CN102606432A

CN102606432A - 一种道路压力发电系统

Info

Publication number: CN102606432A
Application number: CN2012100870053A
Authority: CN
Inventors: 简小娟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明公开了一种道路发电系统，承重机构、液压机构、控制机构和发电机构组成，本系统通过承重机构收集行驶于其上的车辆重力，将冲击压力通过液压机构传输和储存，利用控制系统操作发电机构进行工作。本系统的有益之处在于利用简单合理的机械装置，对日常交通车辆的重量进行收集后发电，将这部分能源有效进行利用，以达到环保的目的，并且安全稳定，作业效率高。

Description

一种道路压力发电系统

技术领域

本发明涉及一种发电系统，尤其是利用车辆行驶于公路上自身重量进行发电的系统。

背景技术

现代社会能源危机，所以更为提倡环保，而目前全世界的车辆日益增长，利用车辆行驶于路面进行发电的技术从十几年前就开始研究，但是目前除了以色列技术研究院下属公司研发出一种将压电晶片植入路面沥青进行发电的技术，其余技术并不成熟，而且该技术造价昂贵，每公里造价为65万美元，而一辆汽车行驶一公里才能产生400瓦的电量。所以目前国内的科研人员也在努力研究造价更低廉的道路发电技术，主要集中在机械发电和磁力发电方向，尤其是机械发电，由于机械成本低廉、使用寿命长、设备维护简单，备受此方向技术人员的亲睐，但是目前国内申请的相关技术，存在以下问题：

1、能量利用不充分

2、设备稳定性不高

3、使用寿命短

4、维护困难，维护成本高

如申请号为200810045596.1的专利技术，该技术方案通过车辆对踏板的碾压驱动链盘轮、飞轮、惯性轮、皮带轮等设备，通过链条和皮带进行传动，驱动发电机进行工作，不具有可实现性，太想当然了；如申请号为2008100617769的专利技术，该技术结构简单，成本低廉并且具有可实现性，但是由于该技术过于简单，没有考虑到车辆流量的问题，如车流量过大，则可能会发生设备损坏，车流量过小，这设备频繁启动寿命缩短；如申请号为200910144968.0的专利技术，该技术采用增加地面坡度，利用汽车碾压液压油缸对液压马达进行驱动从而发电，该技术不用破坏路面，但是该技术增加了势能，等于人为造坡，必然会增加汽车的油耗，并且成本也高，不具有实用性。

发明内容

为解决以上问题，本发明的目的在于提供一种安全环保的道路压力发电系统，而且该系统成本低廉，维护简便，工作效率高。

本发明提供的技术方案如下：

一种道路压力发电系统，出承重机构、液压机构、控制机构和发电机构组成，承重机构安装于路面，车辆行驶过承重机构时，自身的重力将冲击压力通过液压机构储存和传输，在控制机构的作用下驱动发电机构进行发电，其特征在于：所述液压机构由液压泵、增压器、蓄能器、储液池、过滤器和若干阀门组成，液压泵位于承重板之下，车辆行驶在承重板时，承重板驱动液压泵的活塞，将含有冲击压力的液体通过单向阀输送至蓄能器，当蓄能器收集的受压液体达到设定数值后，将受压液体传送至增压器进行增压后输送至另一蓄能器，而后通过可调激活压力的顺序阀和可调节流阀驱动液压发动机工作，液压发动机通过变速器的增速后驱动发电机进行发电，驱动液压发动机工作的受压液体在使用后通过过滤器返回储液池，再经由单向阀输送至液压泵形成一个回路。

所述承重机构由承重板、定位轴、承重柱和复位弹簧组成，承重板一端由定位轴定位与地面持平，另一端由安装于承重板下方的复位弹簧支撑，高于地面5～10cm，车辆行驶时压下液压泵的活塞后由承重柱支撑，车辆离开承重板后复位弹簧将承重板抬起至离开地面5～10cm。

所述控制机构为PLC，可设定相关的数值对蓄能器和发电机构的工作状态进行控制。

所述发电机构由液压发动机、发电机、变速器和控制阀组成，控制阀包括可调激活压力的顺序阀和可调节流阀，控制含有冲击压力的液体驱动液压发动机进行工作，液压发动机通过变速器加大转速后驱动发电机发电。

所述蓄能器外接安全阀，当蓄能器超过负荷时将液体溢流至储液池。

所述发电系统可根据实际需要设定多个承重机构、多个液压机构、多个控制机构和多个发电机构。

所述过滤器可加配冷凝器进行降温处理。

从上述描述可知，本发明的道路压力发电系统具有很强的实用性，并且安全环保、维护简便、成本低廉、工作效率高。

附图说明

图1为本发明的基本实施例示意图

图2为本发明减速带的实施例示意图

图3为本发明更为有效率的实施例示意图

具体实施方式

本发明的一种最基本的实施例，如图1所示，承重板2的一端通过定位轴21与路面1持平，承重板2的另一端在下降后由承重柱23支撑，保持于路面持平，液压泵31安装于承重板2下方，复位弹簧22安装于承重板2下方靠近承重柱方向的地方，在车辆行驶过承重板2后将承重板2抬高至一定高度，本实施例为10cm；

承重板2在汽车行驶于其上时向下运动，对液压泵31的活塞进行做功，液压泵31中的液体受压后通过单向阀32输送至第一个蓄能器33中，当蓄能器33中储存的液体达到设定数值后，通过单向阀34输送至增压器35中再次增压后通过单向阀36输送至第二个蓄能器37中储存；

蓄能器37中储存的液体达到设定数值后，通过可调激活压力的顺序阀41和可调节流阀42驱动液体发动机43工作，液体发动机43通过变速器44增速后驱动发电机45进行发电；

