[发明专利]一种利用正压电效应自发电沥青混凝土路面

权利要求书

1.一种利用正压电效应自发电沥青混凝土路面，其特征是它包括：一种由沥青混凝土(1)组成的路面结构，埋铺在其路面结构中的至少一个压电自发电单元(2)，以及与压电自发电单元(2)相连接的能量采集与照明装置(3)；其中，所述的沥青混凝土(1)的组成由粗集料，细集料，沥青及矿粉复合而成；配合比根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中规定的AC、SMA、OGFC、ATB、AM、ATPB级配，以及Superpave级配设计；所述的粗集料和细集料采用路用性能良好的玄武岩、自云岩、花岗岩、石灰岩、石英岩；沥青采用重交AH-70，AH-90，AH-110沥青及以此为基质的改性沥青；所述的路面结构分为上、中、下三个面层，其中上面层(9)厚度2.5cm～5cm，中面层(10)厚度4cm～7cm，下面层(11)厚度5cm～9cm。

2.根据权利要求1所述的利用正压电效应自发电沥青混凝土路面，其特征是，所述的压电自发电单元(2)为长L＝4～60cm，宽W＝4～60cm，厚T＝1～6cm的长方体；每个单元中单个元件采用叠堆式结构，以高性能压电材料通过金属导电材料进行串并联组合，并置于沥青混凝土路面下，在外部车辆振动或压挤下产生的机械能通过压电自发电单元(2)转化为电能。

3.根据权利要求2所述的利用正压电效应自发电沥青混凝土路面，其特征是，所述的压电自发电单元(2)埋铺时根据不同尺寸，选择埋铺深度H＝1.5cm～10cm；长度方向与行车道中心线方向垂直；厚度方向与行车道中心线方向夹角为α，α＝0°～90°。

4.根据权利要求3所述的利用正压电效应自发电沥青混凝土路面，其特征是，若干个压电自发电单元(2)埋铺时，与行车道中心线方向垂直，彼此距离不等，按L1＝0～10cm，L2＝10～50cm埋铺，形成发电装置带；两条压电自发电装置带彼此距离L3＝1m～50m。

5.根据权利要求1所述的利用正压电效应自发电沥青混凝土路面，其特征是，所述的能量采集与照明装置(3)通过能量采集装置(4)收集压电自发电单元(2)产生的交流电能，经过整流、滤波后得到直流的供电电压，提供给DC-DC变换装置(5)使电源系统有最大的功率输出；提供给能量存储装置(6)或直接给道路照明装置(7)进行供电；附有电源监测与管理系统(8)，辅助判断压电自发电单元(2)是否正常工作。

6.权利要求1所述的一种利用正压电效应自发电沥青混凝土路面，其特征是，应用于高等级公路，隧道，桥面铺装或飞机场跑道路面，以及市内公路和人行街道。