一种沥青路面能量转换装置及能量转换系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于能量转换技术领域，公开了一种沥青路面能量转换装置及能量转换系统，沥青路面结构层包括路面上面层和路面中下面层，装置包括：设置在路面上面层下表面的第一铝片，设置在路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于第二铝片上表面的第二乳化沥青膜；设置于第一乳化沥青膜和第二乳化沥青膜之间的热电转换元件，热电转换元件的上表面和下表面涂覆有导热硅脂涂层；设置在第一铝片上的正电极和设置在第二铝片上的负电极。本发明专利技术能够在不影响沥青路面的耐久性、舒适型等适用性能的前提下，利用沥青路面中蓄积的热能，实现能量的转换并收集、储存、利用。

Asphalt pavement energy conversion device and energy conversion system

The invention belongs to the technical field of energy transformation, discloses an asphalt pavement energy conversion device and energy conversion system, including device of asphalt pavement including pavement and pavement layer below, the first set: the aluminum surface in the upper layer of pavement under the road surface layer is arranged below the second aluminum sheet surface in the first coating; emulsified asphalt film on the surface of the first aluminum sheet, coated with second emulsified asphalt surface of second aluminum sheet; the thermoelectric conversion element is arranged between the first and second emulsified asphalt asphalt emulsion membrane membrane, on the surface of the thermoelectric conversion element and the lower surface is coated with thermal grease coating; the negative electrode is provided the first electrode in aluminum sheet and aluminum sheet on the set in second. The invention can realize the conversion of energy and collect, store and utilize the energy stored in the asphalt pavement under the precondition of not influencing the applicability of the durability of the asphalt pavement and the comfortable type.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量转换
，尤其涉及一种沥青路面能量转换装置及能量转换系统。
技术介绍
沥青路面凭借优越的性能和行车舒适性，在高等级公路和城市道路中占很大的比重。沥青混合料是一种典型的吸热材料，对太阳能吸收率可达0.85～0.95。在我国大部分地区，夏季的最高气温可达35～40℃，研究表明沥青路面的最高温度要比最高气温高25℃，可能达到60～70℃。因此，在太阳的持续热辐射作用下，大量热量被沥青路面吸收并在沥青面层中得到蓄积，这就使得路面温度远远高于气温。在传统的路面结构中，这种本来属于不可回收并因此浪费掉的热能，进而激发车辙、推移等路面病害，不仅严重影响路面的使用质量和服务寿命，而且影响交通安全。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种沥青路面能量转换装置及能量转换系统，在不影响沥青路面的耐久性、舒适型等适用性能的前提下，利用沥青路面中蓄积的热能，实现能量的转换并收集、储存、利用。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案予以实现。技术方案一：一种沥青路面能量转换装置，所述沥青路面结构层包括路面上面层和路面中下面层，所述装置包括：设置在所述路面上面层下表面的第一铝片，设置在所述路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于所述第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于所述第二铝片上表面的第二乳化沥青膜；设置于所述第一乳化沥青膜和所述第二乳化沥青膜之间的热电转换元件，所述热电转换元件的上表面和下表面涂覆有导热硅脂涂层；所述热电转换元件包含正电极和负电极。技术方案二：一种沥青路面能量转换系统，所述沥青路面能量转换系统包括发电单元、滤波单元、稳压单元和储能单元；其中，所述发电单元包括多个沥青路面能量转换装置，每个沥青路面能量转换装置包括：设置在所述路面上面层下表面的第一铝片，设置在所述路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于所述第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于所述第二铝片上表面的第二乳化沥青膜；设置于所述第一乳化沥青膜和所述第二乳化沥青膜之间的热电转换元件，所述热电转换元件的上表面和下表面涂覆有导热硅脂涂层；所述热电转换元件包含正电极和负电极；所述发电单元用于将沥青路面上面层和沥青路面中下面层之间的温差信号转换为电信号，将所述电信号发送至滤波单元；所述滤波单元用于对所述电信号进行滤波整流，得到整流后电信号，将所述整流后电信号发送至稳压单元；所述稳压单元用于根据所述整流后电信号输出稳定电压，将所述稳定电压发送至储能单元；所述储能单元用于存储电能，将电能输送至用电设备。技术方案一的特点和进一步的改进为：所述热电转换元件为温差发电片。