预制混凝土压柱，预制混凝土压柱位于压电装置的上方，压电装置内设置有整流器。本发明还公开了一种具有压电发电功能的装配式路面结构的***。本发明在工厂进行模块预制、组装，然后运送至现场拼装，具有施工简便、耐久性好、质量易保障、发电效率高的优点。
Description
技术领域
本发明属于道路压电发电技术领域，具体是涉及一种具有压电发电功能的装配式路面结构及***。
背景技术
从2013年到2019年，我国电力消费总量不断增加，由5.4增加到7.32万亿千瓦时，其中火电约占七成。火力发电会排放大量的温室气体，会引发加剧全球变暖的严峻环境问题，为此寻求新的清洁发电方式是亟需的。
基于压电发电技术，将车辆在路面上行驶产生的机械能转化为电能是一种可行的应用方式，可以丰富道路通行功能之外的功能性。道路压电发电技术是一种可再生、清洁、长期的发电方式，可缓解我国目前过度依赖煤发电所产生的环境问题，有潜在的前景和巨大的社会效益。
而目前的研究是将压电装置埋设于路面之中或是直接作为道路材料，其现场施工相对困难。压电装置的能量转化受到压电装置自身材料、荷载频率、埋设深度和水分等多因素影响，将压电装置直接埋设于路面之中或是直接作为结构，在车辆荷载和环境作用下，压电装置的失效的可能性很高。因此，需保障其长期的工作条件稳定，以提高压电装置的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其是在工厂进行模块预制、组装，然后运送至现场拼装，具有施工简便、耐久性好、质量易保障、发电效率高的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：一个所述具有压电发电功能的装配式路面结构为一个预制压电路面单元，所述预制压电路面单元为长方体结构，所述预制压电路面单元包括从下至上依次设置的预制水泥混凝土板、封水层和沥青混凝土面层，所述预制水泥混凝土板的左右两侧沿车辆行驶方向均匀开设有多个预留孔，所述预制水泥混凝土板左右两侧的预留孔位于车道轮迹带内，每个所述预留孔内均设置有压电装置和预制混凝土压柱，所述预制混凝土压柱位于压电装置的上方且预制混凝土压柱将车辆载荷传递给压电装置使得压电装置产生电能，所述压电装置内设置有用于将压电装置产生的交流电转换成直流电的整流器。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制水泥混凝土板的左右两侧沿车辆行驶方向均开有纵向预埋电缆管道，所述纵向预埋电缆管道位于预留孔的底部中心处，所述纵向预埋电缆管道内设置有纵向线缆；所述预制水泥混凝土板的一端中部开设有截面是半圆形的横向预埋电缆管道，所述整流器的直流电输出端与位于其同侧的纵向线缆连接。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述压电装置包括从上至下依次设置的上绝缘材料层、中间压电材料层和下绝缘材料层，所述中间压电材料层和下绝缘材料层的中心均开有相同大小的圆孔且两个圆孔共同形成整流器放置槽，所述整流器安装在上绝缘材料层的底部中心处，所述整流器位于整流器放置槽内。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制混凝土压柱的上顶面高度高于预留孔的上顶面高度。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制混凝土压柱的上顶面高度高于预留孔的上顶面高度4mm～6mm。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制水泥混凝土板的最大厚度为30cm～40cm，所述封水层的厚度为0.5cm～1.5cm，所述沥青混凝土面层的厚度为4cm～6cm，所述预留孔的深度为9cm～11cm。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制水泥混凝土板的最大厚度为35cm，所述封水层的厚度为1cm，所述沥青混凝土面层的厚度为5cm，所述预留孔的深度为10cm。