一種多功能道路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多功能道路，包括半透明保護(hù)層，用于道路汽車行走，可讓太陽(yáng)光透入并保護(hù)內(nèi)部元器件；道路指示層，包括各種顏色的LED燈，用于顯示交通標(biāo)志和警告信息。車輛檢測(cè)層，用于檢測(cè)道路上行駛的車輛狀態(tài)。太陽(yáng)能層，用于吸收太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電；混凝土層，用于隔絕土壤中的濕氣，并進(jìn)行承載。本發(fā)明能夠讓道路在滿足行駛功能的前提下，產(chǎn)生大量的電能，還能同時(shí)具有道路指示和車輛檢測(cè)的功能。
【專利說(shuō)明】一種多功能道路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通工程領(lǐng)域，具體涉及一種具有太陽(yáng)能發(fā)電的多功能道路。

【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)是當(dāng)今世界上公路建設(shè)最快的國(guó)家，也是公路建設(shè)規(guī)格最高和里程最廣的國(guó) 家。這么多的公路滿足了人們出行的同時(shí)，也占用了大量的土地，同時(shí)也消耗了大量的電 力。太陽(yáng)能是最重要的基本能源，生物質(zhì)能、風(fēng)能、潮汐能、水能等都來(lái)自太陽(yáng)能，太陽(yáng)內(nèi) 部進(jìn)行著由氫聚變成氦的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，不斷地向宇宙空間輻射 能量，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用是當(dāng)今國(guó)際上一大熱點(diǎn)，其主要運(yùn)用方向分為三類：光熱轉(zhuǎn)換、光 電轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換。電是生活的基本需求物質(zhì)，伴隨著經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展，我國(guó)近年來(lái)， 電力需求日益增長(zhǎng)，無(wú)論是居民生活用電，還是公共用電都在增加，面對(duì)日益減少的發(fā)電 能源的枯竭，人們開(kāi)始尋求太陽(yáng)能，這一用之不竭的能源作為發(fā)電能源。
[0003] 如果能將道路和電能結(jié)合起來(lái)，將具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。既"環(huán)保"， 還"可再生"，還能"可續(xù)"。過(guò)去曾有人推出一些將普通路面改換成太陽(yáng)能發(fā)電和熱發(fā)電 設(shè)施的設(shè)計(jì)。第一種方法是通過(guò)澤西屏障收集太陽(yáng)能。澤西屏障是一種隔墻，經(jīng)常被用在 狹窄的道路上把對(duì)面車道分開(kāi)。第二種方法是利用安裝在道路下的水管。用太陽(yáng)能加熱的 水可以通過(guò)水管融化道路上的結(jié)冰，使得行車更安全。第三種選擇是使用熱電效應(yīng)。通過(guò) 在道路上埋放不同深度的半導(dǎo)體，可以從路面鋪設(shè)的浙青中收集熱能，并最終轉(zhuǎn)化成電能。
[0004] 這三種方案其實(shí)是基于共同的考慮，那就是通過(guò)路面來(lái)收集太陽(yáng)能。與傳統(tǒng)的太 陽(yáng)能收集不同，道路是再普通不過(guò)的公共設(shè)施，以路面為平臺(tái)收集能源，不需要專門生產(chǎn) "鍋蓋"并架設(shè)到高處；也不需要太多的維護(hù)，因?yàn)橐恢痹谑褂玫牡缆纺芨帽ＷC能源收集 的持續(xù)性和穩(wěn)定性：同時(shí)，我們也不用擔(dān)心太陽(yáng)能如何進(jìn)行存儲(chǔ)與使用，通過(guò)道路的中轉(zhuǎn)， 能源要利用和輸送到別處也比傳統(tǒng)的收集方式更加容易。這樣的種種好處，讓"從路面收集 太陽(yáng)能"的設(shè)想顯得非常令人期待。但這些方案都沒(méi)有充分的利用路面和太陽(yáng)能，存在一定 的局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為此，本發(fā)明提供一種多功能道路，不僅具備道路的基本通行功能，還能進(jìn)行發(fā) 電，還具備道路指示和車輛檢測(cè)功能。