[发明专利]一种可转化储存能量的混凝土路面结构系统

说明书

本发明涉及一种可转化储存能量的混凝土路面结构系统，该路面结构系统包括：用于提供电能的自发电装置；路面结构层：包括从上到下依次设置的上面层、功能层、中面层和下面层，其中，所述功能层由能量储存层、以及位于能量储存层上方的能量转化层组成，所述的能量储存层与自发电装置电性连接，并用于储存自发电装置提供的电能，所述能量转化层与能量储存层连接，并用于将能量储存层提供的电能转化为热能传导至上面层。与现有技术相比，本发明将太阳能或风能转化为电能并储存于混凝土电池中，在路面结冰时可将电能转化为热能并传递至上面层，实现道路除冰雪，此外，还可通过无线传输模块为道路上的车辆无线充电，提高了路面结构利用率。

技术领域

本发明属于道路结构设计技术领域，涉及一种可转化储存能量的混凝土路面结构系统。

背景技术

近些年来，随着我国基础建设投资规模的不断加大，道路工程建设的步伐也随 之推进。截止到2020年底，全国公路总里程约为510万公里，在长期仍保持着一 定的增长态势。然而，面对如此规模巨大的公路建设总里程，在提供人们快速方便 出行全国各地的同时，也存在着一些不足之处。一方面，道路在运行和维护过程中 需要消耗大量的电能来提供道路沿线众多附属设施照明。据统计，2019年全国的 发电量总构成主要包括：69.6％火电、17.4％水电、4.6％核电、5.4％风电及3％太阳 能，火力发电为目前我国电力的主要来源。然而，我国年均道路照明用电量约占全 照明总用电量的30％，年耗费高达285亿元。因此采用火力发电不仅会消耗不可 再生资源，破坏生态环境，还会花费较高的经济成本，增加国家财政负担。另一方 面，我国公路网络四通八达且会面对各种复杂的自然环境，如在严酷冰雪天气时、 无路灯照明或视线较差的条件下，车辆驾驶人员容易出现行车安全问题。

太阳能或风能作为一种资源丰富、分布较广、方便获取且取之不竭的可再生清 洁能源，若将其合理设计、收集、储存并应用于道路工程中，对未来建设和推进绿 色交通体系的发展具有重大战略意义。目前关于对常用的能量收集方式主要如对比 例CN105350422A提到(1)压电装置将行车荷载借助压电装置转化为电能；(2) 光电装置将辐射到道路表面及周边的光能转化为电能；(3)风电装置将行车速度 携带及自然风能转化为电能。但上述方法仅能将外界能源转化为电能储存在专用外 接储电装置中再利用，不仅不能完全达到实现路面结构对电能的整体化自我搜集、 储存与利用，路面结构利用率不高，而且需配置大量可野外服役的额外储电装置， 在增加安全隐患的同时还会提高工程造价。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种可转化储存能量的混凝土路面结构系统，以克服现有技术中路面结构利用率不高、需配置大量专用外接储电装置易 导致安全隐患等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一是提供一种可转化储存能量的混凝土路面结构系统，该路面结构系统包括：

用于提供电能的自发电装置；

路面结构层：包括从上到下依次设置的上面层、功能层、中面层和下面层，其 中，所述功能层由能量储存层、以及位于能量储存层上方的能量转化层组成，所述 的能量储存层与自发电装置电性连接，并用于储存自发电装置提供的电能，所述能 量转化层与能量储存层连接，并用于将能量储存层提供的电能转化为热能传导至上 面层。

进一步的，所述能量储存层是一种类似于电容、可以充放与储存电能的混凝土 电池，其可以由水泥、矿物掺合料、粗细骨料、介电材料、钢纤维、外加剂及水配 制而成。