CN111472952A - 道路交通和风能联合发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种道路交通和风能联合发电系统，包括能量转换装置和道路承压机构，道路承压机构包括容器，容器包括壳体和顶盖，壳体中设置有活塞，活塞与壳体底壁之间设置有弹性腔体，弹性腔体中注入有液体，活塞上固定有导柱，导柱向上穿过顶盖与道路压板固定连接，活塞与壳体底部之间设置有弹性机构，顶盖与活塞之间形成气腔，气腔通过管道连接风能发电装置，弹性腔体通过管道与水流发电装置连接,该联合发电系统能够将车辆经过时产生的动能分别通过液体和风传递能量实现更多能量的收集。

Description

道路交通和风能联合发电系统
技术领域
本发明涉及一种道路交通和风能联合发电系统。
背景技术
我国人口众多，交通流量巨大，如果能够把车辆经过时产生的能力转化为电能将能获得巨大的能源，目前压电发电技术是道路交通产生的能量转化的一种重要手段，在车辆交通荷载作用下，通过压电转换装置将车辆机械能转换成电能。但是现有的的压电转换装置能量转化率低，耐用性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种道路交通和风能联合发电系统，该联合发电系统能够将车辆经过时产生的动能分别通过液体和风传递能量实现更多能量的收集。
为此，本发明提供的道路交通和风能联合发电系统，包括能量转换装置和道路承压机构，其特征是：所述道路承压机构包括容器，容器包括壳体和顶盖，壳体中设置有活塞，活塞与壳体底壁之间设置有弹性腔体，弹性腔体中注入有液体，活塞上固定有导柱，导柱向上穿过顶盖与道路压板固定连接，活塞与壳体底部之间设置有弹性机构，所述顶盖与活塞之间形成气腔，气腔通过管道连接风能发电装置，所述弹性腔体通过管道与水流发电装置连接。
进一步的，述水流发电装置包括壳体、封盖和隔离罩，所述壳体上部设有多个通过导线相连的蓄电池、下部设有通过导线连接蓄电池的发电机，所述封盖可拆卸连接于壳体上，且封盖和壳体之间的空间构成液体循环腔，所述发电机的转轴伸入液体循环腔内，所述液体循环腔内设有隔离罩和连接转轴的叶轮，所述隔离罩罩在叶轮外圈且隔离罩两侧下端分别设有左水循环通道和右水循环通道，所述弹性腔体与左水循环通道通过导管连接，所述隔离罩与导管的连接处设置有单向向隔离罩内导通的第一单向阀，所述左水循环通道与导管的连接处设置有单向向导管导通的第二单向阀。
进一步的，还包括设置于高处的水箱，水箱与下方的绿植灌溉系统通过总送水管导通，所述水箱与下方的水源通过输水管连接，输水管的末端连接水泵，水泵由蓄电池供电，所述发电机连接蓄电池并向其输送电能并进行存储。
进一步的，所述总送水管上设置有管道发电装置，管道发电装置包括壳体，壳体两端与所述总送水管管体连接，壳体内设置有涡轮扇，涡轮扇的主轴与蜗轮连接，蜗轮与横向分布的蜗杆啮合，蜗杆处于横向转轴上，蜗轮带动横向转轴转动，横向转轴上设置连接闭合电路的电刷，电刷处于磁体内，转动时切割磁力线发电，所述管道发电装置与电网连接。
进一步的，所述风能发电装置包括壳体，壳体带有与管道连接的进风口，所述壳体内设置有风轮，风轮带有桨叶，风轮转动套接于主轴上，主轴与轴承插套连接，轴承通过支架固定于所述壳体内，所述发电机设置于壳体的侧部，发电机的驱动转轴穿过壳体与所述主轴形成蜗轮蜗杆机构配合。
进一步的，所述弹性机构为设置于所述活塞与壳体底壁之间的至少四个弹性件，弹性件包括高强弹簧、弹簧导杆和弹簧套，弹簧套固定在壳体底壁上，弹簧套内具有向下的导杆孔，所述弹簧导杆固定于活塞上，所述高强弹簧套在弹簧导杆上并处于所述弹簧套内，所述弹簧导杆向下插入所述导杆孔。
进一步的，弹性腔体上表面与所述活塞固定连接、下表面与所述壳体底壁固定连接，所述弹性腔体受到活塞弹性回复力的作用而张开。
本发明的技术效果：
1）本发明中车辆经过时压迫道路压板，道路压板通过导柱将压力传递到活塞，促使活塞向下压迫弹性腔体，弹性腔体受压后液体向水流发电装置流出并发电；反之，车辆离开后，活塞在弹性机构和弹性腔体的联合作用下向上快速回复，回复的过程中对活塞和顶盖之间的腔体中的气体进行了挤压，使空气被快速排出到风能发电装置处并发电，而活塞再次向下时空气又能够再次进入以备下次发电。上述构造能够对一次车辆碾压进行两次发电，能够增加发电量。
2）经过隔离罩下方再流经右水循环通道、液体循环腔和左水循环通道再次进入导管，此时部分的水流在第一单向阀和第二单向阀的引导下会再次进入到隔离罩下方的空间，并带动叶轮转动发电；
