用于從車輛的經(jīng)過回收能量的壓電機械裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種預(yù)定要放置在路面上的、用于從車輛經(jīng)過回收能量的裝置。所述裝置包括：磁元件（16），產(chǎn)生磁場；線圈（17），包括金屬繞組，所述金屬繞組限定配置為容納所述磁元件（16）的空洞；壓電設(shè)備（14）；以及，機械設(shè)備，其配置為當(dāng)車輛在所述裝置上經(jīng)過時，它們將所述磁元件（16）插入在所述線圈（17）的所述空洞中，以便產(chǎn)生與所述線圈（17）的所述繞組相關(guān)聯(lián)的磁通量的第一變化，從而在所述線圈（17）上感應(yīng)第一電壓。所述機械設(shè)備還配置為使得當(dāng)車輛在所述裝置上經(jīng)過時，它們將所述車輛的重力至少部分地傳送到所述壓電設(shè)備（14）上，以便壓電設(shè)備變形。所述壓電設(shè)備（14）配置為當(dāng)其變形時產(chǎn)生至少一個第二電壓。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及通過壓電機械(Piezo-ElectroMechanical, PEM)裝置從車輛的通過回收能量。具體地，本專利技術(shù)發(fā)現(xiàn)有益的但是未排他的從在城市/郊區(qū)/私人道路、高速公路等上的車輛的經(jīng)過回收能量的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
如人們所知，目前存在著各種對能夠利用車輛的經(jīng)過來產(chǎn)生電能的系統(tǒng)的開發(fā)行為。例如，即將在以色列的某些道路上進行實驗，這些道路鋪設(shè)有包含壓電晶體的新的路面，當(dāng)被小汽車和/或卡車的車輪變形時，每個壓電晶體能夠產(chǎn)生電勢差，即電壓。實際上，在每次的車輛通過時，單獨的壓電晶體表現(xiàn)為類似微小的發(fā)電機。通過采用壓電路面，回收在經(jīng)過中的車輛的勢能。據(jù)估計，一公里具有壓電表面的道路可產(chǎn)生多達400kW的電能。另外，國際專利申請W02004067850描述了基于發(fā)電機飛輪技術(shù)的一種道路斜坡， 這種道路斜坡能夠?qū)⒃诮?jīng)過中的車輛的動能轉(zhuǎn)換為電能。申請人已經(jīng)進行了深入的研究，旨在調(diào)查開發(fā)能夠從在經(jīng)過中的車輛回收動能和勢能兩者的創(chuàng)新裝置的可能性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠回收在經(jīng)過中的車輛的動能和勢能兩者的裝 置。通過本專利技術(shù)的范圍，實現(xiàn)上述目的如在所附的權(quán)利要求中限定的，本專利技術(shù)涉及用于從車輛的經(jīng)過回收能量的裝置。具體地，本專利技術(shù)涉及用于從車輛的經(jīng)過回收能量的裝置，該裝置預(yù)定要布置在適合于車輛經(jīng)過的道路的路面上。詳細而言，根據(jù)本專利技術(shù)的所述裝置包括·磁元件，所述磁元件產(chǎn)生磁場；·線圈，包括金屬繞組，所述金屬繞組限定配置為容納所述磁元件的空洞； 壓電設(shè)備(means);以及·機械設(shè)備，配置為當(dāng)車輛在所述裝置上經(jīng)過時，-將所述磁元件插入到所述線圈的所述空洞中，以便產(chǎn)生與所述線圈的所述繞組相關(guān)聯(lián)的磁通量的第一變化(first variation),從而在所述線圈上感應(yīng)出第一電壓,并且-將所述車輛的重力至少部分地傳送到所述壓電設(shè)備上，以便使所述壓電設(shè)備變形。上述的壓電設(shè)備配置為當(dāng)其被變形時產(chǎn)生至少一第二電壓。附圖說明為了更好的理解本專利技術(shù)，現(xiàn)在參考附圖(未按照比例)來描述通過非限定性示例提 供的一些優(yōu)選實施例，在附圖中-圖1示出根據(jù)本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實施例的用于從車輛的經(jīng)過回收能量的裝置的 頂視-圖2示出在圖1中所示的裝置的第一截面圖；以及-圖3示出在圖1中所示的裝置的一部分的第二截面圖。具體實施方式提供下面的說明使得本領(lǐng)域?qū)＜夷軌驅(qū)崿F(xiàn)和使用專利技術(shù)。對于所呈現(xiàn)的實施例的各 種修改對于專家而言將非常明顯，并且在此描述的一般原理可以被應(yīng)用到其他實施例和應(yīng) 用中，而不離開本專利技術(shù)的保護范圍。