本申請涉及道路照明，特別是涉及一種自供能路燈及其制備方法和應用。
背景技術：
1、路燈作為城市基礎設施的重要組成部分，在提升夜間交通安全、改善城市環境、延長商業活動時間等方面發揮著不可替代的作用。
2、現有路燈系統主要依賴市政電網供電，其運行穩定性易受到極端天氣、電力故障或維護檢修等外部因素影響。一旦發生斷電，將直接導致道路照明中斷，降低夜間出行安全，特別是在地震、臺風等災害發生時，更易引發交通事故和治安隱患。此外，在偏遠地區或市政供電網絡覆蓋不足的區域，路燈布設與運行難度更大，嚴重制約基礎照明設施的普及與發展。
3、因此，提供一種能擺脫對傳統市電依賴的道路照明設施有重要意義。
技術實現思路
1、本申請的主要目的在于，提供一種自供能路燈及其制備方法和應用，所要解決的技術問題是如何提供一種自供能路燈，能擺脫對傳統市電的依賴，能應用于供電困難或布設靈活性要求高的場景，如山區道路、邊遠村落、臨時施工道路等，從而更加適于實用。
2、本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種自供能路燈，其包括：
3、燈桿、導線和照明設施；
4、前述的燈桿包括結構儲能體，前述的結構儲能體對前述的燈桿有結構支撐作用；前述的結構儲能體與外部電能和前述的照明設施通過前述的導線連接；
5、前述的結構儲能體的制備方法包括以下步驟：
6、s1：制備水泥基打印漿料；
7、s2：將前述的水泥基打印漿料裝入3d打印裝置，逐層堆積形成打印體；
8、s3：對前述的打印體進行固化養護，修整，干燥后，浸入可溶性堿/鹽溶液中，得到水泥基電解質；
9、s4：在電極表面滴加可溶性堿/鹽溶液，然后將前述的電極與前述的水泥基電解質疊合組裝，得到組裝體；對前述的組裝體進行密封包裝，得到前述的結構儲能體；
10、前述的水泥基電解質的打印層間界面具有定向排布的孔結構，孔徑為0.5～20μm，孔隙率為10％～50％；前述的孔結構的孔朝向與前述的電極間的離子遷移方向一致。
11、本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。
12、優選的，前述的自供能路燈，其中所述的燈桿還包括增強防護層，前述的增強防護層包裹在前述的結構儲能體外部；前述的增強防護層由纖維增強水泥基材料構成。
13、優選的，前述的自供能路燈，其中所述的結構儲能體內預埋有導電增強筋；前述的導電增強筋的縱向方向與前述的電極間的離子遷移方向一致。
14、優選的，前述的自供能路燈，其中所述的導電增強筋為鍍鎳鋼纖維或碳纖維束。
15、優選的，前述的自供能路燈，其中所述的外部電能來自太陽能電池和風力發電裝置中的至少一種。
16、優選的，前述的自供能路燈，其中所述的水泥基打印漿料包括以下質量份數的組分：
17、膠凝材料：80～120份；
18、聚合物：2～25份；
19、減水劑：0.1～2份；
20、速凝劑：0.5～10份；
21、引氣劑：0.002～0.1份；
22、水：28～65份。
23、本發明的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。依據本發明提出一種自供能路燈的制備方法，其步驟包括：
24、q1：根據燈桿的尺寸要求和儲能容量需求，利用模型設計軟件設計電解質層三維模型與電極嵌入位置，通過切片軟件生成結構儲能體的3d打印路徑；
25、q2：制備水泥基打印漿料；將前述的水泥基打印漿料裝入3d打印裝置，根據前述的3d打印路徑逐層堆積打印，形成打印體；對前述的打印體進行固化養護，修整，干燥后，浸入可溶性堿/鹽溶液中，得到水泥基電解質；在電極表面滴加可溶性堿/鹽溶液，然后將前述的電極與前述的水泥基電解質疊合組裝，得到組裝體；對前述的組裝體進行密封包裝，得到前述的結構儲能體；
26、前述的水泥基電解質的打印層間界面具有定向排布的孔結構，孔徑為0.5～20μm，孔隙率為10％～50％；前述的孔結構的孔朝向與前述的電極間的離子遷移方向一致；
27、q3：將前述的結構儲能體安裝進前述的燈桿，將前述的結構儲能體通過導線與外部電能和照明設施連接。
28、本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。
29、優選的，前述的一種自供能路燈的制備方法，在步驟q2中，在打印時，提前埋設導電增強筋；前述的導電增強筋的縱向方向與前述的電極間的離子遷移方向一致。
30、優選的，前述的一種自供能路燈的制備方法，前述的導電增強筋為鍍鎳鋼纖維或碳纖維束。
31、本發明的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。本發明提出一種道路照明系統，包括前述的任一種自供能路燈。
32、借由上述技術方案，本申請一種自供能路燈及其制備方法和應用至少具有下列優點：
33、(1)集成了耐候型長壽命水泥基結構儲能體的燈桿，兼具支撐與儲能雙重功能。這不僅大幅簡化了路燈系統的整體布局，摒棄了傳統路燈旁堆放電池柜的模式；同時，因無需單獨采購儲能設備、進行安裝施工及鋪設供電線路，還能有效降低建設成本。
34、(2)水泥基結構儲能體的電解質為固態水泥基體，電極被完全包裹其中，無電解液泄漏風險；且水泥材料具備良好的隔熱、絕緣性能，可避免短路、過熱引發的起火爆炸。
35、(3)本申請首次反向利用3d打印構件中的層間弱界面區域的低致密性與高孔隙連通特性，構建定向排布的孔結構作為高效的離子遷移通道，提高了水泥基電解質的離子電導率，大幅提升水泥基結構儲能體的能量密度和充放電速度。
36、(4)本申請制備的水泥基電解質的結構儲能體，通過調節打印過程中層間間隔時間、打印速度和層高等參數來調控定向孔結構的大小，具有成本低、操作流程簡單、易于大規模制備等優勢。進一步的，結合界面功能化處理等后續優化措施，能進一步提升定向孔結構的離子傳導性能和器件整體性能。
37、上述說明僅是本申請技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本申請的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
1.一種自供能路燈，其特征在于，其包括：
2.根據權利要求1所述的自供能路燈，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的自供能路燈，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的自供能路燈，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的自供能路燈，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的自供能路燈，其特征在于，
7.一種自供能路燈的制備方法，其特征在于，其步驟包括：
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，
10.一種道路照明系統，其特征在于，包括權利要求1-6任一項所述的自供能路燈。