基于机械能、热能、光能转化的自发电模块制造技术

基于机械能、热能、光能转化的自发电模块属于能量转换与二次发电技术领域，由多个通过固定支架固接的基本单元组成。基本单元包括盖板组件、装置盒、避震器、缓冲密封装置散热器、压电发电块、导热管组A、导热管组B。固定支架套在装置盒外部；装置盒与盖板组件接合；散热器固定在装置盒下部；避震器、压电发电块固定在盖板组件内部。导热管组A一端置于盖板组件中部空仓中，穿过盖板组件、装置盒，进入散热器内部，尾部与温差发电片一面贴合；导热管组B一端与温差发电片另一面紧密贴合，穿过温差发电箱，另一端与散热片接触；二者使温差发电片两面产生温差，产生电能。本实用新型专利技术结构简单，减少交通系统对发电厂的电量需求，节能环保；保障交通安全畅通。

【技术实现步骤摘要】
基于机械能、热能、光能转化的自发电模块
本技术属于能量转换与二次发电
，涉及一种利用正压电效应、热电效应、光电效应、电磁感应来实现交通发电的装置。
技术介绍
现阶段，交通控制系统电量主要靠发电厂或路面上的太阳能板供电，能够自发电的交通系统目前还未出现在市面上，相比于传统供电方式，本技术具有显著的节能环保效果。
技术实现思路
本技术的目的在于利用庞大的车流量、人流量，通过正压电效应、热电效应、光伏效应、电磁感应多种技术，设计一种能够自行发电的模块，可用于交通系统的自发电。为了达到上述目的，本技术的技术方案为：基于机械能、热能、光能转化的自发电模块，所述的自发电模块由多个通过固定支架固接的基本单元组成。所述的基本单元包括盖板组件、装置盒、避震器、缓冲密封装置散热器、压电发电块、导热管组A和导热管组B；整个发电模块为密封结构，外部环境的水不能进入发电模块内部。所述的盖板组件包括上下两个盖板；所述的上盖板为方形，上表面粗糙，上盖板下表面四个顶角及四边的中心处分别安装一个避震器；靠近上盖板外表面处有多个相互平行的加热丝通孔，即上盖板上方内部放置加热丝；上盖板中部为空仓，用于放置太阳能板和导热管组A，空仓侧面四周使用隔热材料包裹，太阳能板受到光照时产生电能；上盖板底面使用隔热材料包裹并且预留出导热管通孔；上盖板下部底面有凸块，与压电发电块上表面开孔相配合。所述的下盖板中心有贯通的导热管组通孔，下盖板设有凹槽，上下盖板的通孔同轴，放置导热管组A。当路面有冰雪、积水时，可以对上盖板内部的加热丝通电，使其发热使得路面上的冰雪融化、积水蒸发保证路面安全畅通。所述的装置盒内部中空，内部底面设有多个凹槽和固定槽，该凹槽位置与下盖板凹槽位置对应，用于固定避震器，固定槽与压电发电块接合，装置盒内部有多组避震器和多个压电发电块。内部底面中心设有导热管通孔，贯穿底面，该导热管通孔与盖板组件下部的导热管通孔同轴，放置导热管组B；固定支架套在装置盒外部。所述的装置盒底面与盖板组件相互平行，通过缓冲密封装置进行防水防尘接合，当遇到外力作用时，在缓冲密封装置的作用下，盖板组件与装置盒能够在竖直方向上发生微小相对运动。所述的散热器固定在装置盒下部。散热器包括温差发电箱、多个相互平行的散热结构。温差发电箱为开口结构，四周边框与装置盒外部表面通过锁扣紧固，内部设有固定槽用于固定温差发电片，底面中心有贯通的导热管通孔，放置导热管组B；相互平行的多个散热结构与温差发电箱底面贴合，导热管组B贯穿散热结构。所述的散热结构包括散热管和散热片。所述的避震器包括两个相同的套筒、固定座，三者同轴。