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预留孔为圆柱形预留孔，所述预制混凝土压柱为圆柱状结构，所述预制混凝土压柱的直径小于预留孔的直径。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制混凝土压柱的直径为35cm～45cm、厚度为7cm～8cm，所述压电装置的厚度为2.5cm～3.5cm；相邻两个所述预制混凝土压柱的横向间距为1.6m～2.4m，相邻两个所述预制混凝土压柱的纵向间距为35cm～45cm。
上述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制混凝土压柱的直径为40cm、厚度为7.5m，所述压电装置的厚度为3cm；相邻两个所述预制混凝土压柱的横向间距为2m，相邻两个所述预制混凝土压柱的纵向间距为40cm。
上述的具有压电发电功能的装配式路面结构的***，其特征在于：包括至少两个沿道路延伸方向铺设的所述预制压电路面单元，每两个所述预制压电路面单元共用一根横向线缆和一个电控箱，共用一根横向线缆的两个所述预制压电路面单元的所述横向预埋电缆管道相对设置且两者之间形成一根横向预埋电缆管，所述横向预埋电缆管内设置有横向线缆，所述横向线缆与纵向线缆连接；所述电控箱包括电控箱体，所述电控箱体内设置有控制器、将直流电进行电流电压变换的DC/DC变换器和用于储存电能的蓄电池，所述蓄电池与DC/DC变换器连接，所述控制器与蓄电池和路灯或其他负载均连接且控制蓄电池向路灯或其他负载供电，所述DC/DC变换器还与横向线缆连接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明为工厂预制，可解决压电装置在施工时可能受损的问题，同时保证道路施工质量。普通道路在使用过程中经受车辆荷载与环境作用会产生病害，加入压电装置后其力学行为与普通道路已经不同，更应保障其道路使用性能，同时延长压电装置的寿命。常规将压电装置简单的埋入路面，压电装置的模量和道路材料结构的模量是不同的，在车辆荷载下，埋设压电装置处的受力和应变会发生改变；相比于现场开挖施工，该路面结构完全由工厂预制，包括压电装置埋设、防水层和沥青层铺装，解决了常规埋设施工难的问题的，同时可最大保证路面质量。
2、本发明传力明确，发电效率高。压电装置的发电效率受多种因素影响，埋设越深所受荷载越小，发电效率越低。该发明将压电装置布设于车道轮迹频率最高范围内，同时设置混凝土压柱，在车辆行驶过程中，车辆荷载作用可以直接传递作用于压电装置，提高发电效率。
3、本发明压电装置在该路面结构形式下只经受单向荷载作用，受力单一。由于预制混凝土板中有预留孔槽，会限制混凝土压柱的水平向位移，且压柱顶面稍高于混凝土板，在车辆荷载下，传递到混凝土压柱上的作用会只在垂直方向上传递到压电装置，压电装置只受压。
4、本发明设置绝缘防水层，水分会影响压电装置的效率，设置防水层可保证压电装置长期的发电性能，并保证通行安全。
下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明具有压电发电功能的装配式路面结构与汽车两侧轮胎的位置关系示意图。
图2为本发明具有压电发电功能的装配式路面结构在俯视状态下的透视图。
图3为本发明具有压电发电功能的装配式路面结构的压电装置的断面图。
图4为本发明具有压电发电功能的装配式路面结构在立体状态下的透视图。
图5为图1的A处放大图。
图6为本发明具有压电发电功能的装配式路面***的结构示意图。
附图标记说明:
1—沥青混凝土面层； 2—封水层； 3—预制混凝土压柱；
4—压电装置； 4-1—上绝缘材料层； 4-2—下绝缘材料层；
4-3—中间压电材料层； 4-4—整流器放置槽； 5—整流器；
6—纵向线缆； 7—预制水泥混凝土板； 8—预留孔；
9—横向线缆； 10—DC/DC变换器； 11—横向预埋电缆管道；
12—轮胎； 13—电控箱体； 14—蓄电池。
15—控制器； 16—路灯或其他负载。
具体实施方式
