一种太阳能融雪融冰LED道钉的制作方法

本发明涉及道路交通设施，具体涉及一种太阳能融雪融冰LED道钉。

背景技术：

国家针对高速公路的建设重点将逐渐从平原地区转移至山岭区和经济发展滞后的山区。而山区高速公路风速受地理环境影响显著，与潮湿多雨雪气候条件并之，造成道路路面常常有冰层产生以及积雪不易融化的现象。由于高速公路通常跨越距离较长，不同的地形和环境状况会使得高速公路的情况变得复杂，造成了冰层和积雪的分布不均匀。这会使得行驶在道路上的车辆出现各种危险状况，尤其当车轮压过道钉时，会由于不同车轮与地面产生的附着力不同，使得车辆出现侧滑或旋转的现象，从而引起交通事故。

目前的道路除雪一般通过扫雪车或地面撒除雪剂进行，不仅效率低、能源浪费大、资金耗费大，而且在除雪作业过程中会对交通产生一定影响，极易造成交通堵塞和事故。道钉又叫做突起路标，是一种交通安全设施。主要安装在道路的标线中间或双黄线中间，用于马路隔离和警示，通过其逆反射性能提醒司机按车道行驶。现有的道钉利用上太阳能自发电也仅作用于对安装于道钉四周的电发光元件进行发光以起到警示作用的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种太阳能融雪融冰LED道钉，能够快速融化路面冰雪层，并且当反光材料被冰雪遮挡时能够持续实现提示功能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括安装在道钉本体外部的导热外壳，所述的导热外壳由金属外框和金属散热片组成，金属外框当中分布有电加热元件；所述的道钉本体包括光电效应太阳能电池、控制器、蓄电池储存单元、定时器、温控器和LED灯，所述的导热外壳顶部布置有多个与光电效应太阳能电池相连的吸光条，光电效应太阳能电池经过控制器将生成的电能分别输送至蓄电池储存单元、电加热元件和LED灯，所述的温控器安装在电加热元件与控制器相连接的电路上，定时器设置在LED灯与控制器相连接的电路上。

所述的导热外壳采用抗压强度为55吨的合金材料制成。

所述电加热元件采用镍铬合金丝，镍铬合金丝呈螺旋形紧贴设置在金属外框内部边缘处。

所述的金属散热片呈条形对称布置在导热外壳的两侧。

所述的温控器采用KSD301温控器。

当路面温度在零度以上时，温控器自动切断电路，电加热元件不做功发热；当路面温度在零度以下时，温控器自动接通电路，电加热元件做功发热。所述的定时器在白天时段自动切断电源，LED灯不发光，在夜间时段自动接通电源，LED灯发光。

所述的蓄电池储存单元采用能反复充放电的板型锂离子电池。

所述的道钉本体还包括隔热体，控制器、蓄电池储存单元、定时器设置在隔热体当中。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过将该道钉安装在道路上，白天光电效应太阳能电池吸收光产生电动势，电动势通过导线形成电流将电储存于蓄电池储存单元中，当温控器接受收到道路温度过低时，温控器开关闭合，蓄电池储存单元将会通过温控器开关将电输送到电加热元件，使电加热元件做功生热并通过导热外壳将热量传导到路面，起到融化路面冰层和积雪的作用，避免交通事故的发生，并且定时器和LED灯与自动控制加热装置并联连接，当路面积雪不能瞬间被融化而遮挡住道钉反光材料时，LED灯所发出的光将继续为驾驶员指路，保证行驶安全，同时还具有节能、环保、自动化控制的特点。

进一步的，本发明将控制器、蓄电池储存单元、定时器设置在隔热体当中，隔热体主要用于保护蓄电池储存单元、定时器和控制器不因布置在金属外框当中的电加热元件温度的升高而发生损坏，这样延长了本发明道钉的使用寿命。

附图说明

图1本发明工作原理示意图；

图2本发明的电路连接示意图；

图3本发明的整体结构示意图；

图4本发明装配状态下的俯视示意图；

附图中：1.道钉本体；2.导热外壳；3.LED灯；4.金属外框；5.金属散热片；6.光电效应太阳能电池；7.控制器；8.蓄电池储存单元；9.定时器；10.温控器；11.电加热元件；12.隔热体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1，本发明太阳能融雪融冰LED道钉中，光电效应太阳能电池6将输出的电由控制器7分向两条支路，一部分传输至蓄电池储存单元8进行储存，另一部分传输至镍铬合金丝11和LED灯3进行做功。