两套筒开口面分别与固定座上下两端的圆环缓冲弹性材料接合。套筒由磁屏蔽材料制成，圆形底面用绝缘隔板分隔为中央的圆形区域和边界的环形区域，环形区域用于固定导电弹簧一端，圆形区域用于固定强磁性材料一端。所述的压电发电块内部设有多组通过导线连接的发电模块，发电模块垂直排布。每组发电模块包括线圈、绝缘的线圈固定槽、压电陶瓷片、压电陶瓷槽；压电陶瓷片放置在压电陶瓷槽中，线圈固定槽固定在压电陶瓷槽下方，即位于上下两个压电陶瓷槽之间，用于放置线圈。所述的压电陶瓷槽上下表面对应位置设置磁铁块活动孔，其上表面为水平面，下表面的两端为水平面、中部为曲面，该结构两端起到固定陶瓷片的作用，中部曲面能够控制压电陶瓷片的弹性形变量，防止压电陶瓷片发生永久性的功能损伤。所述的磁铁块活动孔从第一个压电陶瓷槽开始贯穿，通过线圈固定槽和中间多个压电陶瓷槽，一直贯穿至最后一个压电陶瓷槽的上表面为止，用于放置磁铁块，磁铁块套于线圈之中，磁铁块接触压电陶瓷片。多个压电发电块固定在盖板组件内部。所述的导热管组A由多根导热管组成，导热管组A一端置于盖板组件中部空仓中，与太阳能板下表面紧密贴合且使用隔热材料包裹紧密贴合处，以减少损耗；中间部分用隔热材料包裹，穿过盖板组件中心的导热管组通孔、装置盒内部底面中心导热管通孔，进入散热器中的温差发电箱内部，尾部与温差发电片一面紧密贴合，并用隔热材料包裹紧密贴合处。所述的导热管组B一端与温差发电片另一面紧密贴合，并使用隔热材料包裹紧密贴合处；中间部分用隔热材料包裹，穿过温差发电箱底面中心的导热管通孔，导热管组B另一端与相互平行的散热片紧密接触，确保热量传递效率。导热管组A将受到光照的太阳能板的热量传递给温差发电的一面，使得该面温度较高；而导热管组B通过相互散热片与低温源相接触，使得温差发电片另一面温度较低；导致温差发电片两面产生明显温差，产生电能。当有外力压动上盖板时，上盖板向下运动。一方面，上盖板压动避震器的上、下两个套筒，使上、下两个套筒做相对运动而挤压环形缓冲减震材料，此时内部的导电弹簧与强磁性材料发生相对运动，弹簧线圈产生感应电流。另一方面，上盖板下部底面的凸块下移，带动压电发电块内部第一组压电陶瓷片使其产生机械形变，第一组压电陶瓷片挤压与之接触的磁铁块使其向下运动，该磁铁块接着又挤压第二组压电陶瓷片使其发生机械形变。如此以来，每组压电陶瓷片都会发生机械形变产生电流，每个磁铁块都会与环绕在其周围的线圈发生相对运动使得每组线圈都会产生感应电流。本技术的有益效果为：结构简单，能够减少交通系统对于发电厂的电量需求，节能环保，同时防止发电厂供电线路故障导致交通系统的瘫痪，保障交通安全畅通。附图说明图1为自发电模块整体结构图；图2(a)为自发电模块整体主视图；图2(b)为自发电模块俯视图；图3(a)为上盖板主视图；图3(b)为上盖板侧视图；图4(a)为装置盒主视图；图4(b)为装置盒侧视图；图5(a)为避震器主视图；图5(b)为避震器侧视图；图6(a)为压电发电块主视图图；图6(b)为压电发电块俯视图图；图6(c)为压电发电块局部剖视图；图7(a)为温差发电箱主图；图7(b)为温差发电箱俯视图；图8(a)为套筒主视图；图8(b)为套筒俯视图；图9(a)为固定座主视图；图9(b)为固定座俯视图；图10(a)为散热器主视图；图10(b)为散热器侧视图；图10(c)为散热器俯视图；图11(a)为固定支架主视图；图11(b)为固定支架俯视图；图中：1上盖板；2装置盒；3避震器；4压电发电块；5温差发电箱；6套筒；7固定座；8散热器；9固定支架；1.1加热丝通孔；4.1线圈固定槽；4.2压电陶瓷槽；4.3磁铁块活动孔；4.4导线孔。