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 本發(fā)明提出的一種多功能道路，從上到下包括三層： 半透明保護(hù)層1，用于道路汽車行走，可讓太陽(yáng)光透入并保護(hù)內(nèi)部元器件； 太陽(yáng)能層4,包括大量的太陽(yáng)能電池，用于吸收太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電； 混凝土層5,用于隔絕土壤中的濕氣，并進(jìn)行承載。
[0007] 更進(jìn)一步，在半透明保護(hù)層1和太陽(yáng)能層4之間，還包括道路指示層2,道路指示層 2包括各種顏色的LED燈，用于顯示交通標(biāo)志和警告信息。
[0008] 更進(jìn)一步，在道路指示層2和太陽(yáng)能層4之間，還包括車輛檢測(cè)層3,車輛檢測(cè)層3 用于檢測(cè)道路上行駛的車輛狀態(tài)。
[0009] 本發(fā)明中，所述的半透明保護(hù)層1具有聚光裝置，能夠通過(guò)聚光裝置將保護(hù)層吸 收的太陽(yáng)光聚到指定的太陽(yáng)能電池上。
[0010] 本發(fā)明中，所述的半透明保護(hù)層1為透明陶瓷或聚光透鏡。
[0011] 本發(fā)明中，所述的道路指示層2安裝黃色LED燈、白色LED燈若干個(gè)，可以顯示車 輛行駛方向和車道分割線。
[0012] 本發(fā)明中，所述的道路指示層3,所述的LED燈光發(fā)熱具有加熱效果，可以融化路 面的積雪和薄冰。
[0013] 本發(fā)明中，所述的車輛檢測(cè)層3為地磁感應(yīng)線圈。
[0014] 本發(fā)明中，所述的道路指示層2中的LED燈和車輛檢測(cè)層3的車輛檢測(cè)器為交叉 布置。
[0015] 本發(fā)明中中，太陽(yáng)能電池6用于吸收太陽(yáng)能產(chǎn)生光生優(yōu)特效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn) 化為電能。在太陽(yáng)能充放電控制器9的控制下，太陽(yáng)能電池1的輸出端直接同蓄電池11相 連，給蓄電池組進(jìn)行供電。太陽(yáng)能充放電控制器9可以控制蓄電池11直接給直流電源供電。 也可以控制蓄電池11通過(guò)太陽(yáng)能逆變器7變換成交流，進(jìn)行傳輸或給交流設(shè)備進(jìn)行供電。
[0016] 本發(fā)明的有益效果在于： 本發(fā)明的多功能道路，除了具備常規(guī)的道路通行功能，還具備太陽(yáng)能發(fā)電功能。太陽(yáng)能 發(fā)電除了能滿足道路指示、車輛檢測(cè)外，還能進(jìn)一步的進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換，并入電網(wǎng)，滿足城鎮(zhèn) 用電的需要。能夠充分利用道路的已經(jīng)占用的空間，符合環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展理念。
[0017] 本發(fā)明的多功能道路，還具備道路指示功能和車輛檢測(cè)功能。能夠通過(guò)路面自身 LED發(fā)光指示各種交通標(biāo)志和警告信息，并能進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整?？梢詼p少道路上方的標(biāo)志懸 掛。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的多功能道路的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本發(fā)明的多功能道路的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)示意圖； 圖3本發(fā)明的多功能道路的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4本發(fā)明的多功能道路的道路指示層的實(shí)施例； 圖5本發(fā)明的多功能道路的道路指示層和車輛檢測(cè)層的布置圖。
