一种公路发电装置的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种发电装置，尤其涉及一种公路发电装置。

背景技术：

随着科学的发展以及现代化技术的进步，人类对生活质量的追求也越来越高。伴随着对能源的需求的增加，能源的压力也越来越凸显。节约能源、开发新能源、利用转化再生各类能源成为人们目前迫切所要解决的一个重要问题。事实上，人们生活的环境中蕴含着大量的环境能量，尤其是在道路交通领域，成千上万的车辆行驶在道路上，车辆轴载振动的机械能、轮胎与路面磨耗产生的热能、汽车行驶中带动的空气流通的能量等，此外还有太阳光照对路面的辐射能等都是可以被收集利用的环境能量。

然而，目前道路能量收集方式主要是风力发电和光伏发电两种方式，均为单一形式的能量收集装置。而对于汽车在公路上行驶，由于地心引力的作用，会使汽车产生垂直在路面上的重力，汽车对路面就会形成压力，汽车载重量越大，所产生的重力也就越大，作用在路面上的压力也就越大。但是对于汽车垂直作用在路面上的重力能源，人们还未专门设计出一种装置来将汽车的重力转化为其它的能源用于使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种公路发电装置，所要解决的技术问题是如何利用汽车的重力来进行发电。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种公路发电装置，包括支撑架、储水器、水轮发电机以及若干液压缸，各液压缸的内部均与储水器之间通过管道相连通，储水器与水轮发电机的进水端连通，其特征在于，所述的支撑架包括支撑底板以及从支撑底板的两端向上倾斜的斜坡，斜坡与支撑底板相固定，两斜坡的顶点相互靠近，两斜坡之间连接有若干支撑平板，相邻的两支撑平板之间相铰接，所述的液压缸的活塞顶在支撑平板的下表面上，且当有外力作用在任一支撑平板上时会使该支撑平板绕着铰接点向下摆动。

在使用时，将支撑架安装在路面上，由于支撑架上两斜坡的顶点相互靠近，因此汽车可以从任意一个斜坡开上支撑架再从另一个斜坡开出支撑架。靠近斜坡的支撑平板可以与斜坡的顶点直接铰接或是先通过与一连接板相铰接后再将连接板与斜坡的顶点相固定。若是支撑平板直接与斜坡的顶点铰接的情况，由于两个斜坡的两个顶点是固定不动的，那么各支撑平板在拉直后的状态应该是要大于两个顶点之间的距离的，这样的话才可以保证各支撑平板之间有一定的活动范围。同理，若是支撑平板采用先与连接板相铰接再与斜坡的顶点相固定的方式，那么就要确保各支撑平板在拉直后的状态应该要大于两个连接板相互靠近一端的距离。

以斜坡直接与支撑平板相铰接的情况为例，在汽车沿着其中一个斜坡开上并接触第一块支撑平板时，汽车的重力会作用在该支撑平板上，从而使该支撑平板的另一端绕着与斜坡的铰接点向下摆动。该支撑平板的另一端向下摆动，那么就使得与第二块支撑平板与第三块支撑平板之间的铰接点向上翘起。由于第二块支撑平板与第三块支撑平板的铰接点向上翘起，那么当汽车驶过第一块支撑平板并与第二块支撑平板相接触时，同样会使第二块支撑平板绕着其与第一块支撑平板的铰接点向下摆动，从而使汽车在经过第一块支撑平板与第二块支撑平板时使第一块支撑平板与第二支撑平板的状态呈类似于波浪状。

以此类推，在汽车驶过每一块支撑平板时都会使对应的支撑平板向下摆动，支撑平板向下摆动后就会下压对应的液压缸的活塞，从而使液压缸内的水通过管道压入到储水器内进行储存，并在需要发电时通过储水器向水轮发电机内注水来实现发电。