如图1至图4所示的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，一个所述具有压电发电功能的装配式路面结构为一个预制压电路面单元，所述预制压电路面单元为长方体结构，所述预制压电路面单元包括从下至上依次设置的预制水泥混凝土板7、封水层2和沥青混凝土面层1，所述预制水泥混凝土板7的左右两侧沿车辆行驶方向均匀开设有多个预留孔8，所述预制水泥混凝土板7左右两侧的预留孔8位于车道轮迹带内，每个所述预留孔8内均设置有压电装置4和预制混凝土压柱3，所述预制混凝土压柱3位于压电装置4的上方且预制混凝土压柱3将车辆载荷传递给压电装置4使得压电装置4产生电能，所述压电装置4内设置有用于将压电装置4产生的交流电转换成直流电的整流器5。
其中，整流器5可以采用全波桥式整流器。
如图1、图2和图4所示，所述预制水泥混凝土板7的左右两侧沿车辆行驶方向均开有纵向预埋电缆管道，所述纵向预埋电缆管道位于预留孔8的底部中心处，所述纵向预埋电缆管道内设置有纵向线缆6；所述预制水泥混凝土板7的一端中部开设有截面是半圆形的横向预埋电缆管道11，所述整流器5的直流电输出端与位于其同侧的纵向线缆6连接。
即每个整流器5输出的直流电以并联的方式与位于其同侧的纵向线缆6连接。同时，在压电装置4下方预留半径2cm的纵向的半圆线缆管道，在两个预制压电路面单元拼接的部分，预留横向的线缆管道。
如图3所示，所述压电装置4包括从上至下依次设置的上绝缘材料层4-1、中间压电材料层4-3和下绝缘材料层4-2，所述中间压电材料层4-3和下绝缘材料层4-2的中心均开有相同大小的圆孔且两个圆孔共同形成整流器放置槽4-4，所述整流器5安装在上绝缘材料层4-1的底部中心处，所述整流器5位于整流器放置槽4-4内。
上绝缘材料层4-1和下绝缘材料层4-2均可以采用聚四氟乙烯，中间压电材料层4-3可以采用压电陶瓷材料，中间压电材料层4-3与上绝缘材料层4-1和下绝缘材料层4-2之间均通过环氧树脂粘结。压电装置4受到路面车辆荷载的作用后，压电材料在压电效应下产生交流电，压电材料的两极连接于整流器的交流电输入端，整流器直流电输出端与纵向线缆相连。
如图5所示，所述预制混凝土压柱3的上顶面高度高于预留孔8的上顶面高度，不仅增加车辆荷载转为电能的效率，且相比于同等高度，车辆荷载在高于混凝土板时，压电装置4所受压力更大，同时也方便安装维护。
实际制作时，可以将所述预制混凝土压柱3的上顶面高度高于预留孔8的上顶面高度4mm～6mm。
优选的，所述预制混凝土压柱3的上顶面高度高于预留孔8的上顶面高度5mm。
实际制作时，所述预制水泥混凝土板7的最大厚度为30cm～40cm，所述封水层2的厚度为0.5cm～1.5cm，所述沥青混凝土面层1的厚度为4cm～6cm，所述预留孔8的深度为9cm～11cm。
优选的，所述预制水泥混凝土板7的最大厚度为35cm，所述封水层2的厚度为1cm，所述沥青混凝土面层1的厚度为5cm，所述预留孔8的深度为10cm。
本实施例中，所述预留孔8为圆柱形预留孔，所述预制混凝土压柱3为圆柱状结构，所述预制混凝土压柱3的直径小于预留孔8的直径，且基本上是预制混凝土压柱3的直径略小于预留孔8的直径。
实际制作时，所述预制混凝土压柱3的直径为35cm～45cm、厚度为7cm～8cm，所述压电装置4的厚度为2.5cm～3.5cm；相邻两个所述预制混凝土压柱3的横向间距为1.6m～2.4m，相邻两个所述预制混凝土压柱3的纵向间距为35cm～45cm。
优选的，所述预制混凝土压柱3的直径为40cm、厚度为7.5m，所述压电装置4的厚度为3cm；相邻两个所述预制混凝土压柱3的横向间距为2m，相邻两个所述预制混凝土压柱3的纵向间距为40cm。
本实施例中，预制水泥混凝土板7的尺寸为一个车道，宽3m～3.75m，长度为5m～7m。
