[發(fā)明專利]一種高效發(fā)電的發(fā)光路面構(gòu)件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110249170.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN113014181B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田鋒;周子益;闞倩;劉星;辛甜甜;馬濤;李森濟(jì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心股份有限公司;上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02S10/10
• 分類號(hào): H02S10/10;H02S10/20;H02J7/32;H02J7/35;E01C17/00;H02N2/18;H02N11/00;H02S40/42;G08C17/02;H04W4/80;F21V33/00;G05B19/042;F21Y115/10
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 韓立巖

本發(fā)明涉及一種高效發(fā)電的發(fā)光路面構(gòu)件，屬于新能源發(fā)電及綠色建材設(shè)備。為解決現(xiàn)有的發(fā)光路面構(gòu)件發(fā)電方式單一、效率低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高效發(fā)電的發(fā)光路面構(gòu)件，其相變材料、熱電模塊和防水基底由上至下依次疊放，透明防護(hù)板通過(guò)布置在其外圍的橡膠材料安裝在相變材料的頂部并與相變材料形成空腔，透明防護(hù)板的下端面布置有沖擊棒，相變材料的上端面布置有壓電模塊、發(fā)光模塊、光伏模塊和電路板，壓電模塊與沖擊棒的下端對(duì)應(yīng)布置，透明防護(hù)板受壓變形使沖擊棒向下運(yùn)動(dòng)，觸發(fā)壓電模塊發(fā)電，壓電模塊、光伏模塊、發(fā)光模塊與蓄電池建立連接。本發(fā)明集成了光伏、壓電和熱電三種發(fā)電技術(shù)，使發(fā)電效率提高，極大化地開發(fā)路面的能量利用潛能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源發(fā)電及綠色建材設(shè)備，尤其涉及一種高效發(fā)電的發(fā)光路面構(gòu)件。

背景技術(shù)

截至目前，中國(guó)公路總里程已達(dá)484.65萬(wàn)公里，高速公路里程已達(dá)14.26萬(wàn)公里，路面作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，占城市表面的30–45％。由于車輛、行人的通行，路面持續(xù)承受著巨大的載荷，這種載荷實(shí)際蘊(yùn)含著巨大的能量。此外，路面長(zhǎng)期暴露于太陽(yáng)輻射下，吸收了大量的太陽(yáng)能，在夏天可被加熱到70℃，如此高溫會(huì)造成更加嚴(yán)重的路面車轍，加速路面材料的熱老化，并加劇城市的熱島效應(yīng)。可見(jiàn)，路面由于長(zhǎng)時(shí)間暴露于行人、車輛載荷和太陽(yáng)輻射下，在能量利用方面具有巨大的潛力。

現(xiàn)階段，已有一些技術(shù)可利用路面產(chǎn)生能量。路面承受的車輛載荷會(huì)引起機(jī)械振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)可通過(guò)壓電材料的應(yīng)變場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電能。但是，只集成壓電材料的壓電地磚無(wú)法對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行有效利用。此外，集成了光伏太陽(yáng)能電池的光伏路面是傳統(tǒng)路面的另一種替代方法，可將入射到路面上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。但是，光伏路面無(wú)法對(duì)路面荷載進(jìn)行有效利用；而且由于電池材料和工藝的限制，只有約10％的入射太陽(yáng)能可以通過(guò)光伏路面轉(zhuǎn)化為電能，而大部分輻射被轉(zhuǎn)化為熱能并加熱太陽(yáng)能電池，導(dǎo)致電性能下降。綜上所述，目前現(xiàn)有的發(fā)光路面構(gòu)件發(fā)電方式單一、效率低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有的發(fā)光路面構(gòu)件發(fā)電方式單一、效率低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高效發(fā)電的發(fā)光路面構(gòu)件。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種高效發(fā)電的發(fā)光路面構(gòu)件，包括：透明防護(hù)板、橡膠材料、沖擊棒、壓電模塊、發(fā)光模塊、光伏模塊、電路板、相變材料、熱電模塊、蓄電池和防水基底，所述相變材料、熱電模塊和防水基底由上至下依次疊放，所述透明防護(hù)板通過(guò)布置在其外圍的橡膠材料安裝在相變材料的頂部并與相變材料形成空腔，透明防護(hù)板的下端面布置有沖擊棒，空腔內(nèi)相變材料的上端面布置有壓電模塊、發(fā)光模塊、光伏模塊和電路板，所述壓電模塊集成在電路板上，所述壓電模塊與沖擊棒的下端對(duì)應(yīng)布置，所述透明防護(hù)板受壓變形使沖擊棒向下運(yùn)動(dòng)，觸發(fā)壓電模塊發(fā)電，所述壓電模塊、光伏模塊分別與蓄電池建立連接，所述蓄電池為電路板上的單片機(jī)供電，單片機(jī)與發(fā)光模塊連接。

優(yōu)選的，所述沖擊棒布置在透明防護(hù)板的中間位置上，所述電路板布置在相變材料的中間位置，所述光伏模塊布置在電路板的四周，所述發(fā)光模塊環(huán)形陣列布置在光伏模塊的四周。

優(yōu)選的，所述蓄電池布置在防水基底內(nèi)。

優(yōu)選的，所述電路板上布置有穩(wěn)壓電路和光敏電阻，所述壓電模塊、光伏模塊、熱電模塊通過(guò)穩(wěn)壓電路與蓄電池連接，所述蓄電池通過(guò)光敏電阻與發(fā)光模塊連接。

優(yōu)選的，所述電路板上還布置有藍(lán)牙模塊，所述蓄電池通過(guò)藍(lán)牙模塊與發(fā)光模塊連接。

優(yōu)選的，所述壓電模塊為壓電陶瓷元件。

優(yōu)選的，所述光伏模塊為單晶硅太陽(yáng)能電池板，所述相變材料為石蠟板塊，光伏模塊與相變材料之間用硅膠粘有銅片。

優(yōu)選的，所述熱電模塊為碲化鉍熱點(diǎn)模塊。

優(yōu)選的，所述透明防護(hù)板為上表面加工有八字防滑紋的鋼化玻璃，厚度為10mm。

優(yōu)選的，所述發(fā)光模塊為L(zhǎng)ED燈。