CN104359016A - 结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯，属于太阳能电池漂浮发电照明技术领域。由结构泡沫复合夹芯浮力基体和包裹在基体外表面的玻璃钢组成基座，在基座顶面的前半部安装太阳能光伏组件和储能电池甲、荷花绿梗、红光LED照明灯和粉红色荷花，白天，光敏自控开关甲关闭，太阳能电池甲产生的电流输入储能电池甲储存，夜间，光敏自控开关甲开启，电流通过导电线向红光LED照明灯供电，在基座顶面的后半部安装另一太阳能光伏组件和储能电池乙、探照灯，白天，光敏自控开关乙关闭，太阳能电池乙产生的电流输入储能电池乙储存，夜间，光敏自控开关乙开启，电流通过导电线向探照灯供电，探照灯向空中照射出光柱。

Description

结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯

技术领域

本发明涉及结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯，属于太阳能电池漂浮发电照明技术领域。

背景技术

三千多年前，中国人就栽培荷花，在辽宁、浙江和河南均发现荷花的果实碳化的古莲子。在中国南起海南岛、北至黑龙江、西至天山北麓、东临上海、台湾都有荷花的分布，荷花的地下茎藕可供食用，美丽的荷花是古今人民普遍喜爱的观赏植物。荷花更是重要的民俗旅游资源，南京的莫愁湖、杭州的曲院风荷、扬州的瘦西湖、岳阳的荷香坊、广东三水的荷花世界都是用荷花来招引广大游客的。中国自古就有放荷花灯的传统，人民希望一年四季都能看到漂亮的荷花外形，古代的荷花灯是用红纸和细竹条扎一朵荷花，在荷花中放一只小碟子，小碟子里放有豆油和灯草，点燃灯草，将荷花灯放在漂浮物的上面进入水面上漂浮，古代人最早在荷花灯的下面系一只活的乌龟漂浮在水面上，乌龟在水面上四脚划动使荷花灯摇摆太大，后来换用薄木板作为提供浮力的材料，由于提供的浮力小，荷花灯制作粗放，古老荷花灯的体型小，经不住风浪的吹打，在水面上漂浮的时间不能长久。2014年中秋节，无锡有人向市区大运河的水面上放漂这种用古法制造的荷花灯，与古代不同的是荷花灯内点燃的是一支小蜡烛，在水面上的灯光亮度相当低。

2014年11月10日上午9时，南京空气中PM2.5浓度115微克∕立方米，实时AQI为150，空气质量轻度污染，下午四时，空气中PM2.5的实时浓度107微克∕立方米，仍然是轻度污染水平。11日、12日污染继续加重，不仅南京，这次污染还使江苏省11个城市陷入污染，其中连云港市达到中度污染水平。南京市政府出台‘南京市大气污染防治行动计划实施考核办法’，严格控制污染物的排放，城市街道两旁露天烧烤冒油烟多造成空气污染、应该禁止。居民放荷花灯时，往往不是单独放漂一只、两只荷花灯，一群放灯人会向水面上放漂数百只、数千只荷花灯，灯光闪闪的荷花灯在水面上成群结队，十分壮观，数量众多的旧式荷花灯在水面上排放黑烟，势必会污染水面上的空气。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯。