如图6所示的一种具有压电发电功能的装配式路面***，包括至少两个沿道路延伸方向铺设的所述预制压电路面单元，每两个所述预制压电路面单元共用一根横向线缆和一个电控箱，共用一根横向线缆的两个所述预制压电路面单元的所述横向预埋电缆管道11相对设置且两者之间形成一根横向预埋电缆管，所述横向预埋电缆管内设置有横向线缆9，所述横向线缆9与纵向线缆6连接；所述电控箱包括电控箱体13，所述电控箱体13内设置有控制器15、将直流电进行电流电压变换的DC/DC变换器10和用于储存电能的蓄电池14，所述蓄电池14与DC/DC变换器10连接，所述控制器15与蓄电池14和路灯或其他负载16均连接且控制蓄电池14向路灯或其他负载16供电，所述DC/DC变换器10还与横向线缆9连接。
压电装置4产生的电能通过纵向线缆6、横向线缆9连接到DC/DC变换器10，将高电压转变为适合给蓄电池14充电的电压，实现储能。在晚上或使用电能时，控制器15将蓄电池14与路灯或其他负载16连通，实现供电。
该路面结构形式由预制水泥混凝土板7、预制混凝土压柱3、压电装置4、封水层2和沥青混凝土面层1组成，在工厂预制组装。先预制好预制水泥混凝土板7和预制混凝土压柱3，在预留线位孔中铺设线缆，在预留孔8处安设压电装置4，并与纵向线缆连接，在预留孔8的压电装置4上置入预制混凝土压柱3。将一个路面单元所有的压电装置4和预制混凝土压柱3安装好后，再施工封水层2，最后在封水层2上摊铺、压实沥青混凝土面层1，压实采用小吨位或胶轮压实设备，避免破坏压电装置。至此，完成工厂预制压电路面单元。道路建设时，将单元运至施工现场进行拼装，接缝处理，线缆连接等工作。
本发明道路结构形式是基于正压电效应，将道路中的机械能转换为电能收集利用。车辆在路面上行驶，由行驶、制动或道路不平整造成的颠簸产生机械能。压电装置4位于车辆轮胎下方，车辆荷载作用传递到预制混凝土压柱3，预制混凝土压柱3起到传递荷载的作用，将上方荷载传至压电装置4，进而产生电能。压电装置4产生的交流电经过整流器5变换为直流电，再经过DC/DC变换器10转换，可以为路灯、蓄电池等负载供电，也可以并入电网。
本发明中，压电装置4受压后产生高电压、低电流的交流电，压电装置与整流器5连接，将交流电输出为直流电，然后以并联的形式通过预制埋设的线缆连接到位于道路旁的DC/DC变换器10进行电流电压的变化，最后连接到负载上供使用。每两个预制压电路面单元共用一个DC/DC变换器10，负载的形式可以是路灯、蓄电池、道路内部发热层(融冰雪)或是进入电网为整座城市提供电源。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：一个所述具有压电发电功能的装配式路面结构为一个预制压电路面单元，所述预制压电路面单元为长方体结构，所述预制压电路面单元包括从下至上依次设置的预制水泥混凝土板(7)、封水层(2)和沥青混凝土面层(1)，所述预制水泥混凝土板(7)的左右两侧沿车辆行驶方向均匀开设有多个预留孔(8)，所述预制水泥混凝土板(7)左右两侧的预留孔(8)位于车道轮迹带内，每个所述预留孔(8)内均设置有压电装置(4)和预制混凝土压柱(3)，所述预制混凝土压柱(3)位于压电装置(4)的上方且预制混凝土压柱(3)将车辆载荷传递给压电装置(4)使得压电装置(4)产生电能，所述压电装置(4)内设置有用于将压电装置(4)产生的交流电转换成直流电的整流器(5)；
所述压电装置(4)包括从上至下依次设置的上绝缘材料层(4-1)、中间压电材料层(4-3)和下绝缘材料层(4-2)，所述中间压电材料层(4-3)和下绝缘材料层(4-2)的中心均开有相同大小的圆孔且两个圆孔共同形成整流器放置槽(4-4)，所述整流器(5)安装在上绝缘材料层(4-1)的底部中心处，所述整流器(5)位于整流器放置槽(4-4)内。
2.按照权利要求1所述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制水泥混凝土板(7)的左右两侧沿车辆行驶方向均开有纵向预埋电缆管道，所述纵向预埋电缆管道位于预留孔(8)的底部中心处，所述纵向预埋电缆管道内设置有纵向线缆(6)；所述预制水泥混凝土板(7)的一端中部开设有截面是半圆形的横向预埋电缆管道(11)，所述整流器(5)的直流电输出端与位于其同侧的纵向线缆(6)连接。
