一种综合发电路面结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明创造涉及道路工程领域，具体涉及一种综合发电路面结构。
【背景技术】
[0002]随着我国道路系统建设日益完善，新型能源俭约型道路的研宄开发将逐渐崭露头角。
[0003]上个世纪末期，许多材料研宄者发现了压电材料，对压电材料给与一定的应力，材料将产生电能。道路工程从开放交通到完全破坏，路面将承受几十万次甚至几百万次的车辆荷载，若将此机械能通过压电材料转化为电能，将对带来无限的经济与社会效益。但采用压电材料发电的路面，其发电集中在道路繁忙时段，在道路非繁忙时段，路面收到的应力大大减少，发电也将大大减少。
[0004]现有能源问题日益严峻，开发新能源及充分利用太阳能已引起人们大量关注，对于太阳能路面发电，目前在道路工程中虽然得到应用，但其发电主要集中在有阳光的白天，所以其收集的太阳能有限，难以确保稳定发电。
【发明内容】
[0005]本发明创造的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种综合发电路面结构，其综合应用了多种路面发电技术，已提高道路发电效率，确保发电充足稳定。
[0006]本发明创造的目的通过以下技术方案实现:
[0007]提供了一种综合发电路面结构，包括顶层，顶层包括沿路面方向设置的、平行间隔的太阳能电池矩阵，太阳能电池矩阵表面覆盖有透光保护层，太阳能电池矩阵可吸收光/热能发电并传输至电力收集装置；太阳能电池矩阵的间隔之间沿路面方向设置有发电机转子，发电机转子转动发电并传输至电力收集装置；顶层下方是由压电材料制成的中层，压电材料根据路面压力变化发电并传输至电力收集装置；中层之下是起支撑作用的底层，底层沿路面方向开设有管道，用于通过电缆和/或光缆；顶层与底层之间连接有热电力采集结点，热电力采集结点基于热电效应利用顶层与底层之间的温度梯度发电并传输至电力收集
目.ο
[0008]其中，所述电力收集装置包括多个设置在所述综合发电路面结构旁的蓄电池。
[0009]本发明创造的有益效果:
[0010]本发明创造的一种综合发电路面结构，在顶层设置有可吸收光/热能发电的太阳能电池矩阵，以及与路面来往车辆的轮胎摩擦转动而发电的发电机转子，在中层设置压电材料，感受路面车辆行驶过程中对路面的压力变化进行发电，还在顶层与底层之间连接有热电力采集结点，利用路面与底层之间的温度差进行发电。本综合发电路面结构通过多源发电，充分地利用了路面结构，提高道路发电效率，发电稳定。
【附图说明】
[0011]利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0012]图1是本发明创造的结构示意图。
[0013]图2是太阳能电池矩阵及其透光保护层的结构示意图。
[0014]图3是顶层及中层的纵截面示意图。
[0015]图4是发电机转子设置于顶层的结构示意图。
[0016]图5是热电力收集示意图。
[0017]图6是底层的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。
[0019]本发明创造的一种综合发电路面结构，其所产生的电能主要被传输并储存至电力收集装置108中，优选地，电力收集装置108包括多个设置在所述综合发电路面结构旁的蓄电池，该综合发电路面结构的结构如图1至图6所示，包括顶层、中层102和底层106。
[0020]顶层101包括沿路面方向109设置的、平行间隔的太阳能电池矩阵101，见图1。太阳能电池矩阵表面覆盖有透光保护层105，见图2。太阳能电池矩阵101不仅可将太阳光转换成电能，还能将太阳光的热能转换成电能，转换的电能将传输至电力收集装置108。
