专利名称：公路压力发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型为车辆行驶时利用其对路面的压力发电的装置。
背景技术：
利用车辆行驶时对路面的压力发电的技术已经存在，其机理大体有两种第一种是在车辆通过时挤压下面的空气，使气体压缩蓄能，该能量再推动发电装置；第二种是在车辆通过时挤压下面的液体蓄能，该能量再推动发电装置。这两种方式都要通过中间介质(空气或液体)来发电，使得结构复杂且效率低。
发明内容为了充分利用车辆行驶时对路面产生的压力发电并使结构简捷，本实用新型提供一种公路压力发电装置，该发电装置通过车辆重力直接驱动杠杆，杠杆使线圈中的磁通量改变，产生感应电势，向外供电。该装置的结构使得发电时不影响车辆的正常行驶，也不会使车辆上下振动。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是公路压力发电装置嵌入路面下，其壳体由路面板盖住并用平头安装螺钉与路面固定；泄力球凸出路面一定高度(例如20_)，其凸出部分的最大直径小于轿车轮胎的宽度。它的基本结构由泄力球、球座、杠杆、发电桶、壳体和路面板构成；泄力球凸出路面板并由球座托住，球座顶面的凹陷弧度与球面吻合；球座与杠杆通过球座轴连接；杠杆的另一端与从发电桶伸出的活动铁芯下端滑动接触。泄力球的直径由凸出路面的高度和凸出部分的最大直径小于轿车轮胎的宽度决定，这样无论车轮怎样压过泄力球都不会陷进孔内，车身不会上下振动，保持平稳；车内人不会有经过异物的感觉。球座顶部内圆与球面吻合，并可使泄力球自由滚动，以减少或消除车轮对球的水平冲击力。发电桶内置线圈、导磁体和活动铁芯。活动铁芯的下端从发电桶下端伸出，可上下滑动。杠杆的一端有一段凹陷，凹陷弧度与活动铁芯下端的弧度吻合。泄力球被车的重力压入地面后，推动杠杆向下移动，杠杆的另一端又推动活动铁芯(永磁体)向上移动，使线圈中的磁通量改变，因而会在线圈的出线端产生感应电动势，感应电动势的大小和方向可用电磁感应定律(e = NX ( Δ Φ/ Δ t, Δ Φ =描述。产生的感应电动势是瞬时能量，该瞬时电能通过整流线路，电容滤波，给蓄电池充电；车轮压过泄力球的次数越多，蓄电池储存的电量就越多，向负载供出的电能就越多。活动铁芯顶端的凸台和桶壳内的凸台将弹簧定位，弹簧给活动铁芯向下的推力，汽车压力没有了，活动铁芯自动向下移动。路面板下面粘上橡胶垫，其孔内面与泄力球面吻合；球座下粘下橡胶垫。这样可减缓机械碰撞和噪音。本实用新型的有益效果是，它利用车辆行驶时对路面的压力发电，机械能直接转换成电能，不用中间介质和额外能量，结构简单，易加工，制作成本低，使用中无噪音且安全，不受阳光和风力有无的影响，便于安装、维修和更换；所发电力可用于路口交通信号灯或路灯的电源。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图I是公路发电装置安装后的俯视图。图2是图I泄力球在原位时A-A剖视图。图3是图I泄力球被压下时A-A剖视图。 图4是图I的B-B剖视图。图5是球座主视图。图6球座俯视图。图7是球座侧视图。图8是图6的C-C剖视图。图9是球座轴主视图。
图10是球座轴侧视图。
图11是杠杆主视图。
图12是杠杆俯视图。
图13是
图12的D-D剖视图。
图14是杠杆轴主视图。
图15是杠杆轴侧视图。
图16是发电桶活动铁芯伸出时的主视图。
图17是发电桶活动铁芯伸出时的侧视图。
图18是发电桶活动铁芯缩进时的王视图。
图19是发电桶活动铁芯缩进时的侧视图。图20是
图17的E-E剖视图。图21是