因此，本專利技術(shù)不應(yīng)當(dāng)意欲僅限于此處描述和圖示的實施例，而是給出符合在此呈 現(xiàn)的和在所附的權(quán)利要求中限定的原理和特征的最寬的保護范圍。本專利技術(shù)涉及適合于在路面上安裝的、用于從車輛的經(jīng)過回收能量的壓電機械 (PEM)裝置。下面，為了描述簡單且不失一般性，在明白該PEM裝置可以用在諸如城市/郊 區(qū)/私人道路、高速公路等的任何類型的道路上的情況下，將關(guān)于其在一般道路上的使用 而描述根據(jù)本專利技術(shù)的該PEM裝置。具體地,該PEM裝置包括電機械(electromechanical)設(shè)備,用于從經(jīng)過它的車 輛回收動能；以及，壓電設(shè)備，用于從經(jīng)過它的車輛回收勢能。詳細而言，該PEM裝置利用由在經(jīng)過中的車輛的車輪帶來的壓迫和隨后的釋放以 在金屬線圈中插入/抽出與路面成一體的一個或多個永磁體，以便產(chǎn)生可以用于產(chǎn)生電能 的感應(yīng)電動勢。另外，該PEM裝置包括使得在PEM裝置上經(jīng)過的車輛的勢能被收集的壓電材料層。圖1示出根據(jù)本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實施例的PEM裝置I的頂視圖。具體地,如圖1中所示,該PEM裝置I包括上結(jié)構(gòu)，該上結(jié)構(gòu)繼而又包括一對剛性 (rigid)上平臺11，該一對剛性上平臺11在平面上中具有大體相同的矩形形狀和相同的尺 寸，對于兩個上平臺11而言該相同的尺寸包括相同的深度D和比深度D大體上大的相同的 寬度W。而且，總是如圖1中所示，這兩個上平臺11是并排的，更確切的說，在平面中關(guān)于 平行于這兩個上平臺11的較長邊的對稱軸對稱布置，并且通過滑動系統(tǒng)12相互耦合，該滑 動系統(tǒng)12相應(yīng)于所述對稱軸布置并且耦合到上平臺11的最接近所述對稱軸的兩個較長 邊。滑動系統(tǒng)12配置為使上平臺11能夠受壓同時保持對齊，并且可以方便地成為一般借 助于小引導(dǎo)件獲得的機械系統(tǒng)。在使用中，PEM裝置I被布置在道路的路面(在圖中未示出)上，使得兩個上平臺11 的較長邊關(guān)于道路上的交通方向(在圖1中交通方向以若干黑箭頭指示)正交布置，即，使得 上平臺11的對稱軸與道路上的交通方向正交。圖2示出了 PEM裝置I的沿著在兩個上平臺11的較短邊之間延伸并且平行于道路上的交通方向和兩個上平臺11的較短邊、并且因此與上平臺11的對稱軸和與上平臺11的較長邊正交的任何直線的第一截面圖(為了說明清楚，在圖1中示出示例性虛線線段1-1， 沿著該線段，有可能獲得在圖2中所示的第一截面圖)。在圖2中，黑箭頭再次指示道路上的交通方向。具體地，如圖2中所示，PEM裝置I還包括下結(jié)構(gòu)，該下結(jié)構(gòu)延伸在上結(jié)構(gòu)之下，并且包括剛性下平臺13和在所述下平臺13下延伸的壓電材料層14。而且，總是如圖2中所示，每個上平臺11具有各自的上表面Ila和各自的下表面 11b，在使用中經(jīng)過的車輛的車輪2 (或一對車輪)可以通過上表面Ila上，下表面Ilb面向下結(jié)構(gòu)并具體地面向下平臺13。所述下平臺13具有上表面13a和下表面13b，上表面13a 面向兩個上平臺11的下表面I Ib,下表面13b在所述壓電材料層14上延伸，即，它被所述壓電材料層14覆蓋。在使用中，PEM裝置I固定在路面上，使得下結(jié)構(gòu)與下面的路面成為一體，并且使得壓電材料層14在路面和下平臺13之間。為描述簡便，圖2中所示的上結(jié)構(gòu)關(guān)于下結(jié)構(gòu)的位置此后稱為靜止位置(rest position),當(dāng)PEM裝置I未被車輪2壓迫時，該位置由PEM裝置呈現(xiàn)(assume)。詳細而言，如圖2中所示，在靜止位置中，即，當(dāng)PEM裝置I未被車輪2壓迫時，相對于下平臺13抬高上平臺11，并且PEM裝置I具有第一高度H (以下稱為靜止高度)，該高度H與下平臺13正交并且被包括在滑動系統(tǒng)12的上端和其上放置了 PEM裝置I的路面之間。優(yōu)選的是，該上結(jié)構(gòu)沿著上平臺11的、與滑動系統(tǒng)12相距最遠的較長邊耦合到下結(jié)構(gòu)(在圖2中未示出的特征)。具體地，上結(jié)構(gòu)耦合到下結(jié)構(gòu)，使得其位置可以相對于所 述下結(jié)構(gòu)而改變，詳細而言，使得它可以呈現(xiàn)圖2中所示的靜止位置和壓迫位置這兩者，在該壓迫位置中，PEM裝置I 具有比靜止高度H低的第二高度H’(以下稱為壓迫高度)，并且上平臺11因此相對于靜止位置更接近下平臺13，當(dāng)車輪2壓迫PEM裝置I時呈現(xiàn)所述壓迫位置。