阅读说明：本技术 一种减速带发电系统 (Deceleration strip power generation system ) 是由 段登峰 邹强 于 2019-04-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供的一种减速带发电系统,包括具有弹性的减速带外壳,所述减速带外壳与地面之间构成封闭空间,其中,所述减速带外壳内部还具有：若干纳米纤维发电器,所述纳米纤维发电器包括中空的橡胶壳体、与所述橡胶壳体的底部密封连接的铜板,所述铜板上固设有若干由导电纳米材料制成的微型纤维,所述橡胶壳体内部充有盐溶液,所述微型纤维侵入盐溶液中,所述微型纤维和盐溶液界面形成双电层,所述微型纤维表面带负电,盐溶液表面带正电；电能收集转换装置,所述电能收集转换装置由能量储存电路和电压转换电路组成。本发明的减速带发电系统安装简便、发电效率更高且环保、安全可靠。(The invention provides a deceleration strip power generation system, which comprises an elastic deceleration strip shell, wherein a closed space is formed between the deceleration strip shell and the ground, and the inside of the deceleration strip shell is also provided with: the nanofiber generators comprise hollow rubber shells and copper plates hermetically connected with the bottoms of the rubber shells, a plurality of micro fibers made of conductive nanomaterials are fixedly arranged on the copper plates, saline solution is filled in the rubber shells, the micro fibers are immersed in the saline solution, double electric layers are formed at the interfaces of the micro fibers and the saline solution, the surfaces of the micro fibers are negatively charged, and the surfaces of the saline solution are positively charged; the electric energy collection and conversion device is composed of an energy storage circuit and a voltage conversion circuit. The deceleration strip power generation system is simple and convenient to install, higher in power generation efficiency, environment-friendly, safe and reliable.)

一种减速带发电系统

技术领域

本发明涉及交通设备领域，特别是涉及一种减速带发电系统。

背景技术

目前利用减速带进行发电的项目在世界上都还处于起步阶段，很多技术依赖于机械发电或者对道路基础结构有所改变，不利于安置且过于复杂，安装时对路面要求较高。

其次，目前许多相同技术产生的电能存在电量小、不稳定、利用率低等不能有效利用问题，不能够实际运用到电能的使用中去。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服公知技术存在的上述缺陷，而提供一种减速带发电系统，安装简便、发电效率更高且环保、安全可靠。

本发明是通过以下技术方案实现的，依据本发明提供的一种减速带发电系统，包括具有弹性的减速带外壳，所述减速带外壳与地面之间构成封闭空间，其中，所述减速带外壳内部还具有：

若干纳米纤维发电器，所述纳米纤维发电器包括中空的橡胶壳体、与所述橡胶壳体的底部密封连接的铜板，所述铜板上固设有若干由导电纳米材料制成的微型纤维，所述橡胶壳体内部充有盐溶液，所述微型纤维侵入盐溶液中，所述微型纤维和盐溶液界面形成双电层，所述微型纤维表面带负电，盐溶液表面带正电；

电能收集转换装置，所述电能收集转换装置由能量储存电路和电压转换电路组成；所述能量存储电路用于收集所述纳米纤维发电器产生的电能；所述电压转换电路用于将能量存储电路输出的电压转换成规定的电压并输出给外接电路。

采用以上结构，可以将汽车经过减速带时损失的电能给电容进行充电进而达到收集稳定电能的目的。

本发明本还可以采取以下技术方案进一步实现：

进一步的，前述的减速带发电系统，其中，所述能量储存电路包括依次连接的全波整流电路和储能电容器。微型纤维两端电荷不同产生的电量通过全波整流电路向储能电容器持续充电。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述全波整流电路包括二极管全波桥式整流器，所述二极管全波桥式整流器的输入端与所述纳米纤维发电器的输出端连接，所述二极管全波桥式整流器的输出端与所述储能电容器的输入端连接。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述电压转换电路包括DC/DC转换器，所述DC/DC转换器的输入端与所述储能电容器的输出端连接，所述DC/DC转换器的输出端用于与外接电路连接。通过加入由DC/DC转换器构成的直流电压转换电路，可以输出直流电压，并保证其处于一个能满足外界电路工作水平的工作电压。

进一步的，前述的减速带发电系统，其中，还包括置于所述减速带外壳内部的固定座，所述碳纳米纤维发电器安装在所述固定座的壳体顶部，所述电能收集转换装置安装在所述固定座的壳体内部。所述纳米纤维发电装置通过所述固定座设在所述减速带外壳1内部的路面上。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述若干纳米纤维发电器呈矩阵排列，且呈沿减速带的长度方向布置M排和沿其宽度方向布置N列，所述M和N均为正整数，且M≥2，N≥2。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述微型纤维的直径为0.8毫米。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述减速带外壳采用硬质橡胶，所述橡胶壳体采用耐溶液并有一定伸缩性的橡胶。

进一步的，前述的减速带发电系统，其中，所述盐溶液选用质量分数在15％以上的氯化钠或硫酸钠盐溶液。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述微型纤维由塑料纤维包裹在有序碳纳米管阵列制成或由碳纳米管捻成纱线状纤维获得。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)便捷性：此发明的减速带发电系统安装十分简便，不需要对现有道路结构造成破坏和更改。

