CN219980668U - 一种自发电的无线充电路面结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自发电的无线充电路面结构，包括上坡路段、下坡路段和减速带压电装置；上坡路段的底部设置有无线充电装置；下坡路段的顶部设置有减速带压电装置；减速带压电装置电连接蓄电装置；蓄电装置电连接无线充电装置。减速带压电装置包括若干个压电发电单元；若干个压电发电单元阵列设置在基板上，压电发电单元的顶部设置有顶板，顶板上下振动使压电发电单元产生电能。顶板通过定位鞘固定在基板上，基板的两侧设置有限位条；顶板的两端连接限位条。本实用新型绿色环保，能源回收利用，环境适应性强，安全性高，布设简单。
Description
技术领域
本实用新型属于无线充电道路技术领域，具体属于一种自发电的无线充电路面结构。
背景技术
压电技术是指通过对特殊的材料施加外力，使材料内部电极化，从而在材料内部短距离内产生相反的电荷，从而在材料表面产生电压，产生的电压可作为电源，为外部电路提供电能。
无线充电道路技术是指由埋置于道路下部的电能发射装置和安置于汽车下部的电能接收装置共同组成的无线道路电能传输系统。通过发射端将电能转化为其他形式的能量，再由接收端将其他能量转化为电能以提高电动汽车续航能力。
自发电路面结构主要应用于存在地势起伏的路段，该路面结构具有显著的绿色环保，环境友好以及能源回收利用优势。同时，无线充电道路的充电形式可根据自然环境自由切换，环境适应性强；压电装置放置于减速带内部，不仅提高了下坡路段的行车安全，也为无线充电装置提供了电能补给。
然而现有技术中的自发电路面结构存在压电效应产生的电能较少，电能补给效率低的问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种自发电的无线充电路面结构，用于解决现有技术中压电效应产生的电能较少，电能补给效率低的问题。本实用新型绿色环保，能源回收利用，环境适应性强，安全性高，布设简单。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种自发电的无线充电路面结构，包括上坡路段、下坡路段和减速带压电装置；
所述上坡路段的底部设置有无线充电装置；所述下坡路段的顶部设置有减速带压电装置；所述减速带压电装置电连接蓄电装置；所述蓄电装置电连接无线充电装置。
优选的，所述减速带压电装置包括若干个压电发电单元；
若干个压电发电单元阵列设置在基板上，所述压电发电单元的顶部设置有顶板，顶板上下振动使压电发电单元产生电能。
进一步的，所述顶板通过定位鞘固定在基板上，基板的两侧设置有限位条；顶板的两端连接限位条。
进一步的，所述顶板的底部设置有可压缩弹簧。
进一步的，所述压电发电单元包括上压板、下压板；所述上压板和下压板设置在金属基板的上下两侧；
所述上压板的顶部设置有矩形弹性板，所述矩形弹性板上设置有主动块；所述矩形弹性板一端的底部设置有从动块；
所述金属基板的另一端上下两侧分别设置有上压电片和下压电片。
进一步的，所述上压板和下压板通过连接件与金属基板相连。
优选的，所述无线充电装置为电磁谐振式无线充电装置、辐射式无线充电装置或激光式无线充电装置。
优选的，所述减速带压电装置通过电缆线电连接蓄电装置。
优选的，所述蓄电装置通过电缆线电连接无线充电装置。
优选的，所述无线充电装置内部设置有线圈。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供一种自发电的无线充电路面结构，通过在上坡路段布设无线充电设施为电动汽车补充电能，可以根据路段环境自由切换无线充电形式，如电磁谐振式，辐射式，激光式等。本实用新型能够自主发电，为无线充电装置提供部分电能，下坡路段布设压电发电装置，将压电发电装置布设于减速带内部，通过对减速带内部结构特殊处理，设置若干个压电发电单元，汽车行驶过减速带时产生高频振动，产生电能并存储于蓄电装置中，为无线充电道路提供电能补给，提升了电能补给效率，实现能源回收利用，同时减速带也提高了该行驶路段的安全性。
附图说明
图1为本实用新型一种自发电的无线充电路面结构的侧面剖视图。
图2为图一下坡路段发电减速带图。
图3为图二减速带内部压电发电单元。
图4为线圈结构示意图。
附图中：1为上坡路段、2为变坡点、3为下坡路段、4为减速带压电装置、5为电缆线、6为蓄电装置、7为无线充电装置、8为减速带顶板、9为定位鞘、10为基板、11为压电发电单元、12为可压缩弹簧、13为限位条、14为上压板、15为下压板、16为连接件、17为主动块、18为矩形弹性板、19从动块、20为上压电片、21为金属基板、22为下压电片、23为线圈。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
实施例
如图1至图4所示，本实施例的一种自发电的无线充电路面结构，包括上坡路段1、变坡点2、下坡路段3、减速带压电装置4、电缆线5、蓄电装置6、无线充电装置7。
上坡路段1的底部设置有无线充电装置7；下坡路段3的顶部设置有减速带压电装置4；减速带压电装置4电连接蓄电装置6；蓄电装置6电连接无线充电装置7。减速带压电装置4通过电缆线5电连接蓄电装置6。蓄电装置6通过电缆线5电连接无线充电装置7。
减速带压电装置4包括若干个压电发电单元11；若干个压电发电单元11阵列设置在基板10上，压电发电单元11的顶部设置有顶板8，顶板8上下振动使压电发电单元11产生电能。减速带压电装置4的顶板8，顶板8通过定位鞘9固定于基板10，基板10上放置压电发电单元11、汽车驶过减速带可使顶板8在限位条13位移限制下，与可压缩弹簧12上下共同振动，从而使压电发电单元11产生电能。
