一種綜合發(fā)電路面結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及道路工程領域，具體涉及一種綜合發(fā)電路面結構。
【背景技術】
[0002]隨著我國道路系統(tǒng)建設日益完善，新型能源儉約型道路的研宄開發(fā)將逐漸嶄露頭角。
[0003]上個世紀末期，許多材料研宄者發(fā)現(xiàn)了壓電材料，對壓電材料給與一定的應力，材料將產生電能。道路工程從開放交通到完全破壞，路面將承受幾十萬次甚至幾百萬次的車輛荷載，若將此機械能通過壓電材料轉化為電能，將對帶來無限的經濟與社會效益。但采用壓電材料發(fā)電的路面，其發(fā)電集中在道路繁忙時段，在道路非繁忙時段，路面收到的應力大大減少，發(fā)電也將大大減少。
[0004]現(xiàn)有能源問題日益嚴峻，開發(fā)新能源及充分利用太陽能已引起人們大量關注，對于太陽能路面發(fā)電，目前在道路工程中雖然得到應用，但其發(fā)電主要集中在有陽光的白天，所以其收集的太陽能有限，難以確保穩(wěn)定發(fā)電。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明創(chuàng)造的目的在于避免現(xiàn)有技術中的上述不足之處而提供一種綜合發(fā)電路面結構，其綜合應用了多種路面發(fā)電技術，已提高道路發(fā)電效率，確保發(fā)電充足穩(wěn)定。
[0006]本發(fā)明創(chuàng)造的目的通過以下技術方案實現(xiàn):
[0007]提供了一種綜合發(fā)電路面結構，包括頂層，頂層包括沿路面方向設置的、平行間隔的太陽能電池矩陣，太陽能電池矩陣表面覆蓋有透光保護層，太陽能電池矩陣可吸收光/熱能發(fā)電并傳輸至電力收集裝置；太陽能電池矩陣的間隔之間沿路面方向設置有發(fā)電機轉子，發(fā)電機轉子轉動發(fā)電并傳輸至電力收集裝置；頂層下方是由壓電材料制成的中層，壓電材料根據(jù)路面壓力變化發(fā)電并傳輸至電力收集裝置；中層之下是起支撐作用的底層，底層沿路面方向開設有管道，用于通過電纜和/或光纜；頂層與底層之間連接有熱電力采集結點，熱電力采集結點基于熱電效應利用頂層與底層之間的溫度梯度發(fā)電并傳輸至電力收集
目.ο
[0008]其中，所述電力收集裝置包括多個設置在所述綜合發(fā)電路面結構旁的蓄電池。
[0009]本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果:
[0010]本發(fā)明創(chuàng)造的一種綜合發(fā)電路面結構，在頂層設置有可吸收光/熱能發(fā)電的太陽能電池矩陣，以及與路面來往車輛的輪胎摩擦轉動而發(fā)電的發(fā)電機轉子，在中層設置壓電材料，感受路面車輛行駛過程中對路面的壓力變化進行發(fā)電，還在頂層與底層之間連接有熱電力采集結點，利用路面與底層之間的溫度差進行發(fā)電。本綜合發(fā)電路面結構通過多源發(fā)電，充分地利用了路面結構，提高道路發(fā)電效率，發(fā)電穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0011]利用附圖對發(fā)明創(chuàng)造作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明創(chuàng)造的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0012]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的結構示意圖。
[0013]圖2是太陽能電池矩陣及其透光保護層的結構示意圖。
[0014]圖3是頂層及中層的縱截面示意圖。
[0015]圖4是發(fā)電機轉子設置于頂層的結構示意圖。
[0016]圖5是熱電力收集示意圖。
[0017]圖6是底層的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]結合以下實施例對本發(fā)明創(chuàng)造作進一步描述。
[0019]本發(fā)明創(chuàng)造的一種綜合發(fā)電路面結構，其所產生的電能主要被傳輸并儲存至電力收集裝置108中，優(yōu)選地，電力收集裝置108包括多個設置在所述綜合發(fā)電路面結構旁的蓄電池，該綜合發(fā)電路面結構的結構如圖1至圖6所示，包括頂層、中層102和底層106。
[0020]頂層101包括沿路面方向109設置的、平行間隔的太陽能電池矩陣101，見圖1。太陽能電池矩陣表面覆蓋有透光保護層105，見圖2。太陽能電池矩陣101不僅可將太陽光轉換成電能，還能將太陽光的熱能轉換成電能，轉換的電能將傳輸至電力收集裝置108。
