CN104099846A - 一种多功能道路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能道路，包括半透明保护层，用于道路汽车行走，可让太阳光透入并保护内部元器件；道路指示层，包括各种颜色的LED灯，用于显示交通标志和警告信息。车辆检测层，用于检测道路上行驶的车辆状态。太阳能层，用于吸收太阳能进行光伏发电；混凝土层，用于隔绝土壤中的湿气，并进行承载。本发明能够让道路在满足行驶功能的前提下，产生大量的电能，还能同时具有道路指示和车辆检测的功能。

Description

一种多功能道路

技术领域

本发明涉及交通工程领域，具体涉及一种具有太阳能发电的多功能道路。

背景技术

中国是当今世界上公路建设最快的国家，也是公路建设规格最高和里程最广的国家。这么多的公路满足了人们出行的同时，也占用了大量的土地，同时也消耗了大量的电力。太阳能是最重要的基本能源,生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能,太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,不断地向宇宙空间辐射能量,太阳能开发利用是当今国际上一大热点,其主要运用方向分为三类:光热转换、光电转换和光化学转换。电是生活的基本需求物质,伴随着经济生活的发展,我国近年来,电力需求日益增长,无论是居民生活用电,还是公共用电都在增加,面对日益减少的发电能源的枯竭,人们开始寻求太阳能,这一用之不竭的能源作为发电能源。

如果能将道路和电能结合起来，将具有重要的理论意义和现实意义。既 “环保”，还“可再生” ，还能“可续”。过去曾有人推出一些将普通路面改换成太阳能发电和热发电设施的设计。第一种方法是通过泽西屏障收集太阳能。泽西屏障是一种隔墙，经常被用在狭窄的道路上把对面车道分开。第二种方法是利用安装在道路下的水管。用太阳能加热的水可以通过水管融化道路上的结冰，使得行车更安全。第三种选择是使用热电效应。通过在道路上埋放不同深度的半导体，可以从路面铺设的沥青中收集热能，并最终转化成电能。

这三种方案其实是基于共同的考虑，那就是通过路面来收集太阳能。与传统的太阳能收集不同，道路是再普通不过的公共设施，以路面为平台收集能源，不需要专门生产“锅盖”并架设到高处；也不需要太多的维护，因为一直在使用的道路能更好保证能源收集的持续性和稳定性：同时，我们也不用担心太阳能如何进行存储与使用，通过道路的中转，能源要利用和输送到别处也比传统的收集方式更加容易。这样的种种好处，让“从路面收集太阳能”的设想显得非常令人期待。但这些方案都没有充分的利用路面和太阳能，存在一定的局限性。

发明内容

为此，本发明提供一种多功能道路，不仅具备道路的基本通行功能，还能进行发电，还具备道路指示和车辆检测功能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提出的一种多功能道路，从上到下包括三层：

半透明保护层1，用于道路汽车行走，可让太阳光透入并保护内部元器件；

太阳能层4，包括大量的太阳能电池，用于吸收太阳能进行光伏发电；

混凝土层5，用于隔绝土壤中的湿气，并进行承载。

更进一步，在半透明保护层1和太阳能层4之间，还包括道路指示层2，道路指示层2包括各种颜色的LED灯，用于显示交通标志和警告信息。

更进一步，在道路指示层2和太阳能层4之间，还包括车辆检测层3，车辆检测层3用于检测道路上行驶的车辆状态。

本发明中，所述的半透明保护层1具有聚光装置，能够通过聚光装置将保护层吸收的太阳光聚到指定的太阳能电池上。

本发明中，所述的半透明保护层1为透明陶瓷或聚光透镜。

本发明中，所述的道路指示层2安装黄色LED灯、白色LED灯若干个，可以显示车辆行驶方向和车道分割线。

本发明中，所述的道路指示层3，所述的LED灯光发热具有加热效果，可以融化路面的积雪和薄冰。

本发明中，所述的车辆检测层3为地磁感应线圈。

本发明中，所述的道路指示层2中的LED灯和车辆检测层3的车辆检测器为交叉布置。

本发明中中，太阳能电池6用于吸收太阳能产生光生优特效应，将太阳辐射能转化为电能。在太阳能充放电控制器9的控制下，太阳能电池1的输出端直接同蓄电池11相连，给蓄电池组进行供电。太阳能充放电控制器9可以控制蓄电池11直接给直流电源供电。也可以控制蓄电池11通过太阳能逆变器7变换成交流，进行传输或给交流设备进行供电。

本发明的有益效果在于：

本发明的多功能道路，除了具备常规的道路通行功能，还具备太阳能发电功能。太阳能发电除了能满足道路指示、车辆检测外，还能进一步的进行存储转换，并入电网，满足城镇用电的需要。能够充分利用道路的已经占用的空间，符合环保、可持续的发展理念。

本发明的多功能道路，还具备道路指示功能和车辆检测功能。能够通过路面自身LED发光指示各种交通标志和警告信息，并能进行动态的调整。可以减少道路上方的标志悬挂。

附图说明

图1为本发明的多功能道路的实施例1结构示意图；

图2本发明的多功能道路的太阳能发电系统示意图；

图3 本发明的多功能道路的实施例2的结构示意图；

图4 本发明的多功能道路的道路指示层的实施例；

图5 本发明的多功能道路的道路指示层和车辆检测层的布置图。

图中标号：1为半透明保护层，2为道路指示层，3为车辆检测层，4为太阳能层，5为混凝土层，6为太阳能电池，7为太阳能逆变器，8为交流负载，9为太阳能充放电控制器，10为直流负载，11为蓄电池。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

