压力发电阻尼式减速带的制作方法

本发明涉及减速带技术领域，尤其涉及一种压力发电阻尼式减速带。

背景技术：

为了保证车辆在十字路口、各校园内部及邻近路段和居民住宅区路段等必须以较低车速行驶通过，一般在相应路段都会设置减速带，提示来往车辆前方路段应当减速慢行。由于减速带的提示作用能够有效的防止交通事故的发生，因而在很多路段运用较为广泛。

目前已投入使用的减速带虽然在一定程度上降低了事故发生的风险，但是其仍然存在一些问题，其一，行驶车辆通过减速带时，由于减速带内部没有缓冲装置，会使车辆和减速带都承受较大的冲击载荷，减速带和车辆轮胎产生较大的挤压变形，降低使用寿命；其二，车辆通过减速带时产生的压载和振动冲击能量未能被收集并加以利用；其三，夜晚和雾霾天气等视野不明晰时，比较难看清和判断减速带的位置，不仅会对行驶车辆还会对该路段行人和自行车骑行造成一定的安全隐患；

但是，一些已经设计出来的缓冲减速带都是采用橡胶复合材料制造而成，并用螺栓固定在路面上，或是坚硬的铸铁式减速带。由于使用时限的增加，橡胶减速带及其固定螺栓的磨损会急剧增加，这会对过往车辆的轮胎会造成较大的破坏，同时由于橡胶的磨损而造成的螺栓的裸露也会影响车辆行驶的平稳性，铸铁是减速带则会对车辆轮带伤害较大，特别是车辆通过减速带未减速时；

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对现在已投入使用减速带存在的冲击变形较大、减速带和车辆轮胎都容易磨损、维护不便、不能进行能量转换利用、视野不明晰时难以判断减速带的位置等一系列问题，提供一种压力发电阻尼式减速带。

本发明采用如下技术方案：

压力发电阻尼式减速带，其特征在于，包括

压力发电模块：包括导向机构、以及减速带压力发电装置，能够感知来往车辆的压载和冲击能力，并利用压力发电装置压电效应产生的交变电流，并将产生的电信号传递到与之相连的储能模块；

储能模块：包括依次连接的整流稳压电路、储能电路、充电电池，同时与发电模块和负载模块电连接，用于接收来自压力发电模块的产生的交变电流，并对传递来的电流通过整流稳压电路进行整流处理，将处理后的电流存储到可充电电池中，形成可以持续稳定提供电能的电源，能够有效地给压力发电阻尼式减速带上为提升减速带使用性能增加负载供能。

在上述的压力发电阻尼式减速带，所述导向机构包括设置在地面以下的凹槽，以及固定在减速带底部的用于连接减速带并传递来自车轮冲击的能量的下凸块，减速带基机与导向机构材质相同,均采用耐冲击、抗高温、抗老化及高硬度的工程塑料。

在上述的压力发电阻尼式减速带，所述减速带压力发电装置，包括压电元件、阻尼减速机构；

所述压电元件，设置于导向机构下端与凹槽下端之间，为多层串联，用于增大发电电压，包括传力上盖、压电片、负电极、绝缘材料、正电极、底座组成,底座内设有凹槽，传力上盖以及两个压电片设置在凹槽内，两个压电片上下布置且两个压电片之间设有负电极，传力上盖能够与减速带底端接触，并能在减速带的下压作用下将压力传导给压电片；压电片两侧通过绝缘材料将压电片与底座隔开；所述负电极与储能模块的电源负极连接；两压电片的正极通过底座和传力上盖串联在一起，将电荷传给正电极，正电极与储能模块的电源正极连接；随着激励载荷的增大,压电振子的输出功率也随之增大，提高能量存储效率。

在上述的压力发电阻尼式减速带，所述阻尼减速机构，包括：

头部关节轴承，设置于所述导向机构下凸块下端，用于连接阻尼减速结构和导向机构；

活塞杆：包括上活塞杆和下活塞杆，设置于头部关节轴承和液压缸之间，用于传递力；

液压缸：设置于所述阻尼减速机构内部，用于消减过大过快的力；

尾部关节轴承：设置于所述阻尼减速机构下端和凹槽下端，连接阻尼减速结构和凹槽下端；

阻尼控制阀：设置于所述液压缸内部，用于改变所述液压缸内部液压的体积，进而改变阻尼力的大小，调节传至所述发电模块的压力。

在上述的压力发电阻尼式减速带，所述储能模块包括整流稳压电路、储能电路、充电电池；

所述整流稳压电路，用于将所述发电模块产生的交流电整流成直流电流，并对交流电的幅值进行稳压处理，将最终得到的稳压直流电传递至储能电路；

所述储能电路，用于连接整流稳压电路与充电电池，并对充电电池进行保护，防止所述整流稳压电路传递的电流过大对充电电池造成损害，同时对负载进行供电；

所述充电电池，用于存储所述发电模块产生的电能并对负载进行供电。

在上述的压力发电阻尼式减速带，还包括负载模块，消耗压力发电阻尼式减速带产生的电能的装置。

在上述的压力发电阻尼式减速带，还包括一密封机构，置于该凹槽内，密封机构采用橡胶密封，覆盖在减速带7的两侧，防止雨雪、碎屑等外界杂质进入压电装置影响压电效果和发电性能同时导向机构及密封机构还对压电装置底座及压电装置受到的路面的侧向力起到缓冲作用,进一步保护装置。

