[實用新型]一種公路瀝青路面能量收集裝置

有效

• 申請號: 201720494101.8
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN207166374U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 肖劍;張宇飛;李鵬飛;陳月;鄒祥;耿洪楊;李文江
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本實用新型屬于新能源收集轉化技術領域，具體涉及一種公路瀝青路面的能量收集裝置。

背景技術

每當汽車駛過公里瀝青路面，都會對路面產生壓力與振動。根據壓電效應我們可以利用這種壓力與振動產生電能，并通過轉換以后，將電能收集起來，為公路上各種檢測電子設備使用。這對促進綠色能源和可持續發展有很大意義。然而車輛在公路上運行，情況復雜多變，在道路上運行的車輛重量不一，小汽車只有1噸到2噸，大貨車可達20噸到30噸，車輛在道路上行駛的速度也都不一樣，而不同的壓電換能器裝置會直接影響到能量收集的效率。在現有的道路壓電能量收集領域，大都采用懸臂梁式的壓電能量裝置來收集電量，且需要給壓電裝置提供足夠大的荷載(大卡車) 才能使裝置進行能量轉換，而以往這樣的裝置，都存在著壓電能量輸出小，機械強度差，效率低，很容易被壓壞，壽命短等不足。

發明內容

針對現有制備技術的缺陷和不足，本實用新型提供了一種公路瀝青路面的能量收集裝置，克服了以往能量收集裝置容易受損的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

一種公路瀝青路面能量收集裝置，包括底座、蓋板、第一彈性墊、第二彈性墊和壓電片；所述的底座上設有凹槽，所述的第一彈性墊和壓電片鋪設于凹槽中，所述的第一彈性墊設于壓電片下方；

所述的蓋板上設有多個并列分布的凸起，所述的凸起置于底座的凹槽中與凹槽中的壓電片接觸，所述的凸起表面涂覆有絕緣材料；

所述的第二彈性墊鋪設于底座與蓋板的接觸面處。

本實用新型還具有如下區別技術特征：

所述的底座和蓋板外部均呈方形，所述的凹槽呈方形。

所述的凸起為半球狀。

所述的凹槽有多個，凹槽并列分布在底座上，所述的凸起與凹槽一一對應設置。

所述的底座內部的槽壁高度低于底座最外側的槽壁高度。

還包括能量收集芯片，所述的壓電片通過導線與能量收集芯片的輸入端連接，能量收集芯片的輸出端與外部負載連接，所述的壓電片之間通過導線相互連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型的裝置既可以持續收集到不同大小貨車經過時所產生的壓電能量和小汽車產生的低電壓，也大大提高了壓電能量收集裝置的壽命，極大提高了能量收集效率。同時本實用新型體積小，耐壓性強，操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的能量收集裝置的結構示意圖，剖視圖(a)和正視圖(b)。

圖2是本實用新型在公路瀝青路面上的鋪設分布圖。

圖3是本實用新型的能量收集電路圖。

圖中各標號的含義：1-底座，2-蓋板，3-彈性材料，4-壓電片，5-絕緣材料，6-能量收集芯片，7-負載，8-導線，9-第二彈性墊；

(1-1)-凹槽，(2-1)-凸起。

以下結合實施例對本發明的具體內容作進一步詳細解釋說明。需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施方式，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型給出一種公路瀝青路面能量收集裝置，包括底座1、蓋板2、第一彈性墊3、第二彈性墊9和壓電片4；底座1上加工有多個并列分布的凹槽1-1，凹槽1-1中從下到上依次設有第一彈性墊3 和壓電片4；蓋板2上設有多個并列分布的凸起2-1，凸起2-1置于底座1 的凹槽1-1中與凹槽中的壓電片4接觸，凸起2-1表面涂覆有絕緣材料5，以防電路短路；底座1與蓋板2的接觸面處鋪設有第二彈性墊9。

當壓電片4受到來自上方凸起2-1的壓力時，第一彈性墊3和第二彈性墊9會產生相應的形變，進而壓電片4產生形變，其內部產生電荷。

本實用新型的底座1和蓋板2均為銅材料；壓電片4為PVDF材料，

本實用新型的凸起2-1位半球狀，這樣，凸起2-1與壓電片4的接觸面積小，可增大壓電材料變形量。

本實用新型的底座1內部的槽壁高度低于底座最外側的槽壁高度，可防止因為蓋板2受力過大損壞壓電片4。

如圖2所示，將本實用新型的裝置埋設在公路瀝青路面的預設深度，在道路兩側連續埋多組，相鄰組之間采用并聯方式連接。

如圖3所示，本實用新型還包括能量收集芯片6，該芯片采用LTC3588，壓電片4通過導線8與能量收集芯片6的輸入端連接，能量收集芯片6的輸出端與外部負載7連接，壓電片4之間通過導線8相互連接。

實施例1