参见图2，本发明太阳能融雪融冰LED道钉电路中，光电效应太阳能电池6作为电路电源，向相互并联的蓄电池储存单元8、镍铬合金丝11和LED灯3进行供电，镍铬合金丝11由温控器10进行控制，LED灯3由定时器9进行控制。

本发明太阳能融雪融冰LED道钉由控制器7、定时器9、温控器10作为电路控制部分，控制器7对光电效应太阳能电池6所传导出的电流进行控制，在白天正常光照时段，光电效应太阳能电池6发出的电通过控制器7一部分分配到镍铬合金丝11和LED灯3进行做功，一部分分配到蓄电池储存单元8进行电量储存，在夜间或者光照不充足时段，控制器7开启蓄电池储存单元8作为备用电源对镍铬合金丝11和LED灯3进行做功。镍铬合金丝11由温控器10进行控制，温控器10采用KSD301温控器。当路面温度在零度以上时，KSD301温控器自动切断电路，镍铬合金丝11不做功；当路面温度在零度以下时，KSD301温控器自动接通电路，镍铬合金丝11开始做功，做功行为是发热。LED灯3由定时器9进行控制，在7:00～18:00白天时段，定时器9自动切断电源，LED灯3不做功；在18:00～7:00夜间时段，定时器9自动接通电源，LED灯3开始做功，做功行为是发光。

参见图3，本发明太阳能融雪融冰LED道钉，包括道钉本体1、导热外壳2、LED灯3，道钉本体1设置于导热外壳2内，导热外壳2由金属外框4和金属散热片5组成。

本发明道钉的镍铬合金丝11呈螺旋形设置，并紧贴于金属外框4内部边缘处。当道钉本体1内的KSD301温控器受外界温度达到闭合条件时温控开关闭合，KSD301温控器与镍铬合金丝11形成通路，控制器7将稳定电流输送到镍铬合金丝11，镍铬合金丝11做功生热之后，围绕在镍铬合金丝11周围的金属外框4吸热传导，将热量导向外界和与金属外框4相连的金属散热片5，金属散热片5呈条形，既不影响车辆在道路行驶，增大的散热面积又很好的起到了导热的效果，金属散热片5与金属外框4同时向路面传输热量，这样会达到预期效果，很好地起到了融雪融冰的效果。导热外壳2内部是道钉本体1，导热外壳2是进口的超强合金材料，具有强抗压能力，可供55吨以内的车碾压而不被损坏。

本发明的道钉本体1包括光电效应太阳能电池6、控制器7、蓄电池储存单元8、定时器9、温控器10和镍铬合金丝11，光电效应太阳能电池6与控制器7连接，将电导热控制器7进行稳定电压和保护电路，控制器7与蓄电池储存单元8连接，实现了蓄电池储存单元8的充电，蓄电池储存单元8设置为板型锂离子电池，目的在于其有良好的反复充放电能力，并且无污染。控制器7与KSD301温控器连接，KSD301温控器与镍铬合金丝11连接，实现了在地面温度下降至零度时加热线路的联通，随时使镍铬合金丝11生热。

控制器7与定时器9连接，定时器9与LED灯3连接，LED灯3具有使用寿命长、能耗低、高亮度的特点，当夜晚时段驾驶员因为路面积雪覆盖反光道钉而不能瞬间被融化时，LED灯3将会发出穿透性光线为驾驶员指明车道。

道钉本体1还包括隔热体12，隔热体12内包括蓄电池储存单元8、定时器9和控制器7，隔热体12主要用于保护蓄电池储存单元8、定时器9和控制器7不因围绕在金属外壳2内的镍铬合金丝11温度的升高而发生损坏，这样延长了本发明道钉的使用寿命。

参见图4，道钉本体1内设置有定时器9，定时器9设定时间根据地域不同，一般设置为傍晚到第二天清晨时段。光电效应太阳能电池6的表面设置有多个吸光条13，吸光条13属于光电效应太阳能电池6的组成部分，作为吸光装置设置于金属外壳2的顶部。本发明多个吸光条13均匀分布于光电效应太阳能电池6的上表面，这样有利于充分吸收太阳光，使得蓄电池储存单元8快速并充分存储电能。利用太阳能进行充电，具有节能、环保的特点，而且改变了原来道钉铺设线路通电，大大节约了成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能对上述实施方式进行更改。因此，本发明并不局限与上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。