專(zhuān)利名稱：一種車(chē)流碾壓發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠在承受車(chē)輛重壓振動(dòng)時(shí)發(fā)電的裝置，屬發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)的日益加劇和低碳經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源利用率越來(lái)越受到人們的 重視。川流不息的車(chē)輛駛過(guò)路面時(shí)，路面在車(chē)輛壓力作用下會(huì)發(fā)生變形和振動(dòng)，這些能量以 往總是白白地浪費(fèi)掉，如果能夠?qū)⑺D(zhuǎn)換成電能為信號(hào)燈、收費(fèi)站、停車(chē)場(chǎng)供電，必然會(huì)節(jié) 省大量的電能，提高能源利用率，在偏遠(yuǎn)地區(qū)，還能節(jié)省輸電費(fèi)用，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在承受車(chē)輛重壓振動(dòng)時(shí)輸出電能的車(chē)輛流碾壓 發(fā)電裝置。本發(fā)明所述問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種車(chē)流碾壓發(fā)電裝置，它包括車(chē)輛壓板、液壓缸、蓄能器、渦輪、介質(zhì)容器、發(fā)電 機(jī)、蓄電池和壓電陶瓷，所述車(chē)輛壓板鋪設(shè)在路面上；所述液壓缸位于車(chē)輛壓板下面，液壓 缸的活塞桿由車(chē)輛壓板驅(qū)動(dòng)，液壓缸的進(jìn)液口接介質(zhì)容器，出液口接蓄能器的進(jìn)液口 ；所述 蓄能器輸出的工作介質(zhì)液流經(jīng)單向閥驅(qū)動(dòng)渦輪，渦輪的回液口接至介質(zhì)容器；所述發(fā)電機(jī) 由渦輪驅(qū)動(dòng)，其輸出端經(jīng)整流器連接蓄電池的電極；所述壓電陶瓷也安裝于車(chē)輛壓板的下 面，其輸出端連接蓄電池的電極。上述車(chē)流碾壓發(fā)電裝置，所述發(fā)電機(jī)的輸出端經(jīng)變壓器連接至用電器。上述車(chē)流碾壓發(fā)電裝置，在液壓缸的出液口與介質(zhì)容器之間的管路中設(shè)有安全 閥。本發(fā)明利用壓電陶瓷以及由液壓缸、蓄能器、渦輪、發(fā)電機(jī)構(gòu)成的液壓發(fā)電系統(tǒng)將 路面受壓時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成電能，有效利用了這部分能量。該裝置將壓電陶瓷、液壓 發(fā)電系統(tǒng)和蓄電池三者有機(jī)地結(jié)合在一起，協(xié)同為用電設(shè)備供電，提高了輸出電壓的穩(wěn)定 性。本發(fā)明不僅可提高能源利用率，而且輸出的電壓持續(xù)穩(wěn)定，能夠滿足常規(guī)用電器的要 求，特別適合在公路減速帶、收費(fèi)站及大型停車(chē)場(chǎng)作局部能源使用。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)為1、液壓缸；2、車(chē)輛壓板；3、介質(zhì)容器；4、發(fā)電機(jī)；5、整流器；6、變 壓器；7、用電器；8、渦輪；9、壓力表；10、單向閥；11、蓄能器；12、蓄電池；13、安全閥；14、壓
電陶瓷。
具體實(shí)施例方式壓電陶瓷14是受到壓力作用時(shí)會(huì)在兩端面間出現(xiàn)電壓的多晶體材料。壓電陶瓷 具有宏觀壓電性強(qiáng)、介電常數(shù)高、可以加工成任意形狀，但機(jī)械品質(zhì)因子較低、電損耗較大、 穩(wěn)定性差等特點(diǎn)。采用單一的壓電陶瓷制作發(fā)電裝置不能滿足常規(guī)用電器的要求。為此， 本發(fā)明將液壓發(fā)電系統(tǒng)與壓電陶瓷組合，構(gòu)成了一種實(shí)用的壓力發(fā)電裝置。參看圖1，本發(fā)明中，液壓缸1和壓電陶瓷14的數(shù)量可以根據(jù)具體情況任意設(shè)置， 圖1中液壓缸1的數(shù)量是兩個(gè)，壓電陶瓷14為一個(gè)。車(chē)輛的壓力作用于車(chē)輛壓板2上，然 后再由車(chē)輛壓板2將壓力傳遞給壓電陶瓷14和液壓缸1。本發(fā)明的工作原理如下當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)道路減速帶時(shí)，路面受壓會(huì)產(chǎn)生上下位移S的 振動(dòng)。壓力傳遞到車(chē)輛壓板2上，車(chē)輛壓板2會(huì)下降5，使壓電陶瓷14發(fā)電并對(duì)蓄電池充電， 車(chē)輛壓板2同時(shí)壓下動(dòng)力液壓缸1的活塞桿。