工作后的液体通过过滤器46回流至储液池3中，过滤器可根据需要加配冷凝器；

蓄能器33和蓄能器37均装有溢流阀38，当负荷超载是，多余的液体通过溢流阀回流至储液池3中；

液压泵31工作完成后通过单向阀39，将储液池3中的液体吸回，形成一个回路。

以上是一个工作流程。

以下是本实施例的实验数据：

选择一下坡路段，车辆的重量为1000kg，承重板的长度为4米(正常车轮的前后距离是3.6米，也有部份车的车轮前后距离超过3.6米，设为4米长或更短会较佳，这样就能达到使后一辆车无法驶上承重板，直到承重板上的一辆车驶过；承重板过长会因多部车辆同时行驶在承重板上让承重板无法反弹复位而导致效率很低)，抬起的高度为10cm，液压泵的活塞面积是0.01m²，蓄能器的容量为12L，增压器的增压比为1∶10，变速箱为10倍变速，发动机型号为WD145-400，参数为385cc/rev150rpm，要求60升的油，压力为97BAR。

当车辆行驶于承重板上方，由于是下坡路段，4m的长度，本端的高度10cm不会增加汽车油耗，而液压泵可推动1L的油输送至蓄能器中，根据重力加速度的公式：

1000kg x 9.81＝9810牛顿/0.01m²＝981000PA＝9.81bar；

由此得知，一个承重板所带来的压强为9.81bar；

1L9.81BAR的液体通过1∶10的增压器增压后，0.1L液体的压强为9.81bar，1辆1000kg以上的汽车行驶过20个承重板后，蓄能器中将有2L98.1BAR的液体；

当一分钟内有30辆汽车驶过20个承重板后，蓄能器将有60L98.1BAR的液体，蓄能器中60L98.1BAR的液体驱动385cc/rev150rpm的发动机可产生480牛米的功；

480牛米的功经过10倍变速后理论上可达到1500rpm，可驱动发电机进行工作；

实际实验中480牛米的功经过变速箱后会有10～20％的损耗，按照最大损耗20％计算480牛米进过10倍变速后损耗20％：

480牛米x1500r/9554＝7.5KW

7.5KW x(1-20％)＝6KW

也就是说，当一分钟的时间内有30辆超过1吨的汽车行驶过20个承重板时，将能产生6KW的能量。

本发明的减速带实施例，如图2所示，将液压泵的活塞31设计成半圆状凸起于路面1上方，车辆行驶过时，将活塞31压下，复位弹簧22位于液压泵的活塞31下方，车辆行驶过后对活塞31进行复位。

本发明的更有效率的一种实施例，如图3所示，可将承重板2设计长度更短，抬起高度更低，本实施例长度1m，抬起高度3cm；

这样的设计适用于路面交通车辆繁忙的路段，由于承重板2长度仅为1m，甚至可以更短，车辆行驶于其上时，前后轮均可对液压泵的活塞31进行做功；车辆前轮碾过承重板2后复位弹簧22对承重板2进行复位，后轮继续碾压承重板2，对液压泵的活塞31再次做功，这样的设计液压泵的使用率更高，但是对复位弹簧22的寿命要求也更强。

上述仅为本发明的三个具体实施例，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的道路压力发电系统。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种道路压力发电系统，由承重机构、液压机构和发电机构组成，承重机构安装于路面，车辆行驶过承重机构时，自身的重力将冲击压力通过液压机构储存和传输，在控制机构的作用下驱动发电机构进行发电，其特征在于：所述液压机构由液压泵、增压器、蓄能器、储液池、过滤器和若干阀门组成，液压泵位于承重板之下，车辆行驶在承重板时，承重板驱动液压泵的活塞，将含有冲击压力的液体通过单向阀输送至蓄能器，当蓄能器收集的受压液体达到设定数值后，将受压液体传送至增压器进行增压后输送至另一蓄能器，而后通过可调激活压力的顺序阀和可调节流阀驱动液压发动机工作，液压发动机通过变速器的增速后驱动发电机进行发电，驱动液压发动机工作的受压液体在使用后通过过滤器返回储液池，再经由单向阀输送至液压泵形成一个回路。

2.根据权利要求1所述的一种道路压力发电系统，其特征在于：所述承重机构由承重板、定位轴、承重柱和复位弹簧组成，承重板一端由定位轴定位与地面持平，另一端由安装于承重板下方的复位弹簧支撑，高于地面5～10cm，车辆行驶时压下液压泵的活塞后由承重柱支撑，车辆离开承重板后复位弹簧将承重板抬起至离开地面5～10cm。

3.根据权利要求1所述的一种道路压力发电系统，其特征在于：所述发电机构由液压发动机、发电机、变速器、可调激活压力的顺序阀和可调节流阀组成，可调激活压力的顺序阀和可调节流阀控制含有冲击压力的液体驱动液压发动机进行工作，液压发动机通过变速器加大转速后驱动发电机发电。

4.根据权利要求1所述的一种道路压力发电系统，其特征在于：所述蓄能器外接溢流阀，当蓄能器超过负荷时将液体溢流至储液池。

5.根据权利要求1所述的一种道路压力发电系统，其特征在于：所述发电系统可根据实际需要设定多个承重机构、多个液压机构、多个控制机构和多个发电机构。

6.根据权利要求1所述的一种道路压力发电系统，其特征在于：所述发电系统可利用PLC设定相关的数值对蓄能器和发电机构的工作状态进行控制。

7.根据权利要求1所述的一种道路压力发电系统，其特征在于：所述过滤器可加配冷凝器进行降温。

8.根据权利要求1所述的一种道路压力发电系统，其特征在于：所述液压泵为柱塞式。