本發(fā)明涉及減速帶裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓電式道路減速帶裝置。

背景技術(shù)：

為了市區(qū)或者事故多發(fā)路段行人或者行車的安全，國(guó)家規(guī)定在公路道口、工礦企業(yè)、學(xué)校、住宅小區(qū)入口等位置必須鋪設(shè)減速帶等安全措施，減速帶是用于減小車輛的行使速度的交通專用安全設(shè)置，而且很大程度減少了各交通要道口的事故發(fā)生，既安全又起到緩沖減速目的，提高交通道口的安全。

車輛經(jīng)過(guò)減速度時(shí)，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為減速帶的形變能，或者是向上的動(dòng)能耗散，而這部分能量是可以通過(guò)能量轉(zhuǎn)化裝置收集起來(lái)轉(zhuǎn)化為電能，傳統(tǒng)的減速帶采用的材質(zhì)主要是橡膠，可以起到減速的目的，也可以提高舒適感，但不具備能量收集功能。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種壓電式道路減速帶裝置，旨在解決現(xiàn)有的減速帶無(wú)法起到能量收集作用的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種壓電式道路減速帶裝置，其中，包括橡膠外殼、位于橡膠外殼中的充電單元以及充電電路，所述充電單元從上至下依次包括鋼板、第一絕緣墊、壓電單元和第二絕緣墊，所述壓電單元連接于所述充電電路，當(dāng)汽車通過(guò)減速帶時(shí)，壓電單元變形產(chǎn)生電壓，并通過(guò)充電電路進(jìn)行充電。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，所述充電單元設(shè)置有多層，每層設(shè)置有至少一壓電單元。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，相鄰充電單元的鋼板之間豎向設(shè)置有限位柱。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，所述充電電路包括橋式整流器、濾波器、二極管、蓄電池，所述橋式整流器的交流端與壓電單元的兩端連接，所述橋式整流器的直流端負(fù)極與蓄電池負(fù)極連接，所述橋式整流器的直流端正極與二極管正極連接，所述二極管負(fù)極與蓄電池正極連接，所述濾波器與所述橋式整流器的直流端并聯(lián)。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，所述壓電單元通過(guò)并聯(lián)方式與所述橋式整流器的交流端連接。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，所述壓電單元包括拱形壓電陶瓷與拱形銅基板，所述拱形壓電陶瓷貼在拱形銅基板的兩側(cè)。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，所述限位柱上套設(shè)有彈簧。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，所述第一絕緣墊上設(shè)置有與所述拱形壓電陶瓷的頂部形狀相適配的拱形槽口。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，所述第二絕緣墊上設(shè)置有與所述拱形銅基板的底部形狀相適配的方形槽口。

所述的壓電式道路減速帶裝置，其中，每一充電單元的兩側(cè)均設(shè)置有限位柱。

有益效果：本發(fā)明通過(guò)壓電單元將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，無(wú)需更換電池等優(yōu)點(diǎn)，且具有環(huán)保優(yōu)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境友好，且本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換效率高，易集成，可大規(guī)模推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明壓電式道路減速帶裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明壓電式道路減速帶裝置的充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明壓電式道路減速帶裝置的壓電單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種壓電式道路減速帶裝置，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種壓電式道路減速帶裝置，其中，包括橡膠外殼1、位于橡膠外殼1中的充電單元以及充電電路9（結(jié)合圖2所示），所述充電單元從上至下依次包括鋼板3、第一絕緣墊5、壓電單元2和第二絕緣墊6，所述壓電單元2連接于所述充電電路9，當(dāng)汽車通過(guò)減速帶時(shí)，壓電單元2變形產(chǎn)生電壓，并通過(guò)充電電路9進(jìn)行充電。

本發(fā)明通過(guò)在減速帶中植入壓電材料，通過(guò)橡膠外殼1變形，使壓電材料產(chǎn)生變形，產(chǎn)生電壓，通過(guò)充電電路9進(jìn)行充電，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將周圍環(huán)境的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，這種發(fā)電技術(shù)具有轉(zhuǎn)換效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易集成的優(yōu)點(diǎn)。也就是說(shuō)，本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了減速緩沖的目的，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了能量收集的功能。

本發(fā)明中，所述充電單元設(shè)置有多層，每層設(shè)置有至少一壓電單元2，也就是說(shuō)，本發(fā)明的減速帶具有多層結(jié)構(gòu)，每一層均設(shè)置有至少一壓電單元2，即每一減速帶均設(shè)置有多個(gè)壓電單元2，同時(shí)利用多個(gè)壓電單元2來(lái)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，這樣可提高能量轉(zhuǎn)換效率，從而具有更高的發(fā)電效率。

在相鄰充電單元的鋼板3之間豎向設(shè)置有限位柱4。本發(fā)明的原理是壓電單元2受到向下的壓力，才通過(guò)所述充電電路9進(jìn)行充電，但這個(gè)壓力具有一定極限，如破壞極限值，當(dāng)壓力達(dá)到破壞極限值時(shí)會(huì)損壞壓電單元2。為了保護(hù)所述壓電單元2，在相鄰充電單元的鋼板3之間豎向設(shè)置有限位柱4，當(dāng)所述汽車產(chǎn)生的壓力達(dá)到破壞極限值時(shí)，可通過(guò)限位柱4限位，從而保護(hù)壓電單元2不被損壞。當(dāng)所述汽車產(chǎn)生的壓力未達(dá)到破壞極限值時(shí)，汽車的質(zhì)量越大，則所發(fā)電的電量越大。

