一种新型收费站发电供能系统技术领域
本实用新型涉及收费站发电供能系统领域，更具体地说涉及一种新型收费
站发电供能系统。
背景技术
近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利
用过程中对环境和生态系统的破坏，各国纷纷开始把可再生、无污染的新能源
的开发利用作为可持续发展的重要内容。温差发电技术在近几年的发展尤为迅
速，但是由于自然环境中很少有高温低温同时存在的方便利用的情况，使得温
差发电技术利用范围较小，而且由于温差的改变导致所发的电能不稳定。
另一方面随着我国经济的发展，汽车行业迅猛发展，为了保障公路安全，
必须控制车辆的行驶速度，因此在小区、学校、停车场等地方都设有减速带。
汽车通过减速带产生的巨大压力加剧地面的破坏，同时伴有振动和噪音，整个
过程中产生巨大的能量浪费。道路降耗节能成为未来能源行业重要发展方向。
发明内容
本实用新型主要解决的技术问题是：提供一种新型收费站发电供能系统，
系统由铺设在路面上的减速带通过减速带蓄能装置将车辆振动能转化为连续可
控的空气压力能，储存于储气瓶中后经透平机发电，将车辆驶过减速带的压力
能耗重新利用；利用路面由于太阳照射与地底温差进行发电，间接利用了太阳
能；压力发电的引入既利用了丰富的车流量，又补充了部分电能；系统引入间
冷蓄热换热器，将地面热量以及透平过程中的废热收集起来，并为后续热泵系
统提供热源，同时发电部分为其提供电力输入，实现储能、发电与热泵空调功
能，保证了收费站制冷供电供暖能耗自给。
为解决上述技术问题，本实用新型涉及收费站发电供能领域，更具体地说
是一种新型收费站发电供能系统，包括温差发电阵列、收费站、压力发电阵列、
激振器、上缓冲体、压电陶瓷组、下外壳体、减速带、固定转轴、气囊、弹簧、
出气单向阀、进气单向阀、空气过滤器、通气管道、蓄电池和储气瓶，系统由
铺设在路面上的减速带通过减速带蓄能装置将车辆振动能转化为连续可控的空
气压力能，储存于储气瓶中后经透平机发电，将车辆驶过减速带的压力能耗重
新利用；利用路面由于太阳照射与地底温差进行发电，间接利用了太阳能；压
力发电的引入既利用了丰富的车流量，又补充了部分电能；系统引入间冷蓄热
换热器，将地面热量以及透平过程中的废热收集起来，并为后续热泵系统提供
热源，同时发电部分为其提供电力输入，实现储能、发电与热泵空调功能，保
证了收费站制冷供电供暖能耗自给。
温差发电阵列设置在收费站的左侧，压力发电阵列设置在收费站的下方，
减速带设置在收费站的右边，储气瓶设置在减速带的下方，蓄电池设置在温差
发电阵列和压力发电阵列下方，激振器设置在上缓冲体的正上方，压电陶瓷组
设置在上缓冲体下方，上缓冲体设置在激振器和压电陶瓷组的中间位置，并且
上缓冲体的左右两端固定连接在下外壳体的左右两端。下外壳体设置在压电陶
瓷组下方位置，固定转轴设置在减速带的左端，弹簧设置在减速带的右端，气
囊设置在减速带的内部，减速带前后两端与通气管道连接，前端通气管道上设
置有进气单向阀和空气过滤器，空气过滤器设置在进气单向阀前端。后端通气
管道上设置有出气单向阀，出气单向阀设置在靠近储气瓶的位置。
作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型收费站发电供能系统
所述的储气通过通气管道与减速带相连接。
作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型收费站发电供能系统
所述的蓄电池通过导线与温差发电阵列和压力发电阵列相连接。
作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型收费站发电供能系统
所述的储气瓶材料为钛合金，并且储气瓶中装有透平发电机。
作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种新型收费站发电供能系统
所述的压电陶瓷组中装有压电片。
本实用新型一种新型收费站发电供能系统的有益效果为：
本实用新型一种新型收费站发电供能系统，系统由铺设在路面上的减速带
通过减速带蓄能装置将车辆振动能转化为连续可控的空气压力能，储存于储气
瓶中后经透平机发电，将车辆驶过减速带的压力能耗重新利用；利用路面由于
太阳照射与地底温差进行发电，间接利用了太阳能；压力发电的引入既利用了
丰富的车流量，又补充了部分电能；系统引入间冷蓄热换热器，将地面热量以
及透平过程中的废热收集起来，并为后续热泵系统提供热源，同时发电部分为
其提供电力输入，实现储能、发电与热泵空调功能，保证了收费站制冷供电供
暖能耗自给。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型一种新型收费站发电供能系统的结构示意图。
图2为本实用新型一种新型收费站发电供能系统的减速带4的截面示意图。
图3为本实用新型一种新型收费站发电供能系统的压力发电装置3的截面
示意图。
图4为本实用新型一种新型收费站发电供能系统的减速带4内部结构示意
图。
图5为本实用新型一种新型收费站发电供能系统的流程示意图。
图中：温差发电阵列1；收费站2；压力发电阵列3；激振器3-1；上缓冲
体3-2；压电陶瓷组3-3；下外壳体3-4；减速带4；固定转轴4-1；气囊4-2；