图19的F-F剖视图。图22是桶壳主视图。图23是桶壳俯视图。图24是图23的G-G剖视图。图25是桶盖主视图。图26是桶盖侧视图。图27是线圈架主视图。图28是图27的H-H剖视图。图29是活动铁芯主视图。图30是活动铁芯俯视图。图31是导磁体主视图。图32是导磁体俯视图。图33是图31的I-I剖视图。图34是弹簧主视图。图35是弹簧侧视图。图36是杠杆支柱主视图。[0043]图37是杠杆支柱俯视图。图38是杠杆支柱侧视图。图39是壳体主视图。图40是壳体侧视图。图41是壳体俯视图。图42是在壳体底部焊装杠杆支柱后的俯视图。图43是图42的J-J剖视图。图44是路面板俯视图。 图45是图44的K-K剖视图。图46是发电桶安装过程剖视图。图47是发电桶安装后俯视图。图48是图47的L-L剖视图。图49是车轮开始接触泄力球时的示意图。图50是车轮已接触泄力球至顶点一半距离时的示意图。图51是车轮到达泄力球顶点时的示意图。图52是车轮开始离开泄力球时的示意图。图53是公路压力发电装置供电至负载端的电路示意图。图I中I.公路，2.泄力球，3.平头安装螺钉，4.路面板。图2中2.泄力球，3.平头安装螺钉，4.路面板，5.上橡胶垫，6.球座，7.球座轴，
8.杠杆轴，9.发电桶，10.杠杆，11.下橡胶垫。图4中· I.公路,2.泄力球,4.路面板。
图16中12.活动铁芯，13.固定螺钉。
图18中12.活动铁芯，13.固定螺钉。图20中12.活动铁芯，13.固定螺钉，14.桶壳，15.线圈，16.桶盖，17.线圈架，18.导磁体，19.弹簧，20.线圈引出线。图45中5.上橡胶垫。图46中.11.下橡胶垫，21.杠杆支柱。图48中.9.发电桶。图49中.2.泄力球，22.车轮。图53中.23.压敏电阻，24.整流二极管，25.电容器，26.蓄电池，27.直流变换器。
具体实施方式
在图I中，压力发电装置嵌入公路(I)内，将路面板(4)盖上并与路面平齐，用平头安装螺钉(3)与路面固定；泄力球(2)由坚硬、抗压的材料制作，它凸出路面一定高度(例如20_)，凸出部分的最大直径应小于轿车轮胎的宽度，该球可承受任意水平方向的冲击力。在图2中，泄力球(2)不受压时通过路面板(4)上的圆孔凸出路面，圆孔下面粘有厚的上橡胶垫(5)，孔壁与泄力球球面的弧度一致，使得球被顶起凸出路面时与孔配合紧密，以防路面上的水流入；平头安装螺钉(3)为标准螺钉，其螺母预埋在相关位置，球座(6)的顶面有球形凹陷，使球定位并能自由滚动；球座通过球座轴(7)与杠杆(10)活动连接；杠杆通过杠杆轴(8)与杠杆支柱活动连接，杠杆的动力壁与阻力壁的长度比保证泄力球被完全压下时活动铁芯顶到线圈的另一端；发电桶(9)是密封的，其上的活动铁芯可上下滑动，向上滑动铁芯插入线圈，向下滑动铁芯拔出线圈，线圈的出线端从桶的侧面引出；下橡胶垫(11)可弹性托住球座。在图4中，壳体嵌入公路(I)面内，再盖上路面板(4)，车轮开始接触泄力球(2)时会有水平方向的分力，使球受到冲击，球的滚动会减弱或消除冲击力。在
图13中，带圆形的凹陷弧度应与图29中活动铁芯下端的圆弧度吻合。在
图16中，活动铁芯(12)由永磁体制成，它可从发电桶内伸出，桶内部件和桶盖用标准的固定螺钉(13)紧固。在
图18中，活动铁芯(12)由永磁体制成，它可从发电桶内缩进，桶内部件和桶盖用标准的固定螺钉(13)紧固。在图20中，活动铁芯(12)被弹簧(19)向下顶，弹簧被铁芯顶上的凸台和桶壳