將缸中的液體壓入蓄能器11，此時(shí)單向閥10處 于關(guān)閉狀態(tài)。隨著機(jī)動(dòng)車(chē)不斷地壓動(dòng)車(chē)輛壓板2，蓄能器11中液體的壓力也不斷地升高。當(dāng) 蓄能器11中的壓力升高到單向閥10設(shè)定的上臨界壓力值時(shí)，單向閥10打開(kāi)。蓄能器中的高 壓液體通過(guò)單向閥10后沖向封閉渦輪8，沖動(dòng)渦輪8轉(zhuǎn)動(dòng)。渦輪8的中心軸通過(guò)聯(lián)軸器與外 部小型發(fā)電機(jī)4連接，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，將整個(gè)系統(tǒng)的流體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。該過(guò) 程中，蓄能器11中的壓力不斷下降，當(dāng)下降到單向閥10的下臨界壓力時(shí)，單向閥10關(guān)閉，蓄 能器11繼續(xù)蓄能，重復(fù)以上的過(guò)程。工作時(shí)整個(gè)系統(tǒng)中的流體介質(zhì)不斷循環(huán)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造 成污染。安全閥13用于控制高壓部分最高壓力，以防該回路壓力過(guò)高。本裝置的蓄電池12用于儲(chǔ)存電能，并穩(wěn)定輸出電壓。對(duì)于直流用電器，可直接接 蓄電池12 ；對(duì)于交流用電器，可直接接發(fā)電機(jī)4的輸出端或經(jīng)變壓器6接發(fā)電機(jī)4的輸出 端；對(duì)于一些對(duì)電壓的幅值和頻率要求不高的用電器，也可直接接于壓電陶瓷的輸出端。
權(quán)利要求
一種車(chē)流碾壓發(fā)電裝置，其特征是，它包括車(chē)輛壓板(2)、液壓缸(1)、蓄能器(11)、渦輪(8)、介質(zhì)容器(3)、發(fā)電機(jī)(4)、蓄電池(12)和壓電陶瓷(14)，所述車(chē)輛壓板(2)鋪設(shè)在路面上；所述液壓缸(1)位于車(chē)輛壓板(2)下面，其活塞桿由車(chē)輛壓板(2)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)液口接介質(zhì)容器(3)，出液口接蓄能器(11)的進(jìn)液口；所述蓄能器(11)輸出的工作介質(zhì)液流經(jīng)單向閥(10)驅(qū)動(dòng)渦輪(8)，渦輪(8)的回液口接至介質(zhì)容器(3)；所述發(fā)電機(jī)(4)由渦輪(8)驅(qū)動(dòng)，其輸出端經(jīng)整流器(5)連接蓄電池(12)的電極；所述壓電陶瓷(14)也安裝于車(chē)輛壓板(2)的下面，其輸出端連接蓄電池(12)的電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車(chē)流碾壓發(fā)電裝置，其特征是，所述發(fā)電機(jī)(4)的輸出端經(jīng)變壓 器(6)連接至用電器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述車(chē)流碾壓發(fā)電裝置，其特征是，在液壓缸(1)的出液口與介 質(zhì)容器(3)之間的管路中設(shè)有安全閥(13)。
全文摘要
一種車(chē)流碾壓發(fā)電裝置，它包括車(chē)輛壓板、液壓缸、蓄能器、渦輪、介質(zhì)容器、發(fā)電機(jī)、蓄電池和壓電陶瓷，所述車(chē)輛壓板鋪設(shè)在路面上；所述液壓缸位于車(chē)輛壓板下面，液壓缸的活塞桿由車(chē)輛壓板驅(qū)動(dòng)，液壓缸的進(jìn)液口接介質(zhì)容器，出液口接蓄能器的進(jìn)液口；所述蓄能器輸出的工作介質(zhì)液流經(jīng)單向閥驅(qū)動(dòng)渦輪，渦輪的回液口接至介質(zhì)容器；所述發(fā)電機(jī)由渦輪驅(qū)動(dòng)，其輸出端經(jīng)整流器連接蓄電池的電極；所述壓電陶瓷也安裝于車(chē)輛壓板的下面，其輸出端連接蓄電池的電極。本發(fā)明不僅可提高能源利用率，而且輸出的電壓持續(xù)穩(wěn)定，能夠滿足常規(guī)用電器的要求，特別適合在公路減速帶、收費(fèi)站及大型停車(chē)場(chǎng)使用。
文檔編號(hào)H02N2/18GK101882888SQ20101022805
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者吳疆, 張凱, 徐璐, 戴慶輝, 苗輝 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)