本公路发电装置充分利用了汽车行驶过程中地球对汽车的引力能源来转化为电能，而且结构简单、造价便宜，且无需热能提供，机械运转噪音分贝极低，在转化过程中也无碳排放。

在上述的公路发电装置中，每个支撑平板的左右两端均具有凸出的套接部，套接部上设有铰接孔，相邻两支撑平板之间通过穿过铰接孔的铰接轴形成铰接，所述的铰接孔的孔径略大于铰接轴的外径。

由于液压缸的活塞顶在对应的支撑平板的底部使各支撑平板保持齐平，那么为了使各支撑平板之间的铰接关系以及支撑平板与斜坡之间的铰接关系能够满足有外力作用时能够使支撑平板绕着对应的铰接点向下摆动的条件，就要将铰接孔的孔径设置为要大于铰接轴的外径，这样的话实际上铰接轴是能够相对于铰接孔轴向窜动的，那么在有外力作用在支撑平板上时就会使支撑平板绕着相应的铰接点向下摆动并下压液压缸的活塞来最终实现发电。

在上述的公路发电装置中，每一支撑平板一端的套接部均与相邻的支撑平板对应一端的套接部相互错开设置。

每一支撑平板一端的套接部均与相邻的支撑平板对应一端的套接部相互错开设置，那么相邻的两支撑平板在铰接时应该是其中一块支撑平板左端的套接部与另一块支撑平板右端的套接部相配合的，那么在连接完毕后能够保证各支撑平板的两侧保持齐平。这样能够保证各支撑平板连接后呈笔直状态，避免汽车驶过时作用在各支撑平板上的力不均匀，而造成汽车重力无法有效地转化成电能。

在上述的公路发电装置中，本公路发电装置还包括位于液压缸与储水器之间的增压容器，所述的增压容器与液压缸的内部之间连接有输入管，所述的储水器与增压容器之间连接有输出管，所述的输入管的出水端高于输出管的进水端。

由于储水器需要具备位能而一般都会将储水器的位置设置得较高，那么为了避免液压缸内的水因压力问题而无法直接通过管道压入到储水器内，因此在液压缸与储水器之间设置增压容器，利用增压容器对水进行增压。主要是由于输入管的出水端高于输出管的进水端，当液压缸内的水不断地从输入管内压入到增压容器内后会使增压容器内形成高压状态，从而使进水到增压容器内的水能够顺利通过输出管压入到储水器内以进行发电。

在上述的公路发电装置中，所述的输入管的进水端与液压缸之间设有止回阀。

止回阀用于防止压入输入管内的水返流回液压缸内。

在上述的公路发电装置中，本公路发电装置还包括水槽，所述的水槽与各液压缸均相连通，所述的储水器与水槽之间连接有溢流管。

利用水槽对各液压缸进行供水，同时在储水器与水槽之间连接溢流管，在储水器内的水存满时通过溢流管导入到水槽内并用于向液压缸供水，实现水的循环利用。

在上述的公路发电装置中，所述的水槽连接有分配管，所述的分配管与各液压缸相连通，且在分配管与各液压缸之间均设有止回阀。

水槽通过分配管对各液压缸进行统一供水，同时为了防止液压缸内的水通过分配管返流回水槽内，因此在分配管与液压缸之间设置止回阀，利用止回阀实现分配管与液压缸之间的单向连通，从而保证液压缸内的水在活塞下压时只能进入到输入管内以顺利实现发电。

在上述的公路发电装置中，所述的水槽与分配管之间设有过滤器。

设置过滤器是为了对从水槽进入液压缸内的水进行过滤，防止水中的杂质进入到液压缸内而影响到液压缸的活塞的正常上下移动，以保证活塞能够正常下压来使液压缸内的水进入到增压容器内并最终实现发电。

