金皖东，黄天峰

(义乌工商职业技术学院 机电信息学院，浙江 义乌 322000)

0 引言

现代社会的生产与生活对电力的需求越来越大，而电能作为二次能源仍依赖于不可再生能源的转换，对环境污染严重，同时世界各国都在倡导节能减排、保护环境，因而寻找新的能源及新的发电方式成为当务之急。

行人行走的机械能大量存在于步行街、旅游景点等场景中，且这些能量都是清洁无污染的免费能源，若能有效利用，将产生巨大的经济与社会效益，路面发电技术应运而生。

目前的路面发电技术主要包括压电技术和太阳能发电技术。压电能量收集系统由以色列的Innowattech公司开发[1]，通过植入路面中的压电材料采集路面的振动能量来进行发电。但该技术的路面改造费用高达65万美元/千米，造价昂贵，且该技术目前仍未成熟，处于保密阶段，没有更多详细资料可供参考。西安交通大学的曹秉刚等[2]提出一种路面发电方法，将压电材料置于路面内，通过采集振动能量产生电能，并将电能输出提供给路灯系统或其他用电设备。“太阳能高速公路”方案[3]提出若给近1.25万公里的德国高速公路装上太阳能顶棚，将获得相当于德国所有发电厂发电量总和16倍的电能。但是此种技术较为先进，若大规模制造生产相关设备则成本过高，短时间内不能用于商业批量生产，无法普及。

因而，目前的路面压电技术和太阳能发电技术存在技术复杂、造价昂贵等问题，针对上述问题，本文提出一种路面发电系统设计方法，为解决目前相关技术存在的问题提供新的思路。……