圖3示出PEM裝置I的第二截面圖，具體是PEM裝置I的一部分的、沿著在上平臺 11中的一個的分別的較長邊之間延伸、并且平行于上平臺11的對稱軸和上平臺11的較長邊、并且因此與道路上的交通方向正交并且與兩個上平臺11的較短邊正交的任何線段的第二截面圖(為了說明清楚，在圖1中示出示例性虛線線段11-11，沿著該線段，有可能獲得在圖3中所示的第二截面圖)。具體地，在圖3中所示的PEM裝置I的部分包括上平臺11中的一個的一部分、下平臺13的一部分、壓電材料本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.05.13 IT RM2010A0002441.一種意欲布置在用于車輛經(jīng)過的道路的路面上的、從車輛經(jīng)過回收能量的裝置，所述裝置(I)包括 磁元件(16)，所述磁元件(16)產(chǎn)生磁場； 線圈(17)，所述線圈(17)包括金屬繞組，所述金屬繞組限定配置為容納所述磁元件(16)的空洞； 壓電設(shè)備(14);以及 機械設(shè)備，所述機械設(shè)備配置為當(dāng)車輛在所述裝置(I)上經(jīng)過時， -將所述磁元件(16)插入到所述線圈(17)的所述空洞中，以便產(chǎn)生與所述線圈(17)的所述繞組相關(guān)聯(lián)的磁通量的第一變化，從而在所述線圈(17)上感應(yīng)出第一電壓，并且 -將所述車輛的重力至少部分地傳送到所述壓電設(shè)備(14)上，以便使所述壓電設(shè)備(14)變形； 所述壓電設(shè)備(14)配置為當(dāng)其被變形時產(chǎn)生至少一個第二電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括 多個磁兀件(16),每個磁兀件(16)產(chǎn)生各自的磁場； 與每個磁元件(16)對應(yīng)的線圈(17)，線圈(17)包括金屬繞組，所述金屬繞組限定配置為容納所述磁元件(16)的空洞； 所述機械設(shè)備配置為，當(dāng)車輛在所述裝置(I)上經(jīng)過時，將每個磁元件(16)插入到所述對應(yīng)的線圈(17)的所述空洞中，以便產(chǎn)生各自的與所述對應(yīng)的線圈(17)的所述繞組相關(guān)聯(lián)的磁通量的第一變化，從而在所述對應(yīng)的線圈(17)上感應(yīng)出各自的第一電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述機械設(shè)備還配置為，在車輛在所述裝置(I)上經(jīng)過后，將每個磁元件(16)從所述對應(yīng)的線圈(17)的所述空洞抽出，以便產(chǎn)生各自的與所述對應(yīng)的線圈(17)的所述繞組相關(guān)聯(lián)的所述磁通量的第二變化，從而在所述對應(yīng)的線圈(17)上感應(yīng)出各自的第三電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，對于每個線圈(17)，所述各自的第三感應(yīng)電壓與所述各自的第一感應(yīng)電壓相反。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其中，所述機械設(shè)備包括 下結(jié)構(gòu)，包括所述壓電設(shè)備(14)，所述下結(jié)構(gòu)意欲被固定在所述路面上，并且每個磁元件(16)被固定到所述下結(jié)構(gòu)； 上結(jié)構(gòu)，意欲用于車輛在其上經(jīng)過，并且每個線圈(17)被固定到所述上結(jié)構(gòu)；以及 彈性設(shè)備(15)，被插在所述上結(jié)構(gòu)和所述下結(jié)構(gòu)之間，并且配置為， -當(dāng)車輛在所述上結(jié)構(gòu)上經(jīng)過時，允許所述上結(jié)構(gòu)在所述車輛施加的力的作用下接近所述下結(jié)構(gòu)，使得每個磁元件(16)被插入所述對應(yīng)的線圈(17)的所述空洞中， -當(dāng)車輛在所述上結(jié)構(gòu)上經(jīng)過時，將作用于所述上結(jié)構(gòu)上的所述車輛的重力的至少一部分傳送在所述下結(jié)構(gòu)上，使得所述壓電設(shè)備(14)變形， -在車輛已經(jīng)在所述上結(jié)構(gòu)上經(jīng)過后，移動所述上結(jié)構(gòu)遠離所述下結(jié)構(gòu)，使得每個磁元件...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：亞歷山德羅·塞爾維尼，弗朗西斯科·里根蒂·福吉內(nèi)，丹尼爾·埃爾特蒙特，
申請(專利權(quán))人：羅馬第三大學(xué)，
類型：
國別省市：