優(yōu)選的，每一充電單元的兩側(cè)均設(shè)置有限位柱4，這樣能夠保證兩邊的受力更均勻，進(jìn)一步保證充電單元的可靠性，當(dāng)然每一充電單元的兩側(cè)也不僅限于設(shè)置兩根限位柱4，也可根據(jù)需要選擇其他根數(shù)，并且平均分布，例如在兩側(cè)各設(shè)置一根，在中間也設(shè)置一根。

具體地，如圖3所示，所述壓電單元2包括拱形壓電陶瓷22與拱形銅基板21，所述拱形壓電陶瓷22貼在拱形銅基板21的兩側(cè)。

當(dāng)所述的橡膠外殼1受到壓力時(shí)，通過(guò)鋼板3將壓力傳給壓電單元2。壓電單元2中的拱形壓電陶瓷22受到徑向擠壓力。在徑向擠壓力的作用下，在拱形壓電陶瓷22的兩面累積電荷，形成電壓，從而產(chǎn)生電流。通過(guò)所述充電電路9對(duì)壓電單元2產(chǎn)生的電流進(jìn)行整流濾波并充電。

本發(fā)明中的壓電單元2是卡在第一絕緣墊5和第二絕緣墊6之間。

具體來(lái)說(shuō)，一方面，在所述第一絕緣墊5上設(shè)置有與所述拱形壓電陶瓷22的頂部形狀相適配的拱形槽口8。由于所述拱形壓電陶瓷22的頂部形狀為拱形，所以設(shè)置所述拱形槽口8，可以使拱形壓電陶瓷22的頂部正好卡入到所述拱形槽口8中，而不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，使拱形壓電陶瓷22的上方被固定。

另一方面，在所述第二絕緣墊6上設(shè)置有與所述拱形銅基板21的底部形狀相適配的方形槽口7。由于所述拱形銅基板21的底部形狀為方形，所以設(shè)置所述方形槽口7，可以使拱形銅基板21的底部正好卡入到所述方形槽口7中，而不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，使拱形銅基板21的下方被固定。這樣整個(gè)壓電單元2就被固定在了第一絕緣墊與第二絕緣墊之間，而不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，只會(huì)受到擠壓力，而產(chǎn)生形變。另外，在所述限位柱4上套設(shè)有彈簧，彈簧的作用是進(jìn)一步保護(hù)拱形壓電陶瓷22，防止其受到損壞。

具體地，如圖2所示，所述充電電路包括橋式整流器11、濾波器12、二極管13、蓄電池14，所述橋式整流器11的交流端與壓電單元2的兩端連接，所述橋式整流器11的直流端負(fù)極與蓄電池14負(fù)極連接，所述橋式整流器11的直流端正極與二極管13正極連接，所述二極管13負(fù)極與蓄電池14正極連接，所述濾波器12與所述橋式整流器11的直流端并聯(lián)。即所述橋式整流器11的第一端與第二端分別與壓電單元2的兩端連接，所述橋式整流器11的第三端與蓄電池14負(fù)極連接，所述橋式整流器11的第四端與二極管13正極連接，而所述二極管13負(fù)極與所述蓄電池4正極連接，所述濾波器12與所述橋式整流器11的第三端與第四端并聯(lián)。

另外，所述壓電單元2通過(guò)并聯(lián)方式與所述橋式整流器11的交流端連接，也即，多個(gè)壓電單元2構(gòu)成多發(fā)電單元，多發(fā)電單元之間并聯(lián)，并且與橋式整流器11的交流端（第一端和第二端）連接。也就是說(shuō)，所有的壓電單元2通過(guò)并聯(lián)后與橋式整流器11的交流端連接，經(jīng)整流、濾波后經(jīng)二極管給蓄電池充電。

本發(fā)明的工作原理是：橡膠外殼1對(duì)整個(gè)減速帶起到保護(hù)的作用。當(dāng)汽車壓在橡膠外殼1上，通過(guò)鋼板3，將壓力傳導(dǎo)給壓電單元2，使在拱形壓電陶瓷22發(fā)生形變，在拱形壓電陶瓷22的兩面產(chǎn)生相反電荷，形成正向電壓，經(jīng)過(guò)橋式整流器11、濾波器12、二極管13給蓄電池14充電。當(dāng)汽車離開橡膠外殼1時(shí)，壓電單元2恢復(fù)到初始狀態(tài)，此時(shí)在拱形壓電陶瓷22的兩面產(chǎn)生相反電荷，形成負(fù)向電壓，經(jīng)過(guò)橋式整流器11、濾波器12、二極管13給蓄電池14充電。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)壓電單元將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，無(wú)需更換電池等優(yōu)點(diǎn)，且具有環(huán)保優(yōu)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境友好，且本發(fā)明能量轉(zhuǎn)換效率高，易集成，可大規(guī)模推廣應(yīng)用。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。