3.按照权利要求1所述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制混凝土压柱(3)的上顶面高度高于预留孔(8)的上顶面高度。
4.按照权利要求3所述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制混凝土压柱(3)的上顶面高度高于预留孔(8)的上顶面高度4mm～6mm。
5.按照权利要求1所述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制水泥混凝土板(7)的最大厚度为30cm～40cm，所述封水层(2)的厚度为0.5cm～1.5cm，所述沥青混凝土面层(1)的厚度为4cm～6cm，所述预留孔(8)的深度为9cm～11cm。
6.按照权利要求5所述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制水泥混凝土板(7)的最大厚度为35cm，所述封水层(2)的厚度为1cm，所述沥青混凝土面层(1)的厚度为5cm，所述预留孔(8)的深度为10cm。
7.按照权利要求1所述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预留孔(8)为圆柱形预留孔，所述预制混凝土压柱(3)为圆柱状结构，所述预制混凝土压柱(3)的直径小于预留孔(8)的直径；所述预制混凝土压柱(3)的直径为35cm～45cm、厚度为7cm～8cm，所述压电装置(4)的厚度为2.5cm～3.5cm；相邻两个所述预制混凝土压柱(3)的横向间距为1.6m～2.4m，相邻两个所述预制混凝土压柱(3)的纵向间距为35cm～45cm。
8.按照权利要求7所述的一种具有压电发电功能的装配式路面结构，其特征在于：所述预制混凝土压柱(3)的直径为40cm、厚度为7.5m，所述压电装置(4)的厚度为3cm；相邻两个所述预制混凝土压柱(3)的横向间距为2m，相邻两个所述预制混凝土压柱(3)的纵向间距为40cm。
9.一种利用如权利要求2所述的具有压电发电功能的装配式路面结构的***，其特征在于：包括至少两个沿道路延伸方向铺设的所述预制压电路面单元，每两个所述预制压电路面单元共用一根横向线缆和一个电控箱，共用一根横向线缆的两个所述预制压电路面单元的所述横向预埋电缆管道(11)相对设置且两者之间形成一根横向预埋电缆管，所述横向预埋电缆管内设置有横向线缆(9)，所述横向线缆(9)与纵向线缆(6)连接；所述电控箱包括电控箱体(13)，所述电控箱体(13)内设置有控制器(15)、将直流电进行电流电压变换的DC/DC变换器(10)和用于储存电能的蓄电池(14)，所述蓄电池(14)与DC/DC变换器(10)连接，所述控制器(15)与蓄电池(14)和路灯或其他负载(16)均连接且控制蓄电池(14)向路灯或其他负载(16)供电，所述DC/DC变换器(10)还与横向线缆(9)连接。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN103824933A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-05-28 | 长安大学 | 一种路用压电换能器及其制备方法和置入方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN104883092A (zh) * | 2015-06-19 | 2015-09-02 | 清华大学 | 一种路用水泥基材料压力发电封装结构 |
| CN106230312A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 长安大学 | 一种基于提高力电效应的道路机械能量收集装置 |
| CN109274317A (zh) * | 2018-08-30 | 2019-01-25 | 长安大学 | 一种预制式光伏压电路用发电单元及发电道路结构 |
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