(14)内的凸台定位，弹簧的弹力应保证在泄力球不被压时完全凸出，任意车辆的重力的四分之一又足以使其完全压缩，桶盖(16)通过固定螺钉(13)固定在桶壳上，线圈架(17)和导磁体(18)通过固定螺钉固定在桶壳内，线圈(15)绕在线圈架上并一起用环氧树脂密封，线径尽量大些以便通过较大电流，匝数由所需的感应电势大小决定，线圈引出线(20)通过导磁体和桶壳上的孔引出。在图45中，上橡胶垫(5)粘在路面板下面，其孔内面与泄力球面吻合。在图46中，下橡胶垫(11)粘在壳体内底部，杠杆支柱(21)焊接在壳内底部。在图48中，在安装杠杆前先安装发电桶(9)。在图49中，泄力球(2)被车轮(22)开始碰到时主要只受到水平方向的冲击力，如箭头所示。在图50中，车轮已接触泄力球并至顶点一半距离时，泄力球受到水平方向和垂直方向的两个分力，如箭头所示。在图51中，车轮行至泄力球顶点时，泄力球只受到垂直方向的压力，如箭头所示。在图52中，车轮开始离开泄力球时，泄力球不再受力回到原位。在图53中，车辆压过泄力球时的行驶速度直接决定磁通变化率(Λ Φ/At)，在线圈匝数确定后就决定感应电势的大小；而车速的变化范围很大，设定感应电势值只能按大多数车速情况考虑；这样车速极快时可能会产生极高的感应电势，威胁电路器件的安全。通过整流桥前端的压敏电阻(23)抑制极高的感应电势；四支二极管(24)构成整流桥，将交变的感应电势整成直流，通过电容器(25)滤波，再给蓄电池(26)充电，通过直流变换器(27)获得所需数值且稳定的直流电能，向负载供电。
、[0086]这种公路压力发电装置使车辆对路面的压力能量得到利用，它可安装在车辆快速通过的路面，在路面的横向间距上尽量密布，以便每种车辆横向两个车轮都能压到，其结构可使车辆通过时正常、平稳，没有压过异物的感觉；产生的电能可向路口的交通信号灯或路灯供电。
权利要求1.一种公路压力发电装置，其特征是由泄力球、球座、杠杆、发电桶、壳体和路面板构成；泄力球凸出路面板并由球座托住，球座顶面的凹陷弧度与球面吻合；球座与杠杆通过球座轴连接；杠杆的另一端与从发电桶伸出的活动铁芯下端滑动接触。
2.根据权利要求I所述的公路压力发电装置，其特征是杠杆的一端有一段凹陷，凹陷弧度与活动铁芯下端的弧度吻合。
3.根据权利要求I所述的公路压力发电装置，其特征是活动铁芯的下端从发电桶下端伸出，可上下滑动。
4.根据权利要求I所述的公路压力发电装置，其特征是发电桶内置线圈、导磁体和活动铁芯。
5.根据权利要求I所述的公路压力发电装置，其特征是活动铁芯顶端的凸台和桶壳内的凸台将弹簧定位，弹簧给活动铁芯向下的推力。
6.根据权利要求I所述的公路压力发电装置，其特征是路面板下面粘上橡胶垫，其孔内面与泄力球面吻合；球座下粘下橡胶垫。
7.根据权利要求I所述的公路压力发电装置，其特征是壳体由路面板盖住并用平头安装螺钉与路面固定。
专利摘要一种利用车辆行驶时对路面产生的压力发电的装置，公路压力发电装置。它主要用于车辆能通过的坚硬路面。它由泄力球、球座、杠杆、发电桶、壳体和路面板构成；泄力球凸出路面板并由球座托住，球座顶面的凹陷弧度与球面吻合；球座与杠杆通过球座轴连接；杠杆的另一端与从发电桶伸出的活动铁芯下端滑动接触。其结构可使车辆通过时正常、平稳，没有压过异物的感觉。它通过车辆重力直接驱动杠杆，杠杆使线圈中的磁通量改变，产生感应电势，向外供电。输出的电能是正负极性瞬变电压；通过整流桥变成直流、电容器滤波、蓄电池充电，从直流变换器输出稳定的直流电压，可向交通信号灯或路灯供电。它结构简单、无噪音、安全且不受阳光和风力有无的影响。
文档编号F03G3/00GK202531368SQ20122007706
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月25日 优先权日2012年2月25日
发明者田博光 申请人:田博光