道路压电换能系统

开放路况高效采集

在真实开放交通下将车辆随机碾压产生的振动高效转为电能，输出功率与能量转化率显著优于现有路面压电方案。

王朝辉 · Junbo, Wang · Yuan, Huazhi · Wang, Shuai · Yongjie, Niu · Jikang, Liu

Energy 2025

具体参数

开路电压（轻车）

{'zh': '94–152', 'en': '94–152'} V

开路电压（重车）

{'zh': '102–152', 'en': '102–152'} V

平均峰值输出功率

{'zh': '11.7–14.9', 'en': '11.7–14.9'} W

总输出能量

{'zh': '110.8', 'en': '110.8'} J

平均输出能量

{'zh': '1.34', 'en': '1.34'} J

能量转化效率

{'zh': '30', 'en': '30'} %

技术优势

实车碾压可用

在开放交通下随机碾压96辆车仍输出110.8 J，说明系统能耐受真实车流动态载荷并稳定发电。

重车碾压能量足

重车正常碾压平均单次输出1.34 J，且转化效率达30%，具备为路侧设备供电的潜力。

输出电压高

轻车碾压开路电压中值即达94–152 V，可直接驱动部分电子设备或简化整流升压电路。

应用场景

• 道路能量收集：铺设在车流频繁路段，将车辆碾压动能转为电能。
• 交通基础设施供电：为路灯、信号灯等路侧设备提供离网电源。
• 无线传感节点供电：为交通监测无线传感节点持续供电，避免更换电池。
• 可再生能源系统：作为道路可再生能源，补充电网或微网。