The invention discloses a bridge vibration energy collection anti-icing system based on piezoelectric elements, which comprises a plurality of building elements, a road surface above a plurality of building elements, an electric heating element located under the road surface, and a vibration energy collection section arranged between two adjacent building elements. The vibration energy collection section comprises a first cantilever beam, a second cantilever beam, a connecting member, and a piezoelectric element; the piezoelectric element is arranged on the first cantilever beam and the second cantilever beam; and the connecting member is arranged between two adjacent building members. The piezoelectric element is connected with the electric heating element through a wire. The invention can collect vibration energy produced by elevated roads and bridges, and is used for heating the electric heating elements located under the road surface, thus preventing ice, frost and dew.
【技术实现步骤摘要】
基于压电元件的桥梁振动能量收集防结冰系统
本专利技术涉及一种基于压电元件的桥梁振动能量收集防结冰系统,属于利用压电效应产生电能的领域。
技术介绍
随着我国经济的不断发展,城市高架道路和高速公路建设的发展异常迅速。在城市高架道路和高速公路中,包含大量的桥梁结构和桥梁上路面。我国大部分地区,冬季气温较低,导致高架道路和桥梁路面极易出现结冰现象,给交通安全造成极大的隐患和危险。在我国西南的广大地区,空气湿度大,在冬季低温的条件下,高架道路和桥梁路面还容易出现结霜、结露等现象,造成路面湿滑,同样导致了交通安全的重大隐患。因此,如何在冬季低温条件下,保持路面的干燥清洁,成为了保证冬季交通安全、畅通的当务之急。目前常用的防止路面结冰、结霜、结露的方法主要有两种:清除法和融化法。清除法使用人工劳动力进行清除作业,适用于机械化程度不高的地区,它的特点是成本低廉,效率低下,但对一些机械难以到达的地区效果显著,目前在我国的偏远城镇使用广泛。融化法主要包括导电混凝土、发热电缆、地热或废热融化系统等。它们都可以即时融化,但对技术、参数和使用环境要求较高,且都还未达到大规模铺设使用阶段。其中,导电混凝土电热融化的工作原理是通过在普通混凝土中添加一定含量和适当种类的导电组分材料,使混凝土变成具有良好导电性能的导电体。当其接通电源后,导电混凝土因有电流从中流过产生热量,使路面温度升高。电缆加热法是一种以电能为能量来源、以电缆为加热体的路面加热技术。其相关技术已经在北欧一些国家用于路面融雪除冰。电缆加热法是先铺设钢筋网,再将发热电缆固定在钢筋网上且需要保证发热电缆的绝缘完整才能保证加热有 ...
【技术保护点】
1.一种基于压电元件的桥梁振动能量收集防结冰系统,包括:多个建筑构件(3)、在多个建筑构件(3)上方的路面(2)、位于所述路面(2)下面的电热元件、以及设置在相邻两个建筑构件(3)之间的振动能量收集部分(1);所述振动能量收集部分(1)起到连接相邻两个建筑构件(3)的作用;其特征在于:所述振动能量收集部分(1)包括:第一悬臂梁(601)、第二悬臂梁(602)、连接构件(7)、以及压电元件(8);在所述第一悬臂梁(601)和第二悬臂梁(602)上设置所述压电元件(8);所述连接构件(7)设置在两个相邻的建筑构件(3)之间,用于连接两个相邻的建筑构件(3)上对应的悬臂梁(601、602);所述压电元件(8)通过导线与所述电热元件相连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于压电元件的桥梁振动能量收集防结冰系统,包括:多个建筑构件(3)、在多个建筑构件(3)上方的路面(2)、位于所述路面(2)下面的电热元件、以及设置在相邻两个建筑构件(3)之间的振动能量收集部分(1);所述振动能量收集部分(1)起到连接相邻两个建筑构件(3)的作用;其特征在于:所述振动能量收集部分(1)包括:第一悬臂梁(601)、第二悬臂梁(602)、连接构件(7)、以及压电元件(8);在所述第一悬臂梁(601)和第二悬臂梁(602)上设置所述压电元件(8);所述连接构件(7)设置在两个相邻的建筑构件(3)之间,用于连接两个相邻的建筑构件(3)上对应的悬臂梁(601、602);所述压电元件(8)通过导线与所述电热元件相连接。2.根据权利要求1所述的基于压电元件的桥梁振动能量收集防结冰系统,其特征在于:其中,每个建筑构件(3)均包括位于桥梁横向方向一端的第一壁(301)和位于桥梁横向方向另一端的第二壁(302);在所述第一壁(301)上,固定设置有所述第一悬臂梁(601),所述第一悬臂梁(601)的一端固定在所述第一壁(301)上,所述第一悬臂梁(601)的另一端为自由端,从所述第一壁(301)向所述建筑构件(3)的中心线延伸;在所述第二壁(302)上,固定设置有所述第二悬臂梁(602),所述第二悬臂梁(602)的一端固定在所述第二壁(302)上,所述第二悬臂梁(602)的另一端为自由端,从所述第二壁(302)向所述建筑构件(3)的中心线延伸;所述第一悬臂梁(601)的自由端与所述第二悬臂梁(602)的自由端相对设置;在每个悬臂梁(601、602)的自由端附近,均设置有贯通上下方向的通孔。3....
【专利技术属性】
技术研发人员:成文卫,刘世宏,刘嘉柠,
申请(专利权)人:北京中微融通科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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