CN218648741U - 一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，包括沥青路面本体，沥青路面本体包括上面层和下面层，上面层中设置有第一土工网，下面层中设置有第二土工网，第一土工网的节点上安装有呈矩形阵列分布的温差发电片，第二土工网的节点上安装有呈矩形阵列分布的散热板，温差发电片的热端与上面层相连、冷端与散热板相连。该实用新型提供的便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，在实际使用时，炙热的阳光将沥青路面本体的上面层加热，上面层将炙热传递给温差发电片上的热端，散热板将下面层的阴凉传递给温差发电片的冷端，由此温差发电片的热端和冷端形成温度差，温差发电片利用其冷端与热端的温度差来发电。
Description
技术领域
本实用新型涉及沥青路面技术领域，具体来说涉及一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置。
背景技术
随着公路里程和汽车保有量的快速增长，每年用于公路建设和交通运输的能源消耗也逐年增加，在交通行业的发展之中必然面临能源供应问题，而能量回收可以将其他方式消耗或浪费的能量转换为电能再利用，是一种高度可持续的能量利用方式。
根据专利号CN111726037A，公开(公告)日2020.09.29，公开的一种沥青路面的半导体温差发电系统，包括半导体温差发电装置、电压稳压电路、逆变器、负载、蓄电池、电网；所述半导体温差发电装置设置在沥青路面的下层；所述半导体温差发电装置的输出端与电压稳压电路的输入端连接；所述电压稳压电路的输出端与逆变器的输入端连接；所述逆变器的输出端分别与负载的两端、蓄电池的两端、电网的输入端连接。该装置能够将这部分热能通过热电转换的方式转化为电能，这是一种新型的对环境友善的能源获取方式，符合我国可持续发展战略要求；该装置成本低，产出能源干净无污染，缓解道路交通能源压力。
由于沥青路面具备易养护、噪声小、行车舒适等优点，已经成为城市道路和高速公路的主要类型。但是，沥青路面材料容易吸收太阳辐射能量并积聚热量，会加剧城市热岛效应、加剧路面热损伤和沥青路面材料的老化，给环境和路面本身带来负面影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，旨在提供一种能够帮助沥青路面排热并利用其热量进行发电的沥青路面。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，包括沥青路面本体，所述沥青路面本体包括上面层和下面层，所述上面层中设置有第一土工网，所述下面层中设置有第二土工网，所述第一土工网的节点上安装有呈矩形阵列分布的温差发电片，所述第二土工网的节点上安装有呈矩形阵列分布的散热板，所述温差发电片的热端与所述上面层相连、冷端与所述散热板相连。
作为优选，所述温差发电片串联或并联以形成温差发电模块。
作为优选，所述散热板之间设置有导热板。
作为优选，还包括路外，所述导热板延伸至路外。
作为优选，所述温差发电片的热端与所述上面层之间设置有导热层。
作为优选，所述温差发电片的冷端与所述散热板之间涂抹有导热膏。
作为优选，所述温差发电片具体为由Bi2Te3材料制成的SP1848-27145SA型温差发电片。
在上述技术方案中，本实用新型提供的一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，具备以下有益效果：上面层中设置有第一土工网，下面层中设置有第二土工网，第一土工网的节点上安装有呈矩形阵列分布的温差发电片，第二土工网的节点上安装有呈矩形阵列分布的散热板，温差发电片的热端与上面层相连、冷端与散热板相连，在实际使用时，炙热的阳光将沥青路面本体的上面层加热，上面层将炙热传递给温差发电片上的热端，而散热板将下面层的阴凉传递给温差发电片的冷端，由此温差发电片的热端和冷端形成温度差，温差发电片利用其冷端与热端之间的温度差来发电，能够节约能源。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的沥青路面本体剖面结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的第一土工网的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的第二土工网的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的温差发电系统总电路图。
附图标记说明：
1、沥青路面本体；11、上面层；12、下面层；21、第一土工网；22、第二土工网；23、散热板；24、导热板；3、温差发电片；4、路外。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
如图1-4所示，一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，包括沥青路面本体1，沥青路面本体1包括上面层11和下面层12，上面层11中设置有第一土工网21，下面层12中设置有第二土工网22，第一土工网21的节点上安装有呈矩形阵列分布的温差发电片3，第二土工网22的节点上安装有呈矩形阵列分布的散热板23，温差发电片3的热端与上面层11相连、冷端与散热板23相连。