3）处于高处的水箱与下方的绿植灌溉系统通过总送水管导通，发电机发电储备的电能能够用于驱动水泵，水泵将水输送到水箱，因水箱处于高于植物的位置在压差的作用下水能够到达各植物处。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的道路交通和风能联合发电系统的结构剖视示意图。
图2为图中的风能发电装置的结构示意图。
图3为图1中的A处的弹性机构的局部放大示意图。
图4为本发明实施例2提供的风能联合发电系统、水箱和绿植灌溉系统的组合状态示意图。
图5为图4的A-A结构剖视示意图。
图6为图4中的管道发电装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照附图1-3所示，本发明提供的道路交通和风能联合发电系统，包括能量转换装置和道路承压机构，所述道路承压机构包括容器，容器包括壳体和顶盖2，壳体中设置有活塞3，活塞3与壳体侧壁液密封活动配合，活塞3与壳体底壁之间设置有弹性腔体4，弹性腔体4采用弹性片状物包裹形成，弹性片状物为橡胶等，弹性腔体4中注入有液体，活塞3上固定有导柱5，导柱5向上穿过顶盖2与道路压板7固定连接，活塞3与壳体底部之间设置有弹性机构，所述顶盖2与活塞3之间形成气腔8，气腔8通过管道连接风能发电装置9，所述弹性腔体4通过管道与水流发电装置10连接。本发明中车辆经过时压迫道路压板，道路压板通过导柱将压力传递到活塞，促使活塞向下压迫弹性腔体，弹性腔体受压后液体向水流发电装置流出并发电；反之，车辆离开后，活塞在弹性机构和弹性腔体的联合作用下向上快速回复，回复的过程中对活塞和顶盖之间的腔体中的气体进行了挤压，使空气被快速排出到风能发电装置处并发电，而活塞再次向下时空气又能够再次进入以备下次发电。上述构造能够对一次车辆碾压进行两次发电，能够增加发电量。
进一步的，参照图1所示，上述水流发电装置10包括壳体、封盖11和隔离罩12，所述壳体上部设有多个通过导线相连的蓄电池、下部设有通过导线连接蓄电池的发电机13，所述封盖11可拆卸连接于壳体上，且封盖11和壳体之间的空间构成液体循环腔14，所述发电机15的转轴伸入液体循环腔14内，所述液体循环腔14内设有隔离罩12和连接转轴的叶轮17，所述隔离罩12罩在叶轮17外圈且隔离罩12两侧下端分别设有左水循环通道19和右水循环通道20，所述弹性腔体4与左水循环通道19通过导管连接，所述隔离罩12与导管的连接处设置有单向向隔离罩内导通的第一单向阀21，所述左水循环通道19与导管的连接处设置有单向向导管导通的第二单向阀22。经过隔离罩下方再流经右水循环通道、液体循环腔和左水循环通道再次进入导管，此时部分的水流在第一单向阀和第二单向阀的引导下会再次进入到隔离罩下方的空间，并带动叶轮转动发电，因此上述水流发电装置10具有一次受压多次发电的能力，只是每次发电产生的电能依次衰减。
参照附图4、图5、图6所示，本发明实施例2与实施例1基本相同，其区别仅在于增加了如下构造：还包括设置于高处的水箱23，水箱23与下方的绿植灌溉系统24通过总送水管25导通，所述水箱23与下方的水源通过输水管26连接，输水管26的末端连接水泵27，水泵27由蓄电池供电，所述发电机15连接蓄电池并向其输送电能并进行存储。处于高处的水箱与下方的绿植灌溉系统通过总送水管导通，发电机发电储备的电能能够用于驱动水泵，水泵将水输送到水箱，因水箱处于高于植物的位置在压差的作用下水能够到达各植物处。水箱23还可以通过送水管42与液体循环腔14连接，水箱23可以通过送水管42为弹性腔体4和液体循环腔14补充水。
进一步的，参照图4、图5所示，上述总送水管25上设置有管道发电装置，管道发电装置包括壳体，壳体两端与所述总送水管25管体连接，壳体内设置有涡轮扇28，涡轮扇28的主轴29与蜗轮31连接，蜗轮31与横向分布的蜗杆30啮合，蜗杆30处于横向转轴32上，蜗轮31带动横向转轴32转动，横向转轴32上设置连接闭合电路的电刷，电刷处于磁体内，转动时切割磁力线发电，所述管道发电装置与电网连接。管道发电装置能够在水箱23中的水流被输送用于灌溉的过程中被水流带动发电。
进一步的，参照图1、图2所示，所述风能发电装置9包括壳体，壳体带有与管道连接的进风口33，所述壳体内设置有风轮34，风轮34带有桨叶，风轮34转动套接于主轴上，主轴与轴承插套连接，轴承通过支架固定于所述壳体内，所述发电机设置于壳体的侧部，发电机的驱动转轴35穿过壳体与所述主轴形成蜗轮蜗杆机构配合。风能发电装置9能够充分利用活塞3在弹性机构和弹性腔体4共同向上恢复的作用下产生的向外排放的气流发电。
进一步的，参照图1、图3所示，所述弹性机构为设置于所述活塞3与壳体底壁之间的至少四个弹性件36，弹性件包括高强弹簧37、弹簧导杆38和弹簧套39，弹簧套39固定在壳体底壁上，弹簧套39内具有向下的导杆孔40，所述弹簧导杆38固定于活塞3上，所述高强弹簧37套在弹簧导杆38上并处于所述弹簧套39内，所述弹簧导杆38向下插入所述导杆孔40。