具体实施方式以下结合具体实施方式对本技术做进一步说明。基于机械能、热能、光能转化的自发电模块，由多个通过固定支架9固接的基本单元组成。所述的基本单元为密封结构，包括盖板组件、装置盒2、避震器3、缓冲密封装置散热器8、压电发电块4、导热管组A和导热管组B。所述盖板组件包括上下两个盖板；上盖板1下安装避震器3；靠近上盖板1外表面处有多个相互平行的加热丝通孔1.1用于放置加热丝；上盖板1中部放置太阳能板和导热管组A，空仓侧面四周使用隔热材料包裹，太阳能板受到光照时产生电能；上盖板1底面使用隔热材料包裹并且预留出导热管通孔；上盖板1下部底面有凸块，与压电发电块4上表面开孔相配合。下盖板中心有贯通的导热管组通孔，下盖板凹槽与上下盖板的通孔同轴，放置导热管组A。所述的装置盒2内部底面设有多个凹槽和固定槽，凹槽与下盖板凹槽位置对应，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机械能、热能、光能转化的自发电模块，其特征在于，所述的自发电模块由多个通过固定支架(9)固接的基本单元组成，基本单元为密封结构；所述的基本单元包括盖板组件、装置盒(2)、避震器(3)、散热器(8)、压电发电块(4)、导热管组A和导热管组B；所述的盖板组件包括上下两个盖板；所述的上盖板(1)下表面的安装避震器(3)；上盖板(1)上方内部放置加热丝；上盖板(1)中部为空仓，用于放置太阳能板和导热管组A，太阳能板受到光照时产生电能；上盖板(1)底面预留导热管通孔，上下盖板的通孔同轴，放置导热管组A；上盖板(1)下部底面设有凸块，与压电发电块(4)上表面开孔相配合；所述的下盖板下部中心有贯通的导热管组通孔，下盖板设有凹槽；所述的装置盒(2)内部底面设有多个凹槽和固定槽，凹槽与下盖板凹槽位置对应，用于固定避震器(3)，固定槽与压电发电块(4)接合；装置盒(2)内部底面设有导热管通孔，贯穿底面，该导热管通孔与盖板组件下部的导热管通孔同轴，放置导热管组B；固定支架(9)套在装置盒(2)外部；所述的装置盒(2)与盖板组件相互平行，通过缓冲密封装置进行防水防尘接合，当遇到外力作用时，在缓冲密封装置的作用下，盖板组件与装置盒(2)能够在竖直方向上发生微小相对运动；所述的散热器(8)固定在装置盒(2)下部；散热器(8)包括温差发电箱(5)、多个相互平行的散热结构；温差发电箱(5)与装置盒(2)外部表面通过锁扣紧固，内部设有固定槽用于固定温差发电片，底面中心放置导热管组B；相互平行的多个散热结构与温差发电箱(5)底面贴合，导热管组B贯穿散热结构；所述的避震器(3)包括两个相同的套筒(6)、固定座(7)，三者同轴；两套筒(6)开口面分别与固定座(7)上下两端的圆环缓冲弹性材料接合；套筒(6)由磁屏蔽材料制成，圆形底面用绝缘隔板分隔为中央的圆形区域和边界的环形区域，环形区域用于固定导电弹簧一端，圆形区域用于固定强磁性材料一端；所述的压电发电块(4)固定在盖板组件内部，所述压电发电块(4)内部设有多组通过导线连接的发电模块，发电模块垂直排布；每组发电模块包括线圈、绝缘的线圈固