[发明专利]一种基于压电发电的融雪毯

说明书

本发明提供了一种基于压电发电的融雪毯，包括从上至下密封紧密粘结的上保护层、下保护层、上恒温电热层、压电发电层、绝缘层、下恒温电热层和防滑层；上保护层上设有融雪剂挤出孔；压电发电层为钢板式压电发电层、基板式压电发电层或橡胶基板式压电发电层，压电发电层内设有压电发电装置、融雪剂气囊和电能存储器，压电发电装置通过导线与内置的能量采集电路，能量采集电路与电能存储器采连接。本发明基于压电发电的融雪毯，作为一种预防型路面积雪清除技术，将行车荷载冲击、振动路面产生的机械能转化为融雪毯发热元件需要的电能，达到自给自足智能融雪化冰的效果，从能量收集及可持续发展的角度来看，该融雪毯智能高效、规模可观。

技术领域

本发明属于道路工程领域，涉及压电发电技术，具体涉及一种基于压电发电的融雪毯。

背景技术

目前解决路面积雪问题最常用的方法有人工机械清除和撒布融雪剂等。而人工机械清除存在人力耗费大、作业面积小、效率低等问题；撒布融雪剂则易受温度变化影响，时常伴有反结冰现象，且受经济性和除冰雪效果限制，目前仍主要采用氯盐类融雪剂，其腐蚀特性极易对路面结构造成损伤，降低其耐久性，并严重污染土壤、水体等自然环境。同时上述方法皆不能实时融化路面积雪，影响路面交通通畅。因此，选择和利用合理的融雪方式尤为重要。目前国内有关路用融雪毯的主流技术是采用与城市电网相连的电加热融雪技术，而该方法电能消耗量大且融雪即时性不强等弊病导致其仅适用于供电及时且交通量小的局部路段。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于压电发电的融雪毯，克服现有技术中采用与城市电网相连的电加热融雪技术，造成的电能消耗量大，融雪即时性不强，仅适用于供电及时且交通量小的局部路段等缺陷。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种基于压电发电的融雪毯，包括从上至下密封紧密粘结的上保护层、下保护层、上恒温电热层、压电发电层、绝缘层、下恒温电热层和防滑层；

所述的压电发电层为钢板式压电发电层、基板式压电发电层或橡胶基板式压电发电层。

本发明还具有如下区别技术特征：

所述的钢板式压电发电层内设有多个阵列分布的腔体，腔体由顶板、侧板和底板通过螺栓配合连接而形成，顶板与上恒温电热层接触，底板与绝缘层接触，底板之间通过铰接连接件和连接活页相互组合连接，腔体外的空隙采用第一填充物填充；

所述的腔体内分别设有钢板式压电发电装置，在钢板式压电发电装置的阵列中，间隔设置有融雪剂气囊和第一电能存储器，钢板式压电发电装置通过第一导线与内置的能量采集电路相连，能量采集电路与第一电能存储器采用穿过侧板的第一导线相互连接；

所述的钢板式压电发电装置包括安装在底板上的第一压电陶瓷片，第一压电陶瓷片上端放置有倒圆垫块，倒圆垫块的上端与顶板接触；

所述的融雪剂气囊包括盛液壶、胶管和融雪剂补充管，所述的盛液壶安装在底板上，盛液壶内装有液态融雪剂，盛液壶外部上端设有融雪剂气囊顶板，融雪剂气囊顶板与顶板之间安装有活塞，所述的胶管连通盛液壶和上保护层，上保护层上设有融雪剂挤出孔，所述的融雪剂补充管连通盛液壶并且穿出融雪剂气囊外部的侧板。

融雪剂气囊的工作原理是在融雪毯使用初期车辆通过融雪毯时，储存液态融雪剂的融雪剂气囊在受到车轮荷载作用力后，通过活塞作用挤出液态融雪剂撒布在上保护层的表面，达到初期快速融雪效果，在融雪毯使用初期压电发电层尚未正常工时快速融雪。

所述的顶板与底板采用碳钢或合金钢制成；所述的侧板采用尼龙板制成；所述的倒圆垫块采用碳钢或合金钢制成；

所述的顶板上加工有螺母沉孔；

所述的螺栓采用高强度单头非全牙螺杆；

所述的第一压电陶瓷片的顶端略高于侧板的上端面；