技术方案二的特点和进一步的改进为：(1)所述热电转换元件为温差发电片。(2)所述发电单元包括的多个温差发电片采用串联方式连接，或者并联方式连接，或者串并混联方式连接。(3)所述发电单元的埋置深度为3-4厘米。本专利技术提供的沥青路面能量转换收集应用系统具有如下优点：绿色环保，清洁高效：太阳能作为一种绿色清洁能源，是用之不竭的，开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。沥青路面在太阳辐射作用下会吸收并储存大量太阳能，本申请针对沥青路面中由太阳能而成的热能，将其收集起来并转换为电能，符合节能环保及绿色交通理念。结构简单，可靠性高：本系统将热能转化为电能，是一种静态的过程，转化过程不需任何机械部件，将处理的热梯度热电转换器设置于沥青路面结构层中，结构简单，施工方便。资料表明，本申请所使用的温差发电器件正常使用寿命为二十年，采取保护措施的发电器件可以经受车辆反复荷载的作用，可靠性高。环境适应性好，用途广泛：发电系统处于封闭状态，水、空气等外界不利因素对其影响较小；一年四季中虽然空气温度在不断发生变化，但埋置于沥青路面中的发电器件上下表面间始终存在一定的温度差，其可持续产生电能。其发电量可足够满足例如道路的路灯、信号灯、提示灯、应急灯等设施的电量需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种沥青路面能量转换系统的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的一种沥青路面能量转换系统的结构示意图二；图3为本专利技术实施例提供的一种发电部分的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的室外试验电压与气温及表面温度的关系示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种沥青路面能量转换装置，所述沥青路面结构层包括路面上面层和路面中下面层，所述装置包括：设置在所述路面上面层下表面的第一铝片，设置在所述路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于所述第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于所述第二铝片上表面的第二乳化沥青膜；设置于所述第一乳化沥青膜和所述第二乳化沥青膜之间的热电转换元件，所述热电转换元件的上表面和下表面涂覆有导热硅脂涂层；所述热电转换元件包含正电极和负电极。具体的，所述热电转换元件为温差发电片。本专利技术实施例还提供一种沥青路面能量转换系统，如图1所示，所述沥青路面能量转换系统包括发电单元、滤波单元、稳压单元和储能单元。其中，所述发电单元包括多个沥青路面能量转换装置，每个沥青路面能量转换装置包括：设置在所述路面上面层下表面的第一铝片，设置在所述路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于所述第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于所述第二铝片上表面的第二乳化沥青膜；设置于所述第一乳化沥青膜和所述第二乳化沥青膜之间的热电转换元件，所述热电转换元件的上表面和下表面涂覆有导热硅脂涂层；所述热电转换元件包含正电极和负电极；所述发电单元用于将沥青路面上面层和沥青路面中下面层之间的温差信号转换为电信号，将所述电信号发送至滤波单元；所述滤波单元用于对所述电信号进行滤波整流，得到整流后电信号，将所述整流后电信号发送至稳压单元；所述稳压单元用于根据所述整流后电信号输出稳定电压，将所述稳定电压发送至储能单元；所述储能单元用于存储电能，将电能输送至用电设备。具体的，所述热电转换元件为温差发电片。进一步的，所述发电单元包括的多个温差发电片采用串联方式连接，或者并联方式连接，或者串并混联方式连接。更进一步的，所述发电单元的埋置深度为3-4厘米。示例性的，在1平方米的沥青路面中，发电单元包含20-50个沥青路面能量转换装置。本专利技术的沥青路面能量转换收集系统具体是在沥青路面结构层中设置若干个串并联的热梯度热电转换器，将太阳光照和大气热量辐射产生的热量直接转换成电能，采用滤波电路及稳压电路处理后，储存于蓄电装置中，为道路附属设施进行供电。该系统符合绿色环保的工程建设理念，不仅实现了清洁能源的可持续利用，而且还能有效减缓路面高温引起的病害。示例性的，参考图2，一种沥青路面能量转换收集系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面能量转换装置，所述沥青路面结构层包括路面上面层和路面中下面层，其特征在于，所述装置包括：设置在所述路面上面层下表面的第一铝片，设置在所述路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于所述第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于所述第二铝片上表面的第二乳化沥青膜；设置于所述第一乳化沥青膜和所述第二乳化沥青膜之间的热电转换元件，所述热电转换元件的上表面和下表面涂覆有导热硅脂涂层；所述热电转换元件包含正电极和负电极。

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面能量转换装置，所述沥青路面结构层包括路面上面层和路面中下面层，其特征在于，所述装置包括：设置在所述路面上面层下表面的第一铝片，设置在所述路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于所述第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于所述第二铝片上表面的第二乳化沥青膜；设置于所述第一乳化沥青膜和所述第二乳化沥青膜之间的热电转换元件，所述热电转换元件的上表面和下表面涂覆有导热硅脂涂层；所述热电转换元件包含正电极和负电极。2.根据权利要求1所述的一种沥青路面能量转换装置，其特征在于，所述热电转换元件为温差发电片。3.一种沥青路面能量转换系统，其特征在于，所述沥青路面能量转换系统包括发电单元、滤波单元、稳压单元和储能单元；其中，所述发电单元包括多个沥青路面能量转换装置，每个沥青路面能量转换装置包括；设置在所述路面上面层下表面的第一铝片，设置在所述路面中下面层上表面的第二铝片；涂覆于所述第一铝片下表面上的第一乳化沥青膜，涂覆于所述第二铝片上...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗培龙，丁湛，冯振刚，朱昊，梁国挺，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61