在上述的公路发电装置中，所述的水轮发电机的出水端与水槽之间连接有回流管。

将水轮发电机的出水端与水槽之间通过回流管形成连接，那么在储水器中水供入到水轮发电机内进行发电后，又可以使水从回流管回流至水槽内，然后再重新供给液压缸使用，以此形成水的循环利用，从而使本公路发电装置在发电过程中不会造成水资源的浪费。

在上述的公路发电装置中，所述的储水器与水轮发电机之间连接有供水管，且在供水管上设有控制阀。

在供水管上设置控制阀主要是为了能够对储水器与水轮发电机之间的通路进行控制，避免水轮发电机始终处于工作状态而影响到使用寿命。

与现有技术相比，本公路发电装置充分利用了汽车行驶过程中地球对汽车的引力能源来转化为电能，且转化过程中水都是处于循环状态的，因此不存在其它能源的消耗。另外本公路发电装置的结构比较简单、造价便宜，且无需热能提供，机械运转噪音分贝极低，在转化过程中也无碳排放。

附图说明

图1是本公路发电装置的示意图。

图2是本公路发电装置中支撑架的俯视图。

图3是图2中的局部放大图。

图4是当汽车经过第一块支撑平板时所形成的局部状态图。

图中，1、支撑架；1a、支撑底板；1b、斜坡；1c、支撑平板；1d、铰接轴；1e、套接部；1e1、铰接孔；2、液压缸；2a、活塞；3、增压容器；4、储水器；5、水轮发电机；6、输入管；7、输出管；8、供水管；9、水槽；10、分配管；11、止回阀；12、控制阀；13、过滤器；14、溢流管；15、回流管。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，一种公路发电装置，包括支撑架1、液压缸2、增压容器3、储水器4以及水轮发电机5，增压容器3位于支撑架1的上方，液压缸2与增压容器3之间连接有输入管6，储水器4位于增压容器3的上方，增压容器3与储水器4之间连接有输出管7，输入管6的出水端高于输出管7的进水端，储水器4与水轮发电机5的进水端之间连接有供水管8，供水管8上设有控制阀12，设置控制阀12主要是为了能够进行控制。

如图1和图2所示，支撑架1包括支撑底板1a以及从支撑底板1a的两端向上倾斜的斜坡1b，两斜坡1b的倾斜角度相反且两斜坡1b的顶点相互靠近。两斜坡1b之间连接有若干支撑平板1c，各支撑平板1c上表面相平齐，相邻的两支撑平板1c之间通过铰接轴1d相铰接，且靠近斜坡1b的支撑平板1c与对应的斜坡1b的顶点之间也通过铰接轴1d相铰接。

如图2和图3所示，各支撑平板1c的大小均相同，支撑平板1c的左右两端均具有凸出的套接部1e，且每一支撑平板1c一端的套接部1e均与相邻的支撑平板1c对应一端的套接部1e相互错开设置。套接部1e上设有铰接孔1e1，相邻的两支撑平板1c对应的一端上的套接部1e插接在一起后，铰接轴1d依次穿过各套接部1e上的铰接孔1e1。斜坡1b与支撑平板1c相铰接的一端也具有套接部1e，斜坡1b上的套接部1e与相邻的支撑平板1c上对应的一端上的套接部1e也相互错开设置，斜坡1b与支撑平板1c之间的铰接轴1d穿过斜坡1b上的铰接孔1e1以及支撑平板1c上对应一端的铰接孔1e1。在本实施例中，铰接孔1e1的孔径略大于铰接轴1d的外径。

如图1所示，液压缸2的数量为若干个，且各液压缸2均位于支撑架1内，每个液压缸2均对应一根输入管6，各输入管6与对应的液压缸2之间设有止回阀11，止回阀11主要用于防止进入到输入管6内的水反流回液压缸2内。液压缸2位于支撑平板1c的下方，且液压缸2的活塞2a顶在支撑平板1c的下表面上使支撑平板1c保持与地面相平行。