弹簧4-3；出气单向阀4-4；进气单向阀4-5；空气过滤器4-6；通气管道4-7；
蓄电池5；储气瓶6。
具体实施方式
具体实施方式一：
下面结合图1、2、3、4、5说明本实施方式，本实用新型涉及收费站发电
供能领域，更具体地说是一种新型收费站发电供能系统，包括：温差发电阵列1、
收费站2、压力发电阵列3、激振器3-1、上缓冲体3-2、压电陶瓷组3-3、下外
壳体3-4、减速带4、固定转轴4-1、气囊4-2、弹簧4-3、出气单向阀4-4、进
气单向阀4-5、空气过滤器4-6、通气管道4-7、蓄电池5和储气瓶6，系统由
铺设在路面上的减速带通过减速带蓄能装置将车辆振动能转化为连续可控的空
气压力能，储存于储气瓶中后经透平机发电，将车辆驶过减速带的压力能耗重
新利用；利用路面由于太阳照射与地底温差进行发电，间接利用了太阳能；压
力发电的引入既利用了丰富的车流量，又补充了部分电能；系统引入间冷蓄热
换热器，将地面热量以及透平过程中的废热收集起来，并为后续热泵系统提供
热源，同时发电部分为其提供电力输入，实现储能、发电与热泵空调功能，保
证了收费站制冷供电供暖能耗自给。
温差发电阵列1设置在收费站2的左侧，压力发电阵列3设置在收费站2
的下方，减速带4设置在收费站2的右边，储气瓶6设置在减速带4的下方，
蓄电池5设置在温差发电阵列1和压力发电阵列3下方。激振器3-1设置在上
缓冲体3-2的正上方，压电陶瓷组3-3设置在上缓冲体3-2下方，上缓冲体3-2
设置在激振器3-1和压电陶瓷组3-3的中间位置，并且上缓冲体3-2的左右两
端固定连接在下外壳体3-4的左右两端。下外壳体3-4设置在压电陶瓷组3-3
下方位置，固定转轴4-1设置在减速带4的左端，弹簧4-3设置在减速带4的
右端，气囊4-2设置在减速带4的内部，减速带4前后两端与通气管道4-7连
接，前端通气管道4-7上设置有进气单向阀4-5和空气过滤器4-6，空气过滤器
4-6设置在进气单向阀4-5前端。后端通气管道4-7上设置有出气单向阀4-4，
出气单向阀4-4设置在靠近储气瓶6的位置。
车辆进入收费站2时，经过压力发电阵列3上的路基，路基所受的压力经
激振器3-1叠加施加给下缓冲体3-2，下缓冲体3-2将受到的压力经过缓冲之后
平稳的施加在压电陶瓷组3-3上，压电陶瓷组3-3内装有压电片，压电片内的
电介质在受到外力作用时沿一定方向发生变形，产生激化现象，使其同时在它
的两个相对表面上出现正负相反的电荷，进行发电。
空气经空气过滤器4-6过滤通过进气单向阀4-5进入减速带4中的气囊4-2，
车辆驶过减速带4，由自身重力对减速带4产生向下的压力，减速带4压缩弹簧
4-3向下移动，挤压气囊4-2压缩空气，压缩空气挤压出气单向阀4-4迫使出气
单向阀4-4打开，空气进入储气瓶6中；车辆驶过减速带4，在弹簧4-3恢复力
的作用下，减速带4回到原来位置，气囊4-2恢复原有状态。温差发电阵列1
中设置有间冷蓄热换热器，间冷蓄热换热器作为一体化系统热量传递枢纽，一
方面收集地面热能及透平过程中产生的废热为后续热泵空调及热水系统提供热
源，另一方面为发电装置提供级间冷却、为透平进口的高压空气再加热并且降
低了透平出口的温度，使整个发电系统处于良好的温度工作范围内，提高了气
动效率，使热量得到充分利用。
减速带4产生的空气压力能经储气瓶6处理转变为电能储存于蓄电池5中，
温差发电阵列1和压力发电阵列3中产生的电能经整流电路处理储存于蓄电池5
中，蓄电池5中的电能供给给热泵空调及热水系、收费系统和照明及监控系统
使用。间冷蓄热换热器保证整个发电系统处于良好的工作范围。
具体实施方式二：
下面结合图1、2、3、4、5说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作
进一步说明，所述的储气瓶6通过通气管道4-7与减速带4相连接。
具体实施方式三：
下面结合图1、2、3、4、5说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作
进一步说明，所述的蓄电池5通过导线与温差发电阵列1和压力发电阵列3相
连接。
具体实施方式四：
下面结合图1、2、3、4、5说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作
进一步说明，所述的储气瓶6材料为钛合金，并且储气瓶6中装有透平发电机，
钛合金硬度高不宜变形而且耐腐蚀，透平机保证了压力发电的稳定性。
具体实施方式五：
下面结合图1、2、3、4、5说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作
进一步说明，所述的压电陶瓷组3-3中装有压电片，压电片内的电介质在受到
外力作用时沿一定方向发生变形，产生激化现象，使其同时在它的两个相对表
面上出现正负相反的电荷，进行发电。
当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举
例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改
型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。