本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮椋?01510752493.9，申請(qǐng)日：2015-11-06，專(zhuān)利名稱(chēng)“一種公路減速帶振動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)”的發(fā)明專(zhuān)利的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種振動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)，具體涉及一種新型公路減速帶振動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

公路收費(fèi)站前、學(xué)校、公司前等行人較多的公路需要減速的路段通常會(huì)布置帶有彈性的減速帶，汽車(chē)在通過(guò)減速帶時(shí)損耗的能量通常沒(méi)有被加以有效利用而白白浪費(fèi)。

現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)出現(xiàn)利用減速帶的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電系統(tǒng)。這些發(fā)電系統(tǒng)包括以下幾種方式：一種是利用曲柄搖桿、齒輪齒條、液壓渦輪、棘輪齒輪等機(jī)構(gòu)將減速帶的上下振動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)減速帶發(fā)電，如專(zhuān)利cn201310689844中提到的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，該裝置采用大扇形齒輪和小齒輪連同擺桿的增幅擺動(dòng)機(jī)構(gòu)將頂桿的直線位移放大，然后齒條和齒輪組將放大之后的直線位移轉(zhuǎn)換為單向的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電；另一種是將磁體與減速帶連接，直接利用磁體在發(fā)電線圈內(nèi)的往復(fù)振動(dòng)發(fā)電。還有一種是先將減速帶的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為氣體或液體的壓力，再將氣體或液體內(nèi)的壓力轉(zhuǎn)化為電能，如專(zhuān)利cn201310425044中的一種利用減速帶的能量回收裝置，包括能量收集部分和能量穩(wěn)定釋放部分，所述能量收集部分包括通過(guò)彈簧安裝在路面上的減速帶，所述減速帶下方鏤空裝配一長(zhǎng)條氣囊，所述減速帶與所述氣囊之間通過(guò)一對(duì)壓板連接傳動(dòng)，所述壓板通過(guò)鉸鏈與地面連接；所述氣囊兩端各連接一氣動(dòng)單向閥，出氣一側(cè)的單向閥連接所述能量穩(wěn)定釋放部分。

雖然這些發(fā)電系統(tǒng)無(wú)需額外消耗能源，環(huán)境污染小，但發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，成本往往很高，如將上下振動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)都需要數(shù)個(gè)連桿、齒輪或其他傳力件，同時(shí)安裝時(shí)要求精度較高，難以普及，液壓渦輪機(jī)構(gòu)還容易出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。上述發(fā)電系統(tǒng)都是與減速帶剛性連接，當(dāng)一輛汽車(chē)駛過(guò)減速帶后，減速帶會(huì)跟隨發(fā)電系統(tǒng)一起振動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)發(fā)電。但若汽車(chē)的重量大，會(huì)使減速帶的振幅相應(yīng)較大，此時(shí)若后方繼續(xù)有汽車(chē)行駛，且車(chē)速較快，則正在振動(dòng)的減速帶會(huì)對(duì)后方汽車(chē)的行駛形成危害，若減速帶振幅較大的同時(shí)后方的汽車(chē)再次與減速帶接觸，可能會(huì)對(duì)減速帶的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)施加更大的力矩，這樣可能對(duì)發(fā)電機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)造成破壞。因此上述發(fā)電系統(tǒng)使用局限性太大，導(dǎo)致難以推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，使用安全可靠、安裝維修方便的新型公路減速帶振動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種新型公路減速帶振動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)，包括地面固定板，地面固定板中間設(shè)置開(kāi)槽，開(kāi)槽內(nèi)設(shè)置減速帶，其特征在于：所述減速帶下端與底板剛性連接，減速帶彈簧、減振器一端與底板上表面連接，另一端與地面固定板下表面連接；振動(dòng)殼體設(shè)置在底板下方；所述底板左右兩側(cè)的端面、以及振動(dòng)殼體上的第一殼板的左右兩側(cè)的端面設(shè)有鎖緊機(jī)構(gòu)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括沿前后方向的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)有可滑動(dòng)的凸臺(tái)，鎖緊彈簧一端與導(dǎo)向槽的底端連接，另一端與凸臺(tái)連接，所述凸臺(tái)的一側(cè)與齒板連接；所述底板、第一殼板左右兩端的齒板在各自的鎖緊彈簧的作用下相互貼緊；振動(dòng)彈簧一端與第一殼板下表面連接，另一端與固定板上表面連接，所述固定板埋設(shè)于路基中固定不動(dòng)；第一殼板與固定板之間設(shè)置發(fā)電結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述發(fā)電結(jié)構(gòu)包括套筒，套筒底端與固定板上端面連接，其外側(cè)繞發(fā)電線圈；永磁體上端與第一殼板下表面連接，其下端伸入套筒內(nèi)；固定板上端、套筒內(nèi)側(cè)位置裝有永磁體。

優(yōu)選的，所述第二殼板與固定板之間設(shè)置第二發(fā)電結(jié)構(gòu)，所述第二發(fā)電結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與發(fā)電結(jié)構(gòu)相對(duì)于固定板對(duì)稱(chēng)。

優(yōu)選的，所述套筒的材料為陶瓷；所述固定板的材料為鋼筋混凝土。

優(yōu)選的，地面固定板與底板之間設(shè)置發(fā)電結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述減振器為主動(dòng)控制式液壓減振器。