基板10的两侧设置有限位条13，顶板8的两端连接限位条13，限位条13用于确保减速带顶板8在自由状态下(即没有汽车荷载)可压缩弹簧12处于自由状态，以确保汽车经过减速带使可压缩弹簧12正常回弹，从而产生振动(即确保减速带装置正常工作)。
顶板8在减速带压电装置4的上端与车轮接触，车轮经过引起主动块17振动，从而振动以产生电能。顶板8采用橡胶材质制成。
压电发电单元11包括上压板14、下压板15；上压板14和下压板15设置在金属基板21的上下两侧；上压板14的顶部设置有矩形弹性板18，矩形弹性板18上设置有主动块17；矩形弹性板18一端的底部设置有从动块19；金属基板21的另一端上下两侧分别设置有上压电片20和下压电片22。上压板14和下压板15通过连接件16与金属基板21相连。
在压电发电单元11中，通过连接件16将上压板14、下压板14与金属基板21相连，并将压电发电单元固定在基板上，主动块17与顶板8接触。在顶板8带动下，主动块17矩形弹性板18和从动块19共同振动，从而使上压电片20、金属基板21与下压电片22，三者共同振动以产生电能。
无线充电效率随车速上升而减小，电动汽车驶过上坡路段时，车速较低，因此电动汽车驶过上坡路段时，可通过无线充电装置7为电动汽车充电补能，可提高电动汽车续航历程。无线充电装置7的数量与部署状态可根据各上坡路段具体情况设置。无线充电装置7内部设置有线圈23。
在无线充电装置7中可改变无线充电方式，如电磁谐振式，电容式，辐射式等，以适应不同路面环境、地理位置以及公路等级。
在减速带压电装置4可改变压电片空间布置情况，以提高电能产生效率。同时，设置蓄电装置6以及时收集减速带压电装置4产生的电能。
本实用新型的一种自发电的无线充电路面结构，通过在上坡路段1布设无线充电设施为电动汽车补充电能，可以根据路段环境自由切换无线充电形式，如电磁谐振式，辐射式，激光式等。汽车在上坡路段1进行充电，经过变坡点2进入下坡路段3，下坡路段3布设压电发电装置，将减速带压电装置4布设于减速带内部，通过对减速带内部结构特殊处理，设置若干个压电发电单元11，汽车行驶过减速带时产生高频振动，产生电能并存储于蓄电装置6中，为无线充电道路提供电能补给，提升了电能补给效率，实现能源回收利用，同时减速带也提高了该行驶路段的安全性。
Claims (10)
1.一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，包括上坡路段（1）、下坡路段（3）和减速带压电装置（4）；
所述上坡路段（1）的底部设置有无线充电装置（7）；所述下坡路段（3）的顶部设置有减速带压电装置（4）；所述减速带压电装置（4）电连接蓄电装置（6）；所述蓄电装置（6）电连接无线充电装置（7）。
2.根据权利要求1所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述减速带压电装置（4）包括若干个压电发电单元（11）；
若干个压电发电单元（11）阵列设置在基板（10）上，所述压电发电单元（11）的顶部设置有顶板（8），顶板（8）上下振动使压电发电单元（11）产生电能。
3.根据权利要求2所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述顶板（8）通过定位鞘（9）固定在基板（10）上，基板（10）的两侧设置有限位条（13）；顶板（8）的两端连接限位条（13）。
4.根据权利要求2所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述顶板（8）的底部设置有可压缩弹簧（12）。
5.根据权利要求2所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述压电发电单元（11）包括上压板（14）、下压板（15）；所述上压板（14）和下压板（15）设置在金属基板（21）的上下两侧；
所述上压板（14）的顶部设置有矩形弹性板（18），所述矩形弹性板（18）上设置有主动块（17）；所述矩形弹性板（18）一端的底部设置有从动块（19）；
所述金属基板（21）的另一端上下两侧分别设置有上压电片（20）和下压电片（22）。
6.根据权利要求5所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述上压板（14）和下压板（15）通过连接件（16）与金属基板（21）相连。
7.根据权利要求1所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述无线充电装置（7）为电磁谐振式无线充电装置、辐射式无线充电装置或激光式无线充电装置。
8.根据权利要求1所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述减速带压电装置（4）通过电缆线（5）电连接蓄电装置（6）。
9.根据权利要求1所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述蓄电装置（6）通过电缆线（5）电连接无线充电装置（7）。
10.根据权利要求1所述的一种自发电的无线充电路面结构，其特征在于，所述无线充电装置（7）内部设置有线圈（23）。
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