CN106400711A - 一种联合发电减速带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电装置领域，具体涉及一种联合发电减速带。一种联合发电减速带，包括：压力发电装置、光伏发电装置、热电发电装置、能量转换电路、光电转换电路、热电转换电路、蓄电系统与对外供电系统，实现对减速带指示灯、路灯、指示灯及指示牌的供电。此外，减速带上还安装了LED指示灯，贴有反光条，夜间会发光和反光，具有美化市政道理与夜间提醒司机注意的功能。本发明设计了转换装置将汽车的动能、重力势能转化为电能；同时采用透明有机玻璃进行透光聚焦，将光能聚焦到太阳能光伏板组件上；而热电发电则是利用路面与地底的温差来实现发电。通过联合压力发电、光伏发电以及热电发电，向道路各用电设施供电，从而达到环保节能的要求。

Description

一种联合发电减速带

技术领域

本发明涉及发电装置领域，具体涉及一种联合发电减速带。

背景技术

随着工业化、城镇化进程加快，我国能源需求不断增长，受国内资源保障能力和全球性能源安全影响，资源环境约束日趋强化。能源危机频现，优质能源供应不足，环境污染状况加剧，与此同时新能源的开发利用水平还比较低，我国面临着异常严峻的能源问题。利用道路发电的研究工作在国内外起步都较晚，但在各国科学家的不懈努力下，道路发电取得了一定的成果。

以色列科学家研发出世界上首条可发电的道路。他们在普通路面的沥青中植入大量的压电晶体，通过汽车驶过时的压电转换来发电，产生的电量可以被传回国家供电网或者用于照明和供热。

美国“太阳能之路”绿色能源公司将开发出的太阳能电池板铺设在城市公路和人行道中进行发电。此外还有发电地砖等道路发电产品。

减速带是安装在公路上使经过的车辆减速的交通设施，形状一般为条状，也有点状的，材质主要是橡胶，也有是金属的，一般以黄色黑色相间以引起视觉注意，使路面稍微拱起以达到车辆减速目的，一般设置在公路道口、工矿企业、学校、住宅小区入口等需要车辆减速慢行的路段和容易引发交通事故的路段，是用于降低机动车、非机动车行驶速度的新型交通专用安全设置。减速带很大程度减少了各交通要道口的事故发生。

汽车在通过减速带时，相当部分的动能消耗于刹车过程的摩擦中，既浪费能源，也磨损刹车片，同时汽车自身的重力也未得到很好的利用。利用减速带发电的系统是通过能量之间的相互转换，将汽车的重力势能和部分动能转化为电能，并将电量收集起来。这种系统仅仅将减速带所在部分进行改造，不用会对整个路面结构造成影响，研究表明，此系统可以产生稳定的电动势，因此，利用道路减速带进行发电是可行的，存储起来的电能可用于路灯、指示牌等照明。

目前国内外关于可发电的减速带研究存在的问题：(1)齿轮结构过于复杂，包括庞大的机械动力传动装置带动飞轮，再通过飞轮驱动发电机发电，最终把能量收集储存起来，中间能量传递环节过多，机械磨损较多，发电效率低；(2)气压发电装置由于气体可压缩性，所以机械传动不稳定，且对装置的密封性要求较高，会导致机械运动时摩擦较大，能量损失严重；(3)减速带液压发电装置只停留在理论化设计，在循环过程的液压能浪费较多，且对回流问题没有解决，能量的回收效率较低；(4)设备为一体化，损坏后不易修复，容易受到道路恶劣环境的影响，寿命短而不能推广，设备成本和维修成本过高，得不偿失。

发明内容

本发明的目的在于开发一种联合发电减速带，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案如下：一种联合发电减速带，包括：压力发电装置、光伏发电装置、热电发电装置、能量转换电路、光电转换电路、热电转换电路、蓄电系统与对外供电系统，能实现压力发电、光伏发电、热电发电，并通过蓄电系统存储电能，实现对减速带指示灯、路灯、指示灯及指示牌的供电。减速带设计了减速带支撑架5，减小了汽车冲击时的影响。此外，减速带上还安装了LED灯4，表面贴有反光条7，具有美化市政道理与夜间提醒司机注意的功能。

本发明的优化，一种联合发电减速带将下降机构安装在地面以下，通过齿条齿轮的啮合运动驱动发电机，并将所得电能储存在蓄电系统1中。下降机构两边齿条反向，可以实现双向运动发电。

