CN206948211U - 一种沥青道路路面压电发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沥青道路路面压电发电装置，包括箱体、上盖板、上金属压板、下金属压板、压电片、震动块和压缩弹簧；箱体内部从上到下依次设置有上盖板、上金属压板、压电片和下金属压板；上盖板与箱体之间设置有环形密封圈；圆环形的上金属压板、下金属压板和压电片中间形成圆孔；震动块***圆孔，震动块的底部焊接有压缩弹簧，震动块的顶部支撑上盖板；压缩弹簧的另一端焊接在箱体底部的中心。本实用新型实现路面振动能量的回收利用，为路面振动能量的回收再利用提供了一种切实可行的方案，产生的能量可为路面照明和信号指示灯供电，节约用电成本。

Description

一种沥青道路路面压电发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种沥青混凝土路面压电发电装置。

背景技术

随着我过道路***建设日益完善，新型能源节约型道路的研究开发将逐渐展露头角，上世纪末期，许多材料研究学者发现了压电材料，当给予压电材料施加一定压力，材料将会产生电能。然而道路工程从起始到完全破坏，路面可以承受几十万次到几百万次的车辆的碾压，因此如果能够把车辆行走过程中产生的振动能量回收利用让其转化为电能将会为社会产生巨大的经济效益。

在高速公路收费站隧道、服务区等区域的照明设施每天的用电量非常的大，且大部分采用火力发电设备，如果把压电材料掩埋在高速公路收费站口的路面下面，利用汽车进出高速公路收费站的碾压掩埋在路面下的压电材料，可以快速的转化为电能，实现对用电设备的供电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种沥青道路路面压电发电装置，以解决高速公路用电设备的用电问题。本实用新型设埋在高速收费站进站口路面下，利用汽车进出高速公路收费站时碾压提前埋置在路面下的压电设备经过发电转化***供给用电设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种沥青道路路面压电发电装置，包括箱体、上盖板、上金属压板、下金属压板、若干压电片、震动块和压缩弹簧；箱体内部从上到下依次设置有上盖板、上金属压板、若干压电片和下金属压板；圆环形的上金属压板、下金属压板和若干压电片中间形成圆孔；震动块***圆孔，震动块的底部焊接有压缩弹簧，震动块的顶部支撑上盖板；压缩弹簧的另一端焊接在箱体底部的中心。

进一步的，上盖板与箱体之间设置有密封圈，上盖板的厚度为2-5mm。

进一步的，压电片为锆钛酸铅压电陶瓷；所述若干压电片叠加的层数小于等于100层。

进一步的，若干压电片通过若干根金属丝环形均匀分布一周串连叠加一起，金属丝的一端焊接在上盖板上，另一端焊接在下金属压板；上盖板、上金属压板、若干压电片和下金属压板固定连接。

进一步的，压电片之间设置有铜箔电极，陶瓷片电极面均涂有银电极；压电片之间并联连接。

进一步的，上盖板与箱体之间设置有环形密封圈；箱体内壁四周、底部和上盖板的下表面均设置绝缘层。

进一步的，压电片与箱体底部有5mm间隙。

进一步的，环形压电片叠加形成的圆孔壁与振动块之间有1-2mm间隙。

进一步的，上金属压板、下金属压板的材料为铜；上金属压板、下金属压板通过电极引线导出电能，电极引线连接电路控制***，再通过整流电路、滤波电路、储能电路连接用电***。

进一步的，沥青道路路面压电发电装置按纵向轨迹铺设在车辆行驶的轨迹方向的路面下边4-6mm处，多个沥青道路路面压电发电装置并行连接。

与现有存在的技术相比，本实用新型的具有下列优点：

本实用新型实现路面振动能量的回收利用，为路面振动能量的回收再利用提供了一种切实可行的方案，产生的能量可为路面照明和信号指示灯供电，节约用电成本；

本实用新型结构简单方便设计制造；

本实用新型方便掩埋在沥青路面下边；

本实用新型采用高弹性模量压缩弹簧增加了装置的持久耐用性。

附图说明

图1是本实用新型基于多层压电材料的沥青路面中的压电装置的结构示意图。

图2是本实用新型的上层压盖焊接点结构示意图。

图3是本实用新型的压电装置内部压电材料连接的结构示意图。

图4是本实用新型的压电装置在沥青路面下掩埋的结构示意图。

图5是本实用新型的压电装置电能转化供给用电***结构示意图。

其中：1、上盖板；2、密封圈；3、上金属压板；4、箱体；5、压电片；6、压缩弹簧；7、振动块；9、金属丝；10、电极引线；11、下金属压板；12、电路控制***；13、整流电路；14、滤波电路；15、储能电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