[0021]太阳能电池矩阵101的间隔之间沿路面方向109设置有发电机转子103，如图1和图4所示，路面上行驶的车辆的轮胎从发电机转子103经过，与发电机转子103产生相对摩擦，是发电机转子103转动，转动发电机转子103通过机电方式、切割磁感线发电并传输至电力收集装置108。发电机转子103同时还能减少车辆轮胎与路面的摩擦力，减少车辆行驶时的能量损耗。行驶中的车辆所产生的、位于车辆底部的强风和压缩气体同样能转动发电机转子103。
[0022]顶层下方是由压电材料制成的中层102，见图1和图3，中层102不仅作为太阳能电池矩阵101的支撑层，并且还用作发电，压电材料感受路面上行驶的车辆的震动以及其所产生的风的压力变化而产生电能，并传输至电力收集装置108。
[0023]如图1和图6所示，中层之下是起支撑作用的底层106，底层106沿路面方向开设有管道107，管道107被设计成足够宽大，可用于穿设各种线缆和附加设备，例如电话线、光缆、电缆、数据线、监测控制网络、交通道路监控装置等。
[0024]如图1和图5所示，顶层与底层107之间连接有热电力采集结点104。道路的表面由于太阳光的照射，同时加上车辆与路面的摩擦，会产生相对较高热量，而道路表面再往下几寸的温度即远远低于道路表面的温度，两者之间的温度梯度即可利用热电效应进行发电。具体是通过在顶层的热面H与底层106的冷面C之间连接热电力采集结点104，热电力采集结点104基于热电效应利用热面H与冷面C之间的温度梯度发电并传输至电力收集装置108。热面H与冷面C之间的温度梯度越大，热电力采集结点104所产生的电能越多，该发电方式区别于太阳能电池矩阵101的直接将太阳热能转化成电能，热电效应必须要有温度差才能实现。
[0025]本综合发电路面结构被制作成矩形模块，便于运输和铺设，而且便于大规模生产，通过将多块综合发电路面结构拼接从而形成路面，也可在现成的道路上直接铺设。
[0026]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种综合发电路面结构，其特征在于:包括顶层，顶层包括沿路面方向设置的、平行间隔的太阳能电池矩阵，太阳能电池矩阵表面覆盖有透光保护层，太阳能电池矩阵可吸收光/热能发电并传输至电力收集装置；太阳能电池矩阵的间隔之间沿路面方向设置有发电机转子，发电机转子转动发电并传输至电力收集装置；顶层下方是由压电材料制成的中层，压电材料根据路面压力变化发电并传输至电力收集装置；中层之下是起支撑作用的底层，底层沿路面方向开设有管道，用于通过电缆和/或光缆；顶层与底层之间连接有热电力采集结点，热电力采集结点基于热电效应利用顶层与底层之间的温度梯度发电并传输至电力收集装置。2.根据权利要求1所述的一种综合发电路面结构，其特征在于:所述电力收集装置包括多个设置在所述综合发电路面结构旁的蓄电池。
【专利摘要】本实用新型创造涉及道路工程领域，具体涉及一种综合发电路面结构。其包括顶层，顶层包括沿路面方向设置的、平行间隔的太阳能电池矩阵，太阳能电池矩阵表面覆盖有透光保护层，太阳能电池矩阵的间隔之间沿路面方向设置有发电机转子，顶层下方是由压电材料制成的中层，中层之下是起支撑作用的底层，底层沿路面方向开设有管道，用于通过电缆和/或光缆，顶层与底层之间连接有热电力采集结点，太阳能电池矩阵吸收转换的发电、发电机转子转动的发电、压电材料根据路面压力变化的发电以及热电力采集结点利用顶层与底层之间的温度梯度所产生的电力均统一传输至电力收集装置。该综合发电路面结构综合应用了多种路面发电技术，提高了道路发电效率。
【IPC分类】E01C9/00, H02S10/10
【公开号】CN204690527
【申请号】CN201520189846
【发明人】张航, 王文明, 张明, 张哲 , 陈向丽, 王姣丽, 王美峰, 王守军, 陈智侠, 张静, 李展, 孔德营
【申请人】张航, 王文明, 张明, 张哲 , 陈向丽, 王姣丽, 王美峰, 王守军, 陈智侠, 张静, 李展, 孔德营
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月31日