进一步的，参照图1所示，弹性腔体4上表面与所述活塞3固定连接、下表面与所述壳体底壁固定连接，所述弹性腔体4受到活塞弹性回复力的作用而张开。弹性腔体4与活塞3和壳体底部的固定连接有利于弹性腔体4随活塞3在弹性机构的作用下被撑开。

Claims (10)

1.一种道路交通和风能联合发电系统，包括能量转换装置和道路承压机构，其特征是：所述道路承压机构包括容器，容器包括壳体和顶盖，壳体中设置有活塞，活塞与壳体底壁之间设置有弹性腔体，弹性腔体中注入有液体，活塞上固定有导柱，导柱向上穿过顶盖与道路压板固定连接，活塞与壳体底部之间设置有弹性机构，所述顶盖与活塞之间形成气腔，气腔通过管道连接风能发电装置，所述弹性腔体通过管道与水流发电装置连接。
2.根据权利要求1所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：所述水流发电装置包括壳体、封盖和隔离罩，所述壳体上部设有多个通过导线相连的蓄电池、下部设有通过导线连接蓄电池的发电机，所述封盖可拆卸连接于壳体上，且封盖和壳体之间的空间构成液体循环腔，所述发电机的转轴伸入液体循环腔内，所述液体循环腔内设有隔离罩和连接转轴的叶轮，所述隔离罩罩在叶轮外圈且隔离罩两侧下端分别设有左水循环通道和右水循环通道，所述弹性腔体与左水循环通道通过导管连接，所述隔离罩与导管的连接处设置有单向向隔离罩内导通的第一单向阀，所述左水循环通道与导管的连接处设置有单向向导管导通的第二单向阀。
3.根据权利要求2所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：还包括设置于高处的水箱，水箱与下方的绿植灌溉系统通过总送水管导通，所述水箱与下方的水源通过输水管连接，输水管的末端连接水泵，水泵由蓄电池供电，所述发电机连接蓄电池并向其输送电能并进行存储。
4.根据权利要求3所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：所述总送水管上设置有管道发电装置，管道发电装置包括壳体，壳体两端与所述总送水管管体连接，壳体内设置有涡轮扇，涡轮扇的主轴与蜗轮连接，蜗轮与横向分布的蜗杆啮合，蜗杆处于横向转轴上，蜗轮带动横向转轴转动，横向转轴上设置连接闭合电路的电刷，电刷处于磁体内，转动时切割磁力线发电，所述管道发电装置与电网连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：所述风能发电装置包括壳体，壳体带有与管道连接的进风口，所述壳体内设置有风轮，风轮带有桨叶，风轮转动套接于主轴上，主轴与轴承插套连接，轴承通过支架固定于所述壳体内，所述发电机设置于壳体的侧部，发电机的驱动转轴穿过壳体与所述主轴形成蜗轮蜗杆机构配合。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：所述弹性机构为设置于所述活塞与壳体底壁之间的至少四个弹性件，弹性件包括高强弹簧、弹簧导杆和弹簧套，弹簧套固定在壳体底壁上，弹簧套内具有向下的导杆孔，所述弹簧导杆固定于活塞上，所述高强弹簧套在弹簧导杆上并处于所述弹簧套内，所述弹簧导杆向下插入所述导杆孔。
7.根据权利要求5所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：所述弹性机构为设置于所述活塞与壳体底壁之间的至少四个弹性件，弹性件包括高强弹簧、弹簧导杆和弹簧套，弹簧套固定在壳体底壁上，弹簧套内具有向下的导杆孔，所述弹簧导杆固定于活塞上，所述高强弹簧套在弹簧导杆上并处于所述弹簧套内，所述弹簧导杆向下插入所述导杆孔。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：弹性腔体上表面与所述活塞固定连接、下表面与所述壳体底壁固定连接，所述弹性腔体受到活塞弹性回复力的作用而张开。
9.根据权利要求5所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：弹性腔体上表面与所述活塞固定连接、下表面与所述壳体底壁固定连接，所述弹性腔体受到活塞弹性回复力的作用而张开。
10.根据权利要求6所述的道路交通和风能联合发电系统，其特征是：弹性腔体上表面与所述活塞固定连接、下表面与所述壳体底壁固定连接，所述弹性腔体受到活塞弹性回复力的作用而张开。
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