请参阅图1，一种沥青道路路面压电发电装置，包括箱体4、上盖板1、上金属压板3、下金属压板11、压电片5、震动块7和压缩弹簧6；箱体4呈杯状，箱体4内部从上到下依次设置有上盖板1、上金属压板3、多层压电片5和下金属压板11；上盖板1与箱体4之间设置有环形密封圈2；上金属压板3、下金属压板11和压电片5均为圆环形，中间形成圆孔；震动块7***圆孔，震动块7的底部焊接有压缩弹簧6，震动块7的顶部支撑上盖板1；压缩弹簧6的另一端焊接在箱体4底部的中心。上盖板1的上部设有凸缘100，凸缘100的直径大于箱体4的内径。

上盖板1与箱体4之间设置有密封圈2，上盖板1的厚度为2-5mm。

压电片5的材料为锆钛酸铅压电陶瓷，压电片5叠加不大于100层。

若干压电片5通过20根5mm的金属丝环形均匀分布一周串连叠加一起，金属丝的一端焊接在上盖板1上，另一端焊接在下金属压板11；上盖板1、上金属压板3、若干压电片5和下金属压板11固定连接。

压电片5之间设置有铜箔电极，陶瓷片电极面均涂有银电极；压电片5之间通过电极引线10并联连接。

箱体4内壁四周、底部和上盖板的下表面均设置绝缘层。

压电片5与箱体4底部有5mm间隙。

环形压电片5叠加形成的圆孔内壁与振动块7之间有1-2mm间隙。

上金属压板3、下金属压板11的材料为铜或铝。

该装置按纵向轨迹铺设在车辆行驶的轨迹方向的路面下边4-6mm处，多个装置并行连接。

实际使用时，本实用新型设备多个装置按纵向轨迹铺设在车辆行驶的轨迹方向上于沥青路面下边，多个装置并行连接，通过上下电极板引线导入到电路控制***12的整流电路13。装置振动能量收集位置与车辆行驶轨迹重合，当车辆通过时碾压振动时，将振动能量通过上盖板1，传递给压电片5，振动能量转化为电能通过上、下电极板将电能传输出来。振动块7支撑上盖通过压簧连接跟下层压盖连接成一体，当车辆通过后下层压簧6反弹支撑起上盖板1，如此形成往复运动。环形压电片5中心与振动块7之间留有1-2mm间隙，在振动块7往复运动中避免接触摩擦。电极板3、11导出的电能经过电路控制***12的整流电路13、滤波电路4、储能电路15然后传输于用电***16。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照最佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，熟悉本领域的技术人员应当理解，对本实用新型技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案和精神和范围，其均应涵盖在涵盖子在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：包括箱体(4)、上盖板(1)、上金属压板(3)、下金属压板(11)、若干压电片(5)、震动块(7)和压缩弹簧(6)；箱体(4)内部从上到下依次设置有上盖板(1)、上金属压板(3)、若干压电片(5)和下金属压板(11)；圆环形的上金属压板(3)、下金属压板(11)和若干压电片(5)中间形成圆孔；震动块(7)***圆孔，震动块(7)的底部焊接有压缩弹簧(6)，震动块(7)的顶部支撑上盖板(1)；压缩弹簧(6)的另一端焊接在箱体底部的中心。

2.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：上盖板(1)与箱体(4)之间设置有密封圈(2)，上盖板(1)的厚度为2-5mm。

3.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：压电片(5)为锆钛酸铅压电陶瓷；所述若干压电片(5)叠加的层数小于等于100层。

4.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：若干压电片(5)通过若干根金属丝环形均匀分布一周串连叠加一起，金属丝的一端焊接在上盖板(1)上，另一端焊接在下金属压板(11)；上盖板(1)、上金属压板(3)、若干压电片(5)和下金属压板(11)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：压电片(5)之间设置有铜箔电极，陶瓷片电极面均涂有银电极；压电片(5)之间并联连接。

6.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：上盖板(1)与箱体(4)之间设置有环形密封圈(2)；箱体(4)内壁四周、底部和上盖板的下表面均设置绝缘层。

7.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：压电片(5)与箱体(4)底部有5mm间隙。

8.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：环形压电片(5)叠加形成的圆孔壁与振动块(7)之间有1-2mm间隙。

9.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：上金属压板(3)、下金属压板(11)的材料为铜；上金属压板(3)、下金属压板(11)通过电极引线(10)导出电能，电极引线(10)连接电路控制***(12)，再通过整流电路(13)、滤波电路(14)、储能电路(15)连接用电***。

10.根据权利要求1所述的一种沥青道路路面压电发电装置，其特征在于：沥青道路路面压电发电装置按纵向轨迹铺设在车辆行驶的轨迹方向的路面下边4-6mm处，多个沥青道路路面压电发电装置并行连接。