[0021]太陽能電池矩陣101的間隔之間沿路面方向109設置有發(fā)電機轉子103，如圖1和圖4所示，路面上行駛的車輛的輪胎從發(fā)電機轉子103經過，與發(fā)電機轉子103產生相對摩擦，是發(fā)電機轉子103轉動，轉動發(fā)電機轉子103通過機電方式、切割磁感線發(fā)電并傳輸至電力收集裝置108。發(fā)電機轉子103同時還能減少車輛輪胎與路面的摩擦力，減少車輛行駛時的能量損耗。行駛中的車輛所產生的、位于車輛底部的強風和壓縮氣體同樣能轉動發(fā)電機轉子103。
[0022]頂層下方是由壓電材料制成的中層102，見圖1和圖3，中層102不僅作為太陽能電池矩陣101的支撐層，并且還用作發(fā)電，壓電材料感受路面上行駛的車輛的震動以及其所產生的風的壓力變化而產生電能，并傳輸至電力收集裝置108。
[0023]如圖1和圖6所示，中層之下是起支撐作用的底層106，底層106沿路面方向開設有管道107，管道107被設計成足夠寬大，可用于穿設各種線纜和附加設備，例如電話線、光纜、電纜、數(shù)據(jù)線、監(jiān)測控制網絡、交通道路監(jiān)控裝置等。
[0024]如圖1和圖5所示，頂層與底層107之間連接有熱電力采集結點104。道路的表面由于太陽光的照射，同時加上車輛與路面的摩擦，會產生相對較高熱量，而道路表面再往下幾寸的溫度即遠遠低于道路表面的溫度，兩者之間的溫度梯度即可利用熱電效應進行發(fā)電。具體是通過在頂層的熱面H與底層106的冷面C之間連接熱電力采集結點104，熱電力采集結點104基于熱電效應利用熱面H與冷面C之間的溫度梯度發(fā)電并傳輸至電力收集裝置108。熱面H與冷面C之間的溫度梯度越大，熱電力采集結點104所產生的電能越多，該發(fā)電方式區(qū)別于太陽能電池矩陣101的直接將太陽熱能轉化成電能，熱電效應必須要有溫度差才能實現(xiàn)。
[0025]本綜合發(fā)電路面結構被制作成矩形模塊，便于運輸和鋪設，而且便于大規(guī)模生產，通過將多塊綜合發(fā)電路面結構拼接從而形成路面，也可在現(xiàn)成的道路上直接鋪設。
[0026]最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術方案，而非對本發(fā)明創(chuàng)造保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明創(chuàng)造作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明創(chuàng)造的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明創(chuàng)造技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.一種綜合發(fā)電路面結構，其特征在于:包括頂層，頂層包括沿路面方向設置的、平行間隔的太陽能電池矩陣，太陽能電池矩陣表面覆蓋有透光保護層，太陽能電池矩陣可吸收光/熱能發(fā)電并傳輸至電力收集裝置；太陽能電池矩陣的間隔之間沿路面方向設置有發(fā)電機轉子，發(fā)電機轉子轉動發(fā)電并傳輸至電力收集裝置；頂層下方是由壓電材料制成的中層，壓電材料根據(jù)路面壓力變化發(fā)電并傳輸至電力收集裝置；中層之下是起支撐作用的底層，底層沿路面方向開設有管道，用于通過電纜和/或光纜；頂層與底層之間連接有熱電力采集結點，熱電力采集結點基于熱電效應利用頂層與底層之間的溫度梯度發(fā)電并傳輸至電力收集裝置。2.根據(jù)權利要求1所述的一種綜合發(fā)電路面結構，其特征在于:所述電力收集裝置包括多個設置在所述綜合發(fā)電路面結構旁的蓄電池。
【專利摘要】本實用新型創(chuàng)造涉及道路工程領域，具體涉及一種綜合發(fā)電路面結構。其包括頂層，頂層包括沿路面方向設置的、平行間隔的太陽能電池矩陣，太陽能電池矩陣表面覆蓋有透光保護層，太陽能電池矩陣的間隔之間沿路面方向設置有發(fā)電機轉子，頂層下方是由壓電材料制成的中層，中層之下是起支撐作用的底層，底層沿路面方向開設有管道，用于通過電纜和/或光纜，頂層與底層之間連接有熱電力采集結點，太陽能電池矩陣吸收轉換的發(fā)電、發(fā)電機轉子轉動的發(fā)電、壓電材料根據(jù)路面壓力變化的發(fā)電以及熱電力采集結點利用頂層與底層之間的溫度梯度所產生的電力均統(tǒng)一傳輸至電力收集裝置。該綜合發(fā)電路面結構綜合應用了多種路面發(fā)電技術，提高了道路發(fā)電效率。
【IPC分類】E01C9/00, H02S10/10
【公開號】CN204690527
【申請?zhí)枴緾N201520189846
【發(fā)明人】張航, 王文明, 張明, 張哲 , 陳向麗, 王姣麗, 王美峰, 王守軍, 陳智俠, 張靜, 李展, 孔德營
【申請人】張航, 王文明, 張明, 張哲 , 陳向麗, 王姣麗, 王美峰, 王守軍, 陳智俠, 張靜, 李展, 孔德營
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年3月31日