(2)环保性：由此发明的减速带发电系统产生的电能来自于车辆经过减速带过程中的动能，绿色环保，对环境无污染。

(3)高效性：由此发明的减速带发电系统产生的电流比较稳定，能够很好的储存并利用，提高能量利用率。

附图说明

图1为本发明减速带发电系统的结构示意图；

图2为本发明纳米纤维发电器的结构示意图；

图3为本发明减速带发电系统的电路示意图；

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。需要说明的是实施例仅仅是对本发明宗旨的说明，而并不是对本发明的保护范围的限制。

如图1至图3所示，本发明提供的一种减速带发电系统，包括具有弹性的减速带外壳1，所述减速带外壳1与地面之间构成封闭空间，该封闭空间中存在着气体，如空气，其中，所述减速带外壳内部还具有：

若干纳米纤维发电器2，所述纳米纤维发电器包括中空的橡胶壳体21、与所述橡胶壳体21的底部密封连接的铜板24，所述铜板24上固设有若干由导电纳米材料制成的微型纤维22，所述橡胶壳体内部充有盐溶液23，所述微型纤维22侵入盐溶液中，所述微型纤维22和盐溶液23界面形成双电层，所述微型纤维表面带负电，盐溶液表面带正电；

电能收集转换装置3，所述电能收集转换装置3由能量储存电路和电压转换电路组成；所述能量存储电路用于收集所述纳米纤维发电器产生的电能；所述电压转换电路用于将能量存储电路输出的电压转换成规定的电压并输出给外接电路(未示出)。

本实施方式可进一步通过下面结构实现：

进一步的，前述的减速带发电系统，其中，所述能量储存电路包括依次连接的全波整流电路和储能电容器31。微型纤维22两端电荷不同产生的电量通过全波整流电路向储能电容器持续充电。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述全波整流电路包括二极管全波桥式整流器32，所述二极管全波桥式整流器的输入端与所述纳米纤维发电器2的输出端连接，所述二极管全波桥式整流器的输出端与所述储能电容器的输入端连接。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述电压转换电路包括DC/DC转换器33，所述DC/DC转换器33的输入端与所述储能电容器31的输出端连接，所述DC/DC转换器33的输出端用于与外接电路连接。通过加入由DC/DC转换器构成的直流电压转换电路，可以输出直流电压，并保证其处于一个能满足外界电路工作水平的工作电压。

进一步的，前述的减速带发电系统，其中，还包括置于所述减速带外壳1内部的固定座4，所述碳纳米纤维发电器2安装在所述固定座4的壳体顶部，所述电能收集转换装置3安装在所述固定座4的壳体内部。所述纳米纤维发电装置通过所述固定座设在所述减速带外壳1内部的路面上。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述若干纳米纤维发电器2呈矩阵排列，且呈沿减速带的长度方向布置M排和沿其宽度方向布置N列，所述M和N均为正整数，且M≥2，N≥2。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述微型纤维22的直径为0.8毫米。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述减速带外壳1的材料为硬质橡胶，所述硬质橡胶是指在玻璃化温度在室温以上、几乎不能拉伸的橡胶；所述橡胶壳体21可采用聚硫橡胶，也可采用其他耐溶液并有一定伸缩性的橡胶，均在本发明的保护范围之内。

进一步的，前述的减速带发电系统，其中，所述盐溶液23选用质量分数在15％以上的氯化钠或硫酸钠盐溶液。

较佳的，前述的减速带发电系统，其中，所述微型纤维22由塑料纤维包裹在有序碳纳米管阵列制成或由碳纳米管捻成纱线状纤维获得。

本发明减速带发电系统的发电过程为：

能量转化过程：当汽车经过减速带时所述减速带外壳1发生弹性形变，减速带外壳与地面间的封闭空间内的气体势能、气压增大，使得所述橡胶壳体21发生弹性形变，进而使橡胶外壳中的盐溶液发生流动；

发电过程：微型纤维22浸泡在盐溶液中，微型纤维22和盐溶液23界面形成双电层，所述微型纤维表面带负电，盐溶液表面带正电；液体流动时，盐溶液中的负离子以及微型纤维中的电子会去平衡双电层，导致微型纤维两端电荷不同而产生电量；

电能能储存过程：所述能量存储电路通过储能电容器31收集所述纳米纤维发电器2产生的电量；由于铜板处堆叠产生电压较高，导致储能电容器上的电压不能满足外界电路的工作要求，通过在储能电容器31和外接电路之间加入电压转换电路，进而将电流储存在电容中，并保证其处于一个能满足外界电路工作水平的工作电压。

反复经过上述过程，则能反复将汽车经过减速带时损失的电能给储能电容器进行充电进而达到收集稳定电能的目的。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)便捷性：此发明的减速带发电系统安装十分简便，不需要对现有道路结构造成破坏和更改。

(2)环保性：由此发明的减速带发电系统产生的电能来自于车辆经过减速带过程中的动能，绿色环保，对环境无污染。

(3)高效性：由此发明的减速带发电系统产生的电流比较稳定，能够很好的储存并利用，提高能量利用率。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，凡是依据本发明的技术方案对以上实施例进行的任何简单修改和等同变换，均属于本发明保护的范围。