在本实施例中，本公路发电装置还包括一向各液压缸2供水的水槽9，水槽9与一根分配管10相连接，分配管10与各液压缸2均相连通，且在分配管10与各液压缸2之间均设有止回阀11，水槽9通过分配管10对各液压缸2进行集体供水，止回阀11主要用于防止液压缸2内的水返流回水槽9内。水槽9与分配管10之间设有过滤器13。设置过滤器13是为了对从水槽9进入液压缸2内的水进行过滤，防止水中的杂质进入到液压缸2内而影响到液压缸2的活塞2a的正常上下移动，以保证活塞2a能够正常下压来使液压缸2内的水进入到增压容器3内并最终实现发电。储水器4与水槽9之间连接有溢流管14，溢流管14的作用主要是为了能够实现水的循环利用，在储水器4内的水存满时通过溢流管14导入到水槽9内并用于向液压缸2供水，实现水的循环利用。水轮发电机5的出水端与水槽9之间连接有回流管15，用于驱动水轮发电机5工作的水能够通过回流管15回流至水槽9内，实现水的循环利用，避免水资源的损耗。

支撑架1安装在路面上，汽车在行驶时会从支撑架1上的一个斜坡1b上来，并依次行驶过各支撑平板1c后再从另一个斜坡1b下去。两斜坡1b的两个顶点是固定不动的，液压缸2的活塞2a顶在支撑平板1c上使得铰接轴1d与铰接孔1e1的下侧孔壁相抵靠。但由于铰接孔1e1的孔径要大于铰接轴1d的外径，因此实际上铰接轴1d是能够相对于铰接孔1e1轴向窜动的，那么在有外力作用在支撑平板1c上时就会使支撑平板1c绕着相应的铰接点向下摆动并下压液压缸2的活塞2a。

如图4所示，根据上述的原理，当汽车刚驶上第一块支撑平板1c时，在汽车的重力作用下使第一块支撑平板1c绕着其与相对应的斜坡1b之间的铰接点向下摆动，即第一块支撑平板1c与第二块支撑平板1c之间的铰接点向下移动，那么这就会造成第二块支撑平板1c与第三块支撑平板1c之间的铰接点向上翘起。当汽车驶过第一块支撑平板1c并驶入第二块支撑平板1c时，又会使第二块支撑平板1c绕着其与第一块支撑平板1c的铰接点向下摆动，即第二块支撑平板1c与第三块支撑平板1c的铰接点向下移动，那么这又会造成第三块支撑平板1c与第四块支撑平板1c之间的铰接点向上翘起。

以此类推，当汽车依次从各支撑平板1c上驶过后，也就意味着各支撑平板1c都会产生向下的摆动。而由于液压缸2的活塞2a在初始状态是顶在支撑平板1c的底部的，因此当支撑平板1c向下摆动时就会下压液压缸2的活塞2a，从而将液压缸2的活塞2a通过输入管6压入到增压容器3内。

随着各液压缸2内的水通过对应的输入管6不断被压入到增压容器3内，增压容器3内的水压会越来越大从而形成高压水。同时由于输入管6的出水端的高度高于输出管7的进水端的高度，因此在增压容器3内形成高压水后就会通过输出管7将水压入到储水器4内进行储存。当汽车行驶过各支撑板并通过支撑架1上的另一个斜坡1b而离开支撑架1后，各液压缸2的活塞2a又上升到液压缸2的顶部并将各支撑板顶回到初始状态。

需要发电时，打开供水管8上的控制阀12，由于储水器4里的水高于地面而具有位能，因此当储水器4通过供水管8向水轮发电机5供水时就可以带动水轮发电机5工作而实现发电。

本公路发电装置充分利用了汽车行驶过程中地球对汽车的引力能源来转化为电能，且转化过程中水都是处于循环状态的，因此不存在其它能源的消耗。另外又结构简单、造价便宜，且无需热能提供，机械运转噪音分贝极低，在转化过程中也无碳排放。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。