进一步，一种联合发电减速带将太阳能光伏板组件3安装在减速带底层，太阳能板上方的减速带内外盖板6、10选用无色透明有机玻璃，有机玻璃内部加工有一定的内凹弧度，可以加强太阳光的聚焦效益。

进一步，一种联合发电减速带的热电发电是利用路面与地底的温差来实现发电。支撑架5上端装有热电堆的热端，底部为冷端。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

(1)本发明通过联合压力发电、光伏发电以及热电发电，向道路各用电设施供电，从而达到环保节能的要求。

(2)减速带上还安装了LED指示灯，贴有反光条，夜间会发光和反光，具有美化市政道理与夜间提醒司机注意的功能。

附图说明

图1为本发明一种联合发电减速带原理框图；

图2为本发明一种联合发电减速带整体结构图；

图3为本发明一种联合发电减速带压力转换装置结构图。

附图说明：1-蓄电系统及转换电路；2-压力转换装置；3-太阳能光伏板组件；4-LED灯；5-减速带支撑架；6-有机玻璃盖板；7-反光条；8-热电发电装置；9-内部电路；10-减速带内盖板；11-左蜗杆；12-左齿轮；13-左齿条；14-下降机构；15-右齿条；16-右齿轮；17-右蜗杆；18-弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅说明书图1：

在图1中，包括：压力发电装置、光伏发电装置、热电发电装置、能量转换电路、光电转换电路、热电转换电路、蓄电系统与对外供电系统，能实现压力发电、光伏发电、热电发电，并通过蓄电系统存储电能，实现对减速带指示灯、路灯、指示灯及指示牌的供电。

请参阅说明书图2：

在图2中，蓄电系统及转换电路1实现对三种不同能量的转换与调制；压力转换装置2实现动能与势能转换为电能；两个减速带支撑架5之间安装有太阳能光伏板组件3，用来实现太阳能的转换，电池板上方安装有几个LED灯4，用来减速带指示，上方有减速带内盖板10，有机玻璃盖板6；支撑架5上方的盖板贴有反光条7；支撑架上端与底部安装有热点发电装置的热端与冷端，两个支撑架共用一个热电发电装置8；所有的电都通过内部电路9输送到蓄电系统及转换电路1，用来提供给外界使用。

请参阅说明书图3：

在图3中，下降机构14顶端做成圆弧型，与减速带内盖板10弧度相匹配；下降机构13左右都有齿条13、15和齿轮12、16啮合，但两边齿条13、15的啮合方向相反；齿轮12与蜗杆11啮合，带动发电机工作。当下降的时候右边的齿条15与齿轮16啮合工作，带动右蜗杆17快速转动，然后带动发电机工作，当汽车从减速带驶过去后，由弹簧18的弹力作用，左齿条13与左齿轮12啮合，带动左蜗杆11快速转动进而带动发电机工作。

本实施例所述一种联合发电减速带应用过程如下：汽车驶过联合发电减速带，盖板将压力传给下降机构，进行压力发电；白天通过太阳能光伏组件持续发电，路面与底部温差较大时，进行热电发电，上述发电可同时进行也独立进行，发出的电通过转换电路送入蓄电系统存储，并可对外供电。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种联合发电减速带，包括：压力发电装置、光伏发电装置、热电发电装置、能量转换电路、光电转换电路、热电转换电路、蓄电系统与对外供电系统，能实现压力发电、光伏发电、热电发电，并通过蓄电系统存储电能，实现对减速带指示灯、路灯、指示灯及指示牌的供电。减速带设计了减速带支撑架5，减小了汽车冲击时的影响。此外，减速带上还安装了LED灯4，表面贴有反光条7，具有美化市政道理与夜间提醒司机注意的功能。

2.根据权利要求1所述的一种联合发电减速带，其特征在于：将下降机构安装在地面以下，通过齿条齿轮的啮合运动驱动发电机，并将所得电能储存在蓄电系统1中。下降机构两边齿条反向，可以实现双向运动发电。

3.根据权利要求1所述的一种联合发电减速带，其特征在于：采用将太阳能光伏板组件3安装在减速带底层，太阳能板上方的减速带内外盖板6、10选用无色透明有机玻璃，有机玻璃内部加工有一定的内凹弧度，可以加强太阳光的聚焦效益。

4.根据权利要求1所述的一种联合发电减速带，其特征在于：热电发电是利用路面与地底的温差来实现发电。支撑架5上端装有热电堆的热端，底部为冷端。