上述技术方案中，上面层11中设置有第一土工网21，下面层12中设置有第二土工网22，第一土工网21的节点上安装有的温差发电片3，第二土工网22的节点上安装有散热板23，温差发电片3的热端与上面层11相连、冷端与散热板23相连，在实际使用时，炙热的阳光将沥青路面本体1的上面层11加热，上面层11将炙热传递给温差发电片3上的热端，而散热板23将下面层12的阴凉传递给温差发电片3的冷端，由此温差发电片3的热端和冷端形成温度差，温差发电片3利用其冷端与热端之间的温度差来发电，能够节约能源。
作为本实用进一步提供的实施例，如图2和4所示，温差发电片3串联或并联以形成温差发电模块，并引出温差发电模块的正极和负极，温差发电模块的正极接升压稳压模块的SW端，负极接GND端，发电模块正极接升压稳压模块的SW端，负极接GND端，升压稳压模块VS1端接VAUX端，VS2端接GND端，确保输出电压VOUT稳定，升压稳压模块VOUT端接储能模块VCC端，VOUT接VCC端，将稳定电压传输到储能模块，储能模块BAT端连接电池正极，GND端接电池负极，通过采用上述技术方案，将沥青路面热能转换为电能，并进行存储。
升压稳压模块选取LTC-3108芯片，该芯片适合对输入电压较低的能量进行管理，在最低输入电压为20mV即可正常工作；
储能模块选取LTC-4071芯片，由于温差发电系统产生的电能有不连续、不稳定的特点，因此选用LTC4071芯片作为锂电池的保护电路，该芯片可以在超低电流下对充电电流进行关断，防止因温差改变电流降低而导致的锂电池自放电，并且芯片还可以通过NTC引脚外接热敏电阻，实时监控充电电池的温度，防止因电池过热造成的损伤；
温差发电模块，单个TEG经串并联连接后形成TEG组，为一个整体的供电模块，每个TEG在冷热端温差下进行热电转换，将热能转化为电能；
升压稳压电路，因为温差是随沥青路面温度变化而变化的，所产生的电压会变化，所以引入升压稳压电路，将TEG组产生的直流电压经过放大器接入LTC3108芯片中，可将电压稳定；
能量存储电路，经过升压后的电能，连接到LTC4071的电池管理芯片中，对锂电池进行充电保护，进而将电能存储。
作为本实用进一步提供的再一个实施例，如图1-3所示，散热板23之间设置有导热板24，还包括路外4，导热板24延伸至路外4，温差发电片3的热端与上面层11之间设置有导热层，温差发电片3的冷端与散热板23之间涂抹有导热膏，温差发电片3的冷端上的热量通过导热膏传递到散热板23上，散热板23将热量传递给导热板24并引导到路外4，使温差发电片3的冷端温度降低，上面层11将热量通过导热层传递给温差发电片3的热端，使温差发电片3的冷端与热端的温度差增大，发电效果更好。
进一步的，如图2所示，温差发电片3具体为由Bi2Te3材料制成的SP1848-27145SA型温差发电片，Bi2Te3热电材料在沥青路面温度范围内有最高的热电优值ZT，选用SP1848-27145SA温差发电片可产生最高的输出电压。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，其特征在于，包括沥青路面本体(1)，所述沥青路面本体(1)包括上面层(11)和下面层(12)，所述上面层(11)中设置有第一土工网(21)，所述下面层(12)中设置有第二土工网(22)，所述第一土工网(21)的节点上安装有呈矩形阵列分布的温差发电片(3)，所述第二土工网(22)的节点上安装有呈矩形阵列分布的散热板(23)，所述温差发电片(3)的热端与所述上面层(11)相连、冷端与所述散热板(23)相连。
2.根据权利要求1所述的一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，其特征在于，所述温差发电片(3)串联或并联以形成温差发电模块。
3.根据权利要求1所述的一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，其特征在于，所述散热板(23)之间设置有导热板(24)。
4.根据权利要求3所述的一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，其特征在于，还包括路外(4)，所述导热板(24)延伸至路外(4)。
5.根据权利要求1所述的一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，其特征在于，所述温差发电片(3)的热端与所述上面层(11)之间设置有导热层。
6.根据权利要求1所述的一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，其特征在于，所述温差发电片(3)的冷端与所述散热板(23)之间涂抹有导热膏。
7.根据权利要求1所述的一种便于热量存储的相变沥青路面温差发电装置，其特征在于，所述温差发电片(3)具体为由Bi2Te3材料制成的SP1848-27145SA型温差发电片。
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2022
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