科创中国

新能源及节能技术

路面在设计使用期内，要经受千万次以上车辆轴载的反复作用，路面将会从行车荷载和重力做的功中获得应变能和振动能，如果能将这些能量加以转换、收集和利用，将为道路交通运输行业节能减提供新的技术。为实现道路交通运输行业节能减排的目标，依托交通运输部建设科技项目“沥青路面压电技术与设备集成研究”，以麻昭高速试点工程为依托，探索研究出了一套路面压电发电系统，为公路沿线的用电设施提供一种潜在、规模可观、可再生的清洁能源。 经过多年的研究开发，基于压电材料的机电转换效应，根据沥青路面的交通载荷特点，通过理论分析、室内试验和工程应用，研究开发了适用于沥青路面的压力发电装置、能量提取电路、能量存储技术以及用电设备，建立了一套路面压电能量收集及应用系统，成功探索出一种潜在的、可再生的清洁绿色能源的应用技术。作为一项节能、新型的能量收集技术，随着科学技术发展，应用成本降低及各领域技术水平的提高，路面压电能量收集技术未来必将具有广阔的应用前景。

1. 自主知识产权，研究成果已授权发明专利3项，申请5项。 2 技术先进性：国际领先。 研发的路面压电能量收集系统，经过250万次等效轴载作用后电能输出衰减小余10%，使用寿命远高于国内外同类技术。 自制改进型同步电荷提取电路，适用于道路压电发电高电压低电流脉冲非连续的特征，且能量收集效率高于商用的微能量收集芯片LTC3331，是其***倍的能量收集效率。 3. 获奖情况： 2020年度中国公路学会科学技术奖 一等奖。

汪林兵教授，在土木工程各方面都有广泛研究。他的研究重点包括多尺度表征、建模和仿真；智能和可持续技术；能源收集和传感器开发；用于材料表征和路面评估的激光干涉测量法；健康监测；创新的基础设施评估和绩效预测；高性能、多功能材料；路面试验和机械路面设计；基础设施保护和管理；以及用于结构健康监测的物联网传感器网络。尤其在应用X-rayCT对沥青混凝土以及集料的特征描述方面有着丰富的经验，研究成果处于世界领先水平。主持了70多个由NSF、NCHRP、FHWA、DoD、DoA、DoTs、MOST和CNSF资助的研究项目。他曾担任 TRB、ASCE 委员会以及 NCHRP 和 NSF 小组的成员，也是《沥青力学》、《微观结构和微观力学》的作者，并且是 220 多篇出版物的作者/合著者。 团队目前有正教授1人，研究院1人，副研究员1人，助理研究员1人，工程师2人，助理工程师1人，博士后2人。学科组成包括：土木工程、道路与铁道工程、机械工程、岩土工程工程。

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