参照图1，为本发明的多功能电路，从上向下依次为：半透明保护层1，用于道路汽车行走，可让太阳光透入并保护内部元器件；太阳能层4，包括大量的太阳能电池，用于吸收太阳能进行光伏发电；混凝土层5，用于隔绝土壤中的湿气，并进行承载。

所述的半透明保护层1包括一个聚光装置将道路表面吸收的太阳光汇聚到一个小型的高效太阳能电池上。这样，对于太阳能电池的需求就减少了。

为了获得更多的太阳光，半透明保护层1路面越透明越好。同时半透明保护层1路面还满足作为路面的所有要求和条件，包括粗糙度、摩擦力以及坚硬度等。另一方面，它得能传输足够的光线，使得植入其内的太阳能电池板能最高效益地发挥它的光电转化功能。

半透明保护层1路面可以选择透明陶瓷或聚光透镜，既符合高速公路的行车要求，又要满足对太阳光的透射和聚焦作用，使得铺设在它们下方的太阳能电池方阵能接收到太阳光的辐射。

所述的太阳能层4，包括大量的太阳能电池6，用于吸收太阳能产生光生优特效应，将太阳辐射能转化为电能。太阳能电池层的外围接口系统如图2所示。在太阳能充放电控制器9的控制下，太阳能电池1的输出端直接同蓄电池11相连，给蓄电池组进行供电。太阳能充放电控制器9可以控制蓄电池11直接给直流电源供电。也可以控制蓄电池11通过太阳能逆变器7变换成交流，进行传输或给交流设备进行供电。

所述的混凝土层5，主要用于承载，同时用来隔绝土壤的湿气, 避免影响内部的线路和零组件。

实施例2：

参照图3，是本发明的一种多功道路的另外一种实施例。

该实施例中的一种多功能电路，包括：

半透明保护层1，用于道路汽车行走，可让太阳光透入并保护内部元器件；太阳能层4，包括大量的太阳能电池，用于吸收太阳能进行光伏发电；混凝土层5，用于隔绝土壤中的湿气，并进行承载。

在半透明保护层1和太阳能层4之间，还包括：道路指示层2，包括各种颜色的LED灯，用于显示交通标志和警告信息。

在道路指示层2和太阳能层4之前，还包括：车辆检测层3，用于检测道路上行驶的车辆状态。

所述的道路指示层，安装黄色、白色LED灯若干个。LED由控制器进行控制，可以决定每个LED灯的开关，通过不同LED灯的排列组合，可以构成各种交通标志和警告信息。如图4所示，LED灯可以构成车辆行驶方向标志和车道分割线标志。

由于LED发光的同时也散发出热量，这些热量可以传递到路面，融化路面的积雪和薄冰。

所述的车辆检测层3，主要为智能交通信息服务，检测车辆的相关信息，将信息传递给智能交通信息，用于车辆诱导等信息发送。

车辆检测层为地磁感应线圈，地磁感应线圈由几匝金属导线绕制而成的空心线圈，通过馈线与检测处理单元相连。检测处理单元用高频信号驱动地磁线圈，当车辆通过地磁线圈时，引起线圈的电感量变化。进而引起环的阻抗变化，从而导致信号幅度、相位、频率灯变化。用检测电路检测其中一个变量的变化，就可以达到检测车辆的目的。

车辆检测层3同时可以安装其他传感器，用来检测车辆或路面的其他相关信息。车辆检测层的电源可以直接由太阳能层提供。

为了防止干扰，所述的道路指示层2中的LED灯和车辆检测层3的车辆检测器为交叉布置。如图5所示，避免LED灯的信号对地磁线圈产生干扰。

显然，上述实例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多功能道路，其特征在于，从上到下包括三层：

半透明保护层（1），用于道路汽车行走，让太阳光透入并保护内部元器件；

太阳能层（4），包括大量的太阳能电池，用于吸收太阳能进行光伏发电；

混凝土层（5)，用于隔绝土壤中的湿气，并进行承载。

2.根据权利要求1所述的一种多功能道路，其特征在于，所述半透明保护层（1）和太阳能层（4）之间包括道路指示层（2），所述道路指示层（2）包括各种颜色的LED灯，用于显示交通标志和警告信息。

3.根据权利要求2所述的一种多功能道路，其特征在于，所述道路指示层（2）和太阳能层（4）之间还包括车辆检测层（3），所述车辆检测层（3）布置有车辆检测器，用于检测道路上行驶的车辆状态。

4.根据权利要求1所述的一种多功能道路，其特征在于，所述的半透明保护层（1）具有聚光装置，能够通过聚光装置将保护层吸收的太阳光聚到指定的太阳能电池上。

5.根据权利要求1所述的一种多功能道路，其特征在于，所述的半透明保护层（1）为透明陶瓷或聚光透镜。

6.如权利要求2所述的一种多功能道路，其特征在于，所述的道路指示层（2）安装黄色LED灯、白色LED灯若干个，用以显示车辆行驶方向和车道分割线。

7.根据权利要求2所述的一种多功能道路，其特征在于，所述的道路指示层（2）上的LED灯光发热具有加热效果，用以融化路面的积雪和薄冰。

8.根据权利要求3所述的一种多功能道路，其特征在于，所述的车辆检测层（3）为地磁感应线圈。

9.根据权利要求2所述的一种多功能道路，其特征在于，所述的道路指示层（2）中的LED灯为交叉布置。

10.根据权利要求3所述的一种多功能道路，其特征在于，所述的车辆检测层（3）采用的车辆检测器为交叉布置。