[0019] 圖中標(biāo)號(hào)：1為半透明保護(hù)層，2為道路指示層，3為車輛檢測(cè)層，4為太陽(yáng)能層，5 為混凝土層，6為太陽(yáng)能電池，7為太陽(yáng)能逆變器，8為交流負(fù)載，9為太陽(yáng)能充放電控制器， 10為直流負(fù)載，11為蓄電池。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合 附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021] 實(shí)施例1 : 參照?qǐng)D1，為本發(fā)明的多功能電路，從上向下依次為：半透明保護(hù)層1，用于道路汽車行 走，可讓太陽(yáng)光透入并保護(hù)內(nèi)部元器件；太陽(yáng)能層4,包括大量的太陽(yáng)能電池，用于吸收太 陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電；混凝土層5,用于隔絕土壤中的濕氣，并進(jìn)行承載。
[0022] 所述的半透明保護(hù)層1包括一個(gè)聚光裝置將道路表面吸收的太陽(yáng)光匯聚到一個(gè) 小型的高效太陽(yáng)能電池上。這樣，對(duì)于太陽(yáng)能電池的需求就減少了。
[0023] 為了獲得更多的太陽(yáng)光，半透明保護(hù)層1路面越透明越好。同時(shí)半透明保護(hù)層1路 面還滿足作為路面的所有要求和條件，包括粗糙度、摩擦力以及堅(jiān)硬度等。另一方面，它得 能傳輸足夠的光線，使得植入其內(nèi)的太陽(yáng)能電池板能最高效益地發(fā)揮它的光電轉(zhuǎn)化功能。
[0024] 半透明保護(hù)層1路面可以選擇透明陶瓷或聚光透鏡，既符合高速公路的行車要 求，又要滿足對(duì)太陽(yáng)光的透射和聚焦作用，使得鋪設(shè)在它們下方的太陽(yáng)能電池方陣能接收 到太陽(yáng)光的輻射。
[0025] 所述的太陽(yáng)能層4,包括大量的太陽(yáng)能電池6,用于吸收太陽(yáng)能產(chǎn)生光生優(yōu)特效 應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為電能。太陽(yáng)能電池層的外圍接口系統(tǒng)如圖2所示。在太陽(yáng)能充放 電控制器9的控制下，太陽(yáng)能電池1的輸出端直接同蓄電池11相連，給蓄電池組進(jìn)行供電。 太陽(yáng)能充放電控制器9可以控制蓄電池11直接給直流電源供電。也可以控制蓄電池11通 過(guò)太陽(yáng)能逆變器7變換成交流，進(jìn)行傳輸或給交流設(shè)備進(jìn)行供電。
[0026] 所述的混凝土層5,主要用于承載，同時(shí)用來(lái)隔絕土壤的濕氣，避免影響內(nèi)部的 線路和零組件。
[0027] 實(shí)施例2 : 參照?qǐng)D3,是本發(fā)明的一種多功道路的另外一種實(shí)施例。
[0028] 該實(shí)施例中的一種多功能電路，包括： 半透明保護(hù)層1，用于道路汽車行走，可讓太陽(yáng)光透入并保護(hù)內(nèi)部元器件；太陽(yáng)能層4， 包括大量的太陽(yáng)能電池，用于吸收太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電；混凝土層5,用于隔絕土壤中的濕 氣，并進(jìn)行承載。
[0029] 在半透明保護(hù)層1和太陽(yáng)能層4之間，還包括：道路指示層2,包括各種顏色的LED 燈，用于顯示交通標(biāo)志和警告信息。
[0030] 在道路指示層2和太陽(yáng)能層4之前，還包括：車輛檢測(cè)層3,用于檢測(cè)道路上行駛 的車輛狀態(tài)。
[0031] 所述的道路指示層，安裝黃色、白色LED燈若干個(gè)。LED由控制器進(jìn)行控制，可以決 定每個(gè)LED燈的開(kāi)關(guān)，通過(guò)不同LED燈的排列組合，可以構(gòu)成各種交通標(biāo)志和警告信息。如 圖4所示，LED燈可以構(gòu)成車輛行駛方向標(biāo)志和車道分割線標(biāo)志。
[0032] 由于LED發(fā)光的同時(shí)也散發(fā)出熱量，這些熱量可以傳遞到路面，融化路面的積雪 和薄冰。
[0033] 所述的車輛檢測(cè)層3,主要為智能交通信息服務(wù)，檢測(cè)車輛的相關(guān)信息，將信息傳 遞給智能交通信息，用于車輛誘導(dǎo)等信息發(fā)送。