定槽(4.1)、压电陶瓷片、压电陶瓷槽(4.2)；压电陶瓷片放置在压电陶瓷槽(4.2)中，线圈固定槽(4.1)固定在压电陶瓷槽(4.2)下方，即位于上下两个压电陶瓷槽之间，用于放置线圈；所述的压电陶瓷槽(4.2)上下表面设置磁铁块活动孔(4.3)，其上表面为水平面，下表面的两端为水平面、中部为曲面，该结构两端用于固定陶瓷片，中部曲面用于控制压电陶瓷片的弹性形变量，防止压电陶瓷片发生永久性的功能损伤；所述的磁铁块活动孔(4.3)从第一个压电陶瓷槽贯穿，通过线圈固定槽和中间多个压电陶瓷槽，一直贯穿至最后一个压电陶瓷槽的上表面为止，用于放置磁铁块；所述的导热管组A由多根导热管组成，导热管组A一端置于盖板组件中部空仓中，与太阳能板下表面紧密贴合且使用隔热材料包裹紧密贴合处，穿过盖板组件、装置盒(2)，进入温差发电箱(5)内部，尾部与温差发电片一面紧密贴合，并采用隔热材料包裹紧密贴合处；所述的导热管组B一端与温差发电片另一面紧密贴合，并使用隔热材料包裹紧密贴合处；中间部分用隔热材料包裹，穿过温差发电箱(5)底面，另一端与散热片紧密接触；导热管组A将受到光照的太阳能板的热量传递给温差发电的一面，使得该面温度较高；而导热管组B通过相互散热片与低温源相接触，使得温差发电片另一面温度较低；导致温差发电片两面产生明显温差，产生电能。...

【技术特征摘要】
1.一种基于机械能、热能、光能转化的自发电模块，其特征在于，所述的自发电模块由多个通过固定支架(9)固接的基本单元组成，基本单元为密封结构；所述的基本单元包括盖板组件、装置盒(2)、避震器(3)、散热器(8)、压电发电块(4)、导热管组A和导热管组B；所述的盖板组件包括上下两个盖板；所述的上盖板(1)下表面的安装避震器(3)；上盖板(1)上方内部放置加热丝；上盖板(1)中部为空仓，用于放置太阳能板和导热管组A，太阳能板受到光照时产生电能；上盖板(1)底面预留导热管通孔，上下盖板的通孔同轴，放置导热管组A；上盖板(1)下部底面设有凸块，与压电发电块(4)上表面开孔相配合；所述的下盖板下部中心有贯通的导热管组通孔，下盖板设有凹槽；所述的装置盒(2)内部底面设有多个凹槽和固定槽，凹槽与下盖板凹槽位置对应，用于固定避震器(3)，固定槽与压电发电块(4)接合；装置盒(2)内部底面设有导热管通孔，贯穿底面，该导热管通孔与盖板组件下部的导热管通孔同轴，放置导热管组B；固定支架(9)套在装置盒(2)外部；所述的装置盒(2)与盖板组件相互平行，通过缓冲密封装置进行防水防尘接合，当遇到外力作用时，在缓冲密封装置的作用下，盖板组件与装置盒(2)能够在竖直方向上发生微小相对运动；所述的散热器(8)固定在装置盒(2)下部；散热器(8)包括温差发电箱(5)、多个相互平行的散热结构；温差发电箱(5)与装置盒(2)外部表面通过锁扣紧固，内部设有固定槽用于固定温差发电片，底面中心放置导热管组B；相互平行的多个散热结构与温差发电箱(5)底面贴合，导热管组B贯穿散热结构；所述的避震器(3)包括两个相同的套筒(6)、固定座(7)，三者同轴；两套筒(6)开口面分别与固定座(7)上下两端的圆环缓冲弹性材料接合；套筒(6)由磁屏蔽材料制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉陆，
申请(专利权)人：李嘉陆，
类型：新型
国别省市：辽宁,21