本发明的压力发电模块能够感知来往车辆的冲击和压载，能够给行驶车辆一定缓冲作用，从而减小减速带和车轮的变形与磨损，且保证压电装置的使用寿命和可靠性，并利用压力发电装置的压电效应产生电能，通过储能电路收集利用压载产生的能量，可以给减速带上相关负载供电，对车辆的冲击能量进行了较为合理的回收和利用，达到了节能目的，实现了环保目标。

本发明产生的有益效果是：提供一种压力发电阻尼式减速带能够快速响应车辆压载，利用压力发电装置的压电效应产生电流，通过整流稳压电路、储能电路以及充电电池实现能量的快速收集与存储，可充电池通过usb接口给减速带相关负载提供能量，使负载能够利用压力发电阻尼式减速带存储的能量，实现正常运行。负载可采用依附于压力发电阻尼式减速带制造的led灯，在夜晚行车时段和雾霾天气等视野不明晰状况下开启led灯，使减速带设置的地方形成一道较亮的光带，给司机和往来行人标示减速带的具体位置，提示司机前方路段应当减速慢行，提醒行人前方有障碍物，可以极大的提高这些路段行驶的安全性和车辆行驶平稳性。压力发电阻尼式减速带，整个装置的构较为简单，安装检修方便，适用于各种路况的路段，可以得到广泛使用。

附图说明

图1是本发明实施例的一种压力发电阻尼式减速带的工作流程示意图。

图2是本发明实施例的一种压力发电阻尼式减速带的结构示意图。

图3是本发明实施例的阻尼减速机构的结构示意图。

图4是本发明实施例中的压电元件的机构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图中，传递车辆冲击力模块1、减速带压力发电装置2、整流稳压模块3、储能电路4、负载5、充电电池6、减速带7、凹槽8、密封机构9、压电元件导向机构10、压电元件11、阻尼减速机构12、头部关节轴承13、上活塞杆14、液压缸15、贮油缸16、阻尼控制阀17、行程指示刻度18、尾部关节轴承19、下活塞杆20、传力上盖21、压电片22、负电极23、绝缘材料24、正电极25、底座26。

本发明实施例中，如图1所示，压力发电阻尼式减速带包括发电模块、储能模块、负载模块；在后期维护过程中，如果检测有损坏则直接更换相应的模块即可；

本发明实施例中，压力发电模块，感知来往车辆的压力并利用压电效应将产生的交变电流传递到与之相连的储能模块；

上述实施例中，蓄能模块，电连接所述发电模块和所述负载模块，用于接收来自压力发电模块的电能，并对电流进行整流处理，将处理后的电能存储进蓄电池以及给负载供能；

储能电路，用于连接整流稳压电路与充电电池，并对充电电池进行保护，防止所述整流稳压电路传递的电流过大对充电电池造成损害，同时对负载进行供电；

本发明实施例中，负载模块，指的是消耗压力发电阻尼式减速带产生的电能的装置；

压力发电模块包括传递车辆冲击力模块1、减速带压力发电装置2；

传递车辆冲击力模块1，用于连接减速带，传递来自车轮冲击的能量至减速带压力发电装置2，并对下凸块进行导向；

上述实施例中，减速带压力发电装置2，包括压电元件模块与阻尼机构，用于接收来自导向机构的力，将车辆的冲击能量转化成电能，将电能传递至整流稳压模块3，通过多层发电元件增加发电电压，阻尼机构用于防治冲击力过大过快造成压电元件损坏；

整流稳压电路3，用于将所述发电模块产生的交流电整流成直流电流，并对交流电的幅值进行稳压处理，将最终得到的稳压直流电传递至储能电路4；

储能电路4，用于连接整流稳压电路与充电电池，并对充电电池进行保护，防止所述整流稳压电路3传递的电流过大对充电电池造成损害，同时对负载5进行供电；

充电电池6，用于存储所述发电模块4产生的电能并对负载5进行供电；

本发明的一个具体实例中，车辆通过压力发电阻尼式减速带时，受到减速带的阻力作用，对减速带做工，使车速降低，冲击产生的能量经过导向机构传递至减速带压力发电装置，压电元件受力变形，将冲击压力转化成电能，阻尼机构防止冲击力太大太急导致压电元件损坏，并沿导向机构方向作一定的移动消耗一部分冲击能量，压电元件产生的电能传递至整流稳压电路，对电流的幅值和相位做处理，使之成为恒定的直流电，并传递至储能电路，对负载供电，并传递至充电电池，进行存储工作时,在路面开设一与导向机构及密封机构大小匹配的凹槽,将导向机构及密封机构置于该凹槽内,减速带基体支撑在地面上,且与导向机构及密封机构形成一密封的空腔。减速带基体通过螺孔固定于路面上,采用黑黄相间配色,用以吸引驾驶员注意,采用高强度橡胶带,减速效能显著,坚固实用,耐压持久。导向机构能向压电装置传递压力。压电装置底座外型上与压电装置配合,防止因为过载对压电装置的损害。设计防过载凸角防止压力过大而使压电装置超过其最大形变量。导向机构及密封机构对压电装置底座与压电装置进行密封,防止雨雪、碎屑等外界杂质进入压电装置影响压电效果和发电性能同时导向机构及密封机构还对压电装置底座及压电装置受到的路面的侧向力起到缓冲作用,进一步保护装置；

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。