優(yōu)選的，所述底板與地面固定板之間設(shè)置使兩者在豎直方向的間距可調(diào)的高度調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明以下有益效果：當(dāng)較輕的汽車(chē)駛過(guò)減速度帶時(shí)，減速帶與振動(dòng)殼體一起上下振動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)較重的汽車(chē)駛過(guò)減速度帶時(shí)，減速帶在第一次帶動(dòng)振動(dòng)殼體上下運(yùn)動(dòng)后，第二次向下振動(dòng)過(guò)程中在減振器的作用下與振動(dòng)殼體脫開(kāi)，此后減速帶振幅迅速衰減，而振動(dòng)殼體則繼續(xù)單獨(dú)上下振動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)下一輛車(chē)行駛至減速帶前，減速帶的振動(dòng)幅度已迅速衰減，這樣可以讓下一輛車(chē)通過(guò)減速帶的安全性得到極大提升。本專(zhuān)利結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、與減速帶一起安裝后，使用安全可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖正視圖；

圖2為發(fā)電結(jié)構(gòu)4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中b向視圖中齒板14的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示的，一種新型公路減速帶振動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)，包括地面固定板5，地面固定板5中間設(shè)置開(kāi)槽，開(kāi)槽內(nèi)設(shè)置減速帶1，所述減速帶1下端與底板11剛性連接，減速帶彈簧12、減振器15一端與底板11上表面連接，另一端與地面固定板5下表面連接；底板11兩端設(shè)置齒板14，振動(dòng)殼體2設(shè)置在底板11下方，所述振動(dòng)殼體2上的第一殼板21的兩端端設(shè)有與齒板14相適應(yīng)的嚙合板24。齒板14與嚙合板24可以設(shè)計(jì)成如圖3所示的波浪形凹凸部分接觸，也可以設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)的齒條形狀接觸。振動(dòng)彈簧23一端與第一殼板21下表面連接，另一端與固定板3上表面連接，所述固定板3埋設(shè)于路基中固定不動(dòng)；第一殼板21與固定板3之間設(shè)置發(fā)電結(jié)構(gòu)4，在地面固定板5與底板11之間也可以設(shè)置發(fā)電結(jié)構(gòu)4，這樣可以利用減速帶1的振動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。

當(dāng)減速帶1振幅較小，齒板14與嚙合板24之間的摩擦力足夠而一起上下振動(dòng)，此時(shí)效果為減速帶1帶動(dòng)振動(dòng)殼體2一起上下振動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)減速帶1振幅較大，第一次向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒板14與嚙合板24之間的摩擦力不足而相互滑動(dòng)，此時(shí)底板11向下運(yùn)動(dòng)時(shí)接觸到第一殼體21并帶動(dòng)其一起向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)減速帶1第一次向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，振動(dòng)殼體2在振動(dòng)彈簧23的作用下與減速帶1一起向上運(yùn)動(dòng)。減速帶1第二次向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，在減速帶彈簧12和減振器15的共同作用下向下運(yùn)動(dòng)但振幅減小，此時(shí)底板11與第一殼體21之間脫離，齒板14與嚙合板24之間的摩擦力不足而脫開(kāi)。此后減速帶1的振動(dòng)迅速衰減，而振動(dòng)殼體2繼續(xù)上下振動(dòng)發(fā)電。當(dāng)下一輛車(chē)行駛至減速帶1前，減速帶1的振動(dòng)幅度已大為減小，這樣可以讓下一輛車(chē)通過(guò)減速帶1的安全性得到極大提升。

所述發(fā)電結(jié)構(gòu)4包括套筒41，套筒41底端與固定板3上端面連接，其外側(cè)繞發(fā)電線圈43；永磁體44上端與第一殼板21下表面連接，其下端伸入套筒41內(nèi)；所述固定板3上端、套筒41內(nèi)側(cè)位置裝有永磁體42，當(dāng)永磁體44向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，與永磁體42之間產(chǎn)生排斥，避免永磁體44與固定板3接觸，同時(shí)更利于振動(dòng)殼體2上下振動(dòng)。套筒41的材料可以是非金屬材料，如陶瓷、pvc管。固定板3的材料可以是非金屬材料，如木板、硬質(zhì)塑料板，也可以是水泥板。第二殼板22與固定板3之間設(shè)置第二發(fā)電結(jié)構(gòu)4a，所述第二發(fā)電結(jié)構(gòu)4a的結(jié)構(gòu)與發(fā)電結(jié)構(gòu)4相對(duì)于固定板3對(duì)稱(chēng)。

在第一殼板21的帶動(dòng)下，永磁體44在套筒41內(nèi)做上下振動(dòng)，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，切割發(fā)電線圈43，在發(fā)電線圈43上產(chǎn)生的電流進(jìn)入整流蓄電組件6。

更好的實(shí)施方式是：所述減振器15為主動(dòng)控制式液壓減振器，如在校園內(nèi)行駛的多為小轎車(chē)，在公路收費(fèi)站前不同通道行駛不同類(lèi)型的汽車(chē)，這樣可以針對(duì)不同的道路情況設(shè)置減振器15的剛度，提高對(duì)不同汽車(chē)的適應(yīng)性。更好的是在底板1與地面固定板5之間設(shè)置使兩者在豎直方向的間距可調(diào)的高度調(diào)節(jié)裝置，如在地面固定板5上設(shè)置導(dǎo)桿穿過(guò)底板1上相應(yīng)位置的通孔，或者在地面固定板5上設(shè)置齒輪，在底板1上設(shè)置齒條。這樣也可以根據(jù)不同的道路情況設(shè)置減速帶1的高度。