[实用新型]一种装配式压电融冰雪路面

说明书

本实用新型公开了一种装配式压电融冰雪路面，包括多个预制压电融冰雪路面单元和电控箱，预制压电融冰雪路面单元包括预制水泥混凝土板，预制水泥混凝土板两侧开设多个预留孔，预留孔内设有压电装置和预制混凝土压柱，压电装置内设有整流器；预制水泥混凝土板中部开设加热管安装槽，加热管安装槽内铺设电加热管，电控箱包括电控箱体，电控箱体内设有控制器、DC/DC变换器和蓄电池，蓄电池与DC/DC变换器连接，控制器与蓄电池和电加热管均连接；预制水泥混凝土板上方铺设封水层和沥青混凝土面层。本实用新型通过在车道中部埋设电加热管，在冬季降雪后将压电结构产生的电能转化为热能加热路面融化路面冰雪；装配式施工可保证路面施工质量。

技术领域

本实用新型属于道路压电发电技术领域，具体是涉及一种装配式压电融冰雪路面。

背景技术

从2013年到2019年，我国电力消费总量不断增加，由5.4增加到7.32 万亿千瓦时，其中火电约占七成。火力发电会排放大量的温室气体，会引发加剧全球变暖的严峻环境问题，为此寻求新的清洁发电方式是亟需的。

基于压电发电技术，将车辆在路面上行驶产生的机械能转化为电能是一种可行的应用方式，可以丰富道路通行功能之外的功能性。道路压电发电技术是一种可再生、清洁、长期的发电方式，可缓解我国目前过度依赖煤发电所产生的环境问题，有潜在的前景和巨大的社会效益。

而目前的研究是将压电装置埋设于路面之中或是直接作为道路材料，其现场施工相对困难。压电装置的能量转化受到压电装置自身材料、荷载频率、埋设深度和水分等多因素影响，将压电装置直接埋设于路面之中或是直接作为结构，在车辆荷载和环境作用下，压电装置的失效的可能性很高。因此，需保障其长期的工作条件稳定，以提高压电装置的使用寿命。

在冰冻地区，冬季降雪后会在路面结冰，会极大的降低道路抗滑性能，严重影响车辆和行人出行安全。常见的道路除冰雪的方式主要有：机械法、化学法、微波法和热力法。热力法是能量转化的方式，是路面升温实现融化冰雪的目的，依据加热方式可分为循环流体加热方式和电加热方式。而目前的电加热方式是在路面施工过程中埋设加热管道，可能会在施工过程中受损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种装配式压电融冰雪路面，其通过在车道中部埋设电加热管，可在冬季降雪后，将压电结构产生的电能转化为热能加热路面来融化路面冰雪；路面结构均采用预制的方式，可保证施工质量，减少加热装置在施工过程中的受损可能性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种装配式压电融冰雪路面，其特征在于：包括多个预制压电融冰雪路面单元和对所述预制压电融冰雪路面单元产生的电能进行变换存储的电控箱，沿道路延伸方向铺设的相邻两个所述预制压电融冰雪路面单元共用一个电控箱，所述预制压电融冰雪路面单元包括预制水泥混凝土板，所述预制水泥混凝土板的左右两侧沿车辆行驶方向均匀开设有多个预留孔，所述预制水泥混凝土板左右两侧的预留孔位于车道轮迹带内，每个所述预留孔内均设置有压电装置和预制混凝土压柱，所述预制混凝土压柱位于压电装置的上方且预制混凝土压柱将轮胎的载荷传递给压电装置使得压电装置产生电能，所述压电装置内设置有用于将压电装置产生的交流电转换成直流电的整流器；所述预制水泥混凝土板的中部沿车辆行驶方向开设有加热管安装槽，所述加热管安装槽内铺设有电加热管，所述电控箱包括电控箱体，所述电控箱体内设置有控制器、将直流电进行电流电压变换的DC/DC变换器和用于储存电能的蓄电池，所述蓄电池与DC/DC变换器连接，所述控制器与蓄电池和电加热管均连接且控制蓄电池向电加热管提供加热所需的电能；所述预制水泥混凝土板的上方铺设有封水层，所述封水层的上方铺设有沥青混凝土面层。