[0034] 車輛檢測(cè)層為地磁感應(yīng)線圈，地磁感應(yīng)線圈由幾匝金屬導(dǎo)線繞制而成的空心線 圈，通過(guò)饋線與檢測(cè)處理單元相連。檢測(cè)處理單元用高頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)地磁線圈，當(dāng)車輛通過(guò)地 磁線圈時(shí)，引起線圈的電感量變化。進(jìn)而引起環(huán)的阻抗變化，從而導(dǎo)致信號(hào)幅度、相位、頻率 燈變化。用檢測(cè)電路檢測(cè)其中一個(gè)變量的變化，就可以達(dá)到檢測(cè)車輛的目的。
[0035] 車輛檢測(cè)層3同時(shí)可以安裝其他傳感器，用來(lái)檢測(cè)車輛或路面的其他相關(guān)信息。 車輛檢測(cè)層的電源可以直接由太陽(yáng)能層提供。
[0036] 為了防止干擾，所述的道路指示層2中的LED燈和車輛檢測(cè)層3的車輛檢測(cè)器為 交叉布置。如圖5所示，避免LED燈的信號(hào)對(duì)地磁線圈產(chǎn)生干擾。
[〇〇37] 顯然，上述實(shí)例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變 動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變 動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1. 一種多功能道路，其特征在于，從上到下包括三層： 半透明保護(hù)層（1 )，用于道路汽車行走，讓太陽(yáng)光透入并保護(hù)內(nèi)部元器件； 太陽(yáng)能層（4)，包括大量的太陽(yáng)能電池，用于吸收太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電； 混凝土層（5)，用于隔絕土壤中的濕氣，并進(jìn)行承載。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能道路，其特征在于，所述半透明保護(hù)層（1)和太陽(yáng) 能層（4)之間包括道路指示層（2)，所述道路指示層（2)包括各種顏色的LED燈，用于顯示 交通標(biāo)志和警告信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能道路，其特征在于，所述道路指示層（2)和太陽(yáng)能 層（4)之間還包括車輛檢測(cè)層（3)，所述車輛檢測(cè)層（3)布置有車輛檢測(cè)器，用于檢測(cè)道路 上行駛的車輛狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能道路，其特征在于，所述的半透明保護(hù)層（1)具有 聚光裝置，能夠通過(guò)聚光裝置將保護(hù)層吸收的太陽(yáng)光聚到指定的太陽(yáng)能電池上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能道路，其特征在于，所述的半透明保護(hù)層（1)為透 明陶瓷或聚光透鏡。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種多功能道路，其特征在于，所述的道路指示層（2)安裝黃色 LED燈、白色LED燈若干個(gè)，用以顯示車輛行駛方向和車道分割線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能道路，其特征在于，所述的道路指示層（2)上的 LED燈光發(fā)熱具有加熱效果，用以融化路面的積雪和薄冰。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多功能道路，其特征在于，所述的車輛檢測(cè)層（3)為地磁 感應(yīng)線圈。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能道路，其特征在于，所述的道路指示層（2)中的 LED燈為交叉布置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多功能道路，其特征在于，所述的車輛檢測(cè)層（3)采用 的車輛檢測(cè)器為交叉布置。
【文檔編號(hào)】H02S40/22GK104099846SQ201410339252
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】黃世澤, 郭其一, 董德存 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)