[發明專利]一種公路減速帶能量收集系統

有效

• 申請號: 202110409671.3
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113217315B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 李文欣;何瑜鑫;周元龍;梁志豪;孫佳潤;龔友平;陳慧鵬;陳國金;劉海強;邵惠鋒;陳昌
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: F03G7/08
• 分類號: F03G7/08;E01F9/529
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開了一種公路減速帶能量收集系統，至少包括特制翹板、支架、兩套下沉塊?壓桿裝置、齒輪組、棘輪、發電轉盤；其中，每兩套下沉塊?壓桿裝置對應連接一套特制翹板的兩端，下沉塊?壓桿裝置利用車輛通過時車輪對下沉塊的擠壓力，通過壓桿轉換成垂直向下的作用力傳遞給特制翹板，利用特制翹板在兩個交替出現的向下作用力作用下進行可控角度的、對稱往復擺動，并通過所述齒輪組配合棘輪實現發電轉盤單向轉動，實現能量收集與發電功能。該系統能夠實現車輛在途徑減速帶過程中的制動能回收，對能量信息進行有效提取、分析并用以適當調節車流車速；有助于智能交通系統的建設和完善。

技術領域

本發明屬于機械設計技術領域，涉及一種能量收集系統，尤其涉及一種公路減速帶能量收集系統。

背景技術

制動能量回收系統(Braking Energy Recovery System)是指一種應用于汽車或者軌道交通上的，能夠將制動時產生的熱能轉換成機械能，并將其存儲在電容器內的系統。該系統普遍存在于車輛自身結構中，應用在公路上的相對較少。一般認為，在車輛非緊急制動的普通制動場合，僅有1/5的能量可以通過車輛自身制動回收。公路能量收集系統，將有望針對剩余大部分的制動能進行轉化、再利用。

智慧交通系統以國家智能交通系統體系框架為指導，建成髙效、安全、環保、舒適、文明的智慧交通與運輸體系。通過以交通路口減速帶為載體，開發公路能量收集系統，進一步提升當地交通系統的其智能化程度。以往的能量收集系統，只是單純地將能量進行轉化收集，缺少對能量的分析與智能應用。對于智慧交通系統，迫切需要在提升能量回收效率的同時，提煉出有效信息數據形成控制信號，對行駛車輛進行合理有效的車速/車距調控，因此尋求一套智能化的公路減速帶能量收集系統便顯得尤為重要。

首先關于制動能的收集裝置，需要一個結構可靠、穩定的機械傳動機構，市面上雖然有一些成熟的產品，一是大多以“相對獨立”的減速帶擠壓裝置呈現，能量回收效率較低且缺乏行之有效的能量循環架構；二是無法有效改變能量收集的功率/效率，對所有路況、各類車輛“一視同仁”，無法做到智能化自主調控。關于智能交通系統建設方面，常見的能量回收系統缺少能量轉化過程中的智能測控系統，無法在能量的收集過程中分析路面狀況并與當地紅綠燈、限速指示燈相配合，及時調節紅綠燈頻率、限速大小。單純地添加外設傳感器、控制器等電子設備，增大信息處理負擔的同時也增加了非必要的能耗。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種公路減速帶能量收集系統，該系統能夠實現車輛在途徑減速帶過程中的制動能回收，對能量信息進行有效提取、分析并用以適當調節車流車速；有助于智能交通系統的建設和完善。

本發明所采用的技術方案如下：

一種公路減速帶能量收集系統，至少包括特制翹板、支架、兩套下沉塊-壓桿裝置、齒輪組、棘輪、發電轉盤；所述齒輪組中包括下齒輪和上齒輪，且二者嚙合，下齒輪與特制翹板固定且中心處鉸接安裝于支架上，所述的下沉塊-壓桿裝置包括下沉塊和壓桿，壓桿內設彈簧，壓桿一端與下沉塊連接，另一端連接特制翹板端部，兩套下沉塊-壓桿裝置分別設置在特制翹板的兩端，在特制翹板的兩端下方各設置一個限位裝置以限制特制翹板端部的向下運動位移；該系統中下沉塊呈減速帶狀安裝于地表，其他部件均埋設于地下；所述的上齒輪通過棘輪與發電轉盤連接實現發電轉盤的單向轉動和發電。

上述技術方案中，進一步的，所述系統中還包括換擋裝置，換擋裝置用于控制上齒輪、棘輪及發電轉盤進行同步抬升或下降，以控制上齒輪與所述下齒輪的脫離或嚙合。

進一步的，所述的下沉塊內設置有與特制翹板平行的第一滑槽，壓桿一端嵌于所述第一滑槽內，第一滑槽兩端設有擋塊限制壓桿端部滑出，特制翹板的端部設置有第二滑槽，壓桿另一端嵌于第二滑槽中，且第二滑槽兩端設有擋塊限制壓桿端部滑出，此外在第二滑槽內設置有伸縮桿，伸縮桿一端與第二滑槽端部固定，另一端與壓桿端部鉸接。

更進一步的，所述的第一滑槽與第二滑槽長度相同。