[发明专利]路面车辆压力蓄电及车流量统计系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路工程领域，特别涉及一种利用车辆对路面产生的压力储存能源和统计车流量的系统。

背景技术

如今的压电陶瓷技术本身是很发达的，其中包括拥有各种性能的压电陶瓷的制造技术和压电陶瓷在多个领域的应用，但现有的压电陶瓷的设备都是给压电陶瓷通电并使之产生位移，比如蜂鸣器、音响、超声波洗衣机等，或者是作为压力传感器，唯独没有利用压力陶瓷进行发电的例子。

在已有的技术中，分类号：TM38，文章编号：1004-132X(2009)14-1717-05为一种新型非共振压电直线电机的设计。这是直接利用压电陶瓷的位移能力将其作为动力机构的例子，但无法用压电陶瓷来储电。

发明内容

本发明是针对现有压电陶瓷技术运用匮乏的问题，提出了一种路面车辆压力蓄电及车流量统计系统，利用压电陶瓷的形变来发电同时辅助控制路况的装置。通过在路面下埋设的压电陶瓷层，将车辆行驶过时产生的电力储存起来，在夜间提供给路边的照明系统，与此同时产生的电信号能用于计算车流量，反馈给交通管理系统，从而实时监控并调整交通信号灯的亮灯时间以及夜间路灯的瞬时功率，组成智能交通管理系统，使路面状况保持最佳，并且大幅减轻电网用于路面照明的负荷，特别适合城市交通流量大的路段使用，并能完美适应将来的智能电网系统。

本发明的技术方案为：一种路面车辆压力蓄电及车流量统计系统，包括压电陶瓷组、电桥、蓄能电容、单片机、电网、路灯、交通信号灯、塑料隔板、钢板、导线，压电陶瓷组上下各压一块钢板，钢板上下板各引一条导线，导线输出接电桥，电桥输出到蓄能电容，蓄能电容到路灯，导线输出并联到单片机，单片机输出控制路灯和交通信号灯，电网输出到路灯和交通信号灯，压电陶瓷组中的每个压电陶瓷之间有塑料隔板隔离绝缘。

本发明的有益效果在于：本发明路面车辆压力蓄电及车流量统计系统，系统充分合理将压电陶瓷技术、储能技术、控制技术相结合，节约合理利用能源。

附图说明

图1为本发明路面车辆压力蓄电及车流量统计系统结构示意图；

图2为本发明路面车辆压力蓄电及车流量统计系统压电陶瓷组的主视图；

图3为本发明路面车辆压力蓄电及车流量统计系统压电陶瓷组的俯视图。

具体实施方式

如图1所示路面车辆压力蓄电及车流量统计系统结构示意图，系统包括压电陶瓷组1，电桥2，蓄能电容3，单片机4，电网5，路灯6，交通信号灯7，塑料隔板8，钢板9，导线10，压电陶瓷组1上下各压一块钢板9，钢板9上下板各引一条导线10，导线10输出接电桥2，电桥输出到蓄能电容3，蓄能电容3到路灯6，导线10输出并联到单片机4，单片机4输出控制路灯6和交通信号灯7，电网输出到路灯6和交通信号灯7，压电陶瓷组中的每个压电陶瓷之间有塑料隔板8隔离绝缘。

如图2、3所示100个压电陶瓷组成一个压电陶瓷组单元示意图。车辆压过时，压电陶瓷1的表面产生电荷，电荷被作为电极的钢板9收集后通过导线10传送给电桥2。电桥2将交流电转化为直流电后传输给储存电容3，夜间需要亮灯时将储存的电能传送给路灯6。在产生的电能富裕时可上传电网5来减轻电网5的负荷。若储存的电能不够用时，就用电网5给路灯6供电。塑料隔板8起到固定压电陶瓷组1的作用，同时还能适应压电陶瓷1受压时发生的形变，并起到绝缘作用。每当车辆压过时，压电陶瓷1产生的电信号具有固定的规律，将其输入到单片机4后，就可计算出车流量，通过流量的变化即可用来判定当前路段的路况，在夜间车辆稀少时就可知道哪个路段上将会有车经过需要亮灯，而其他路段则可以暂时降低路灯的功率，单片机4将统计的结果上传给交通大队，再来控制交通信号灯7。