从2012年以来，中国东部地区和北部地区的人们进入秋冬季后谈论得多的话题之一就是与人民的生活相关的空气质量。空气质量的下降与污染物排放的增加有相当大的关系。北京APEC会议期间和南京青奥会期间，在一定的区域范围内，严格控制污染物的排放，空气质量明显好转。这充分说明，调整能源结构，减少化石能源煤炭和石油的使用量，增加非化石能源光伏、风电的使用量对改善空气质量十分重要。在2014年北京举办的APEC会议期间，中美公布对气候变化的减排长期计划。中国计划2030年左右二氧化碳排放量达到峰值且将努力早日达峰，并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。为了在现代荷花灯上使用和消费非化石能源，实现零排放，同时提高荷花灯的制作质量，增加荷花灯的体积和抗风浪能力，本发明采用了五项先进的技术：1.太阳能光伏发电技术。由于科学技术的进步，太阳能电池的重量不断降低，太阳能电池的光电转换效率不断提高、太阳能电池的价格不断下降、太阳能电池的种类不断增加，尤其是在太阳能光伏发电的过程中不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、污染的颗粒物、污染的细颗粒物，不污染环境的优良性能受到了越来越多的人的重视。德国在2013年和2014年夏天，峰值用电时的电网数据显示，50%的电力来自于光伏发电，并提出2025年实现全国80%的发电量将由以光伏、风电为主的非化石能源提供的宏伟目标。为了保护生态环境和减轻雾霾，在荷花灯的基座上面安装太阳能电池，完全由光伏发电向荷花灯供电亮灯，彻底解决了古老的荷花灯中明火冒烟、向空气中排放二氧化碳的难题，确保了在放漂荷花灯的时候，水面上的空气清新洁净，有利于赏荷游客的身心健康。

2.LED灯节能技术。安装在荷花灯的粉红色荷花中的红光LED照明灯节省用电50%以上，LED灯体积小、发光的亮度高，红光LED照明灯的节能使光伏电力得到高效利用，LED灯将照亮整个21世纪。

3.储能技术。白天，将太阳能发电产生的电流输入储能电池甲，夜间，从储能电池甲输出的电流通过导电线和光敏自控开关甲向红光LED照明灯供电照明。为了控制荷花灯的制造成本，在荷花灯中安装市场价格低的、充放电只有5000次的储能电池就可以满足荷花灯储存和利用太阳能电力的要求了。

4.现代浮力材料技术。结构泡沫复合夹芯浮力基体在水面上的浮力系数为0.05，由于提供的浮力大，因此可以在基座上安装体积较大的荷花灯，较大的荷花灯在水面上有更大的吸引力，也能使荷花灯持久漂浮在水面上。

5.半透明的塑料外壳。用优质塑料制造的荷花灯的灯瓣重量轻、厚度薄、透光度好，耐雨淋浪打。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由基座1、结构泡沫复合夹芯浮力基体2、太阳能电池甲3、储能电池甲4、控制器甲5、光敏自控开关甲6、荷花绿梗7、导电线8、红光LED照明灯9、粉红色荷花10、探照灯11、光敏自控开关乙12、控制器乙13、太阳能电池乙14、储能电池乙15共同组成，基座1漂浮在水面16上；

基座1由结构泡沫复合夹芯浮力基体2和包裹在结构泡沫复合夹芯浮力基体2的全部外表面上的玻璃钢保护层组成，基座1的顶面的前半部安装太阳能电池甲3、储能电池甲4、控制器甲5、光敏自控开关甲6、荷花绿梗7、导电线8、红光LED照明灯9、粉红色荷花10，其中太阳能电池甲3安装在前半部的前端，在太阳能电池甲3的后方安装控制器甲5，在控制器甲5的附近安装储能电池甲4，在控制器甲5连接红光LED照明灯9的导电线8的中间安装光敏自控开关甲6，在基座1的中心部位安装荷花绿梗7，在荷花绿梗7的顶端上安装粉红色荷花10，在粉红色荷花10的内部安装红光LED照明灯9，在基座1的顶面的后半部安装探照灯11、光敏自控开关乙12、控制器乙13、太阳能电池乙14、储能电池乙15，其中太阳能电池乙14安装在后半部的后端，在太阳能电池乙14的前方安装控制器乙13，在控制器乙13的附近安装储能电池乙15，在控制器乙13的前方安装探照灯11，在控制器乙13连接探照灯11的导电线8的中间安装光敏自控开关乙12；

太阳能电池甲3通过导电线8与控制器甲5连接，控制器甲5通过导电线8与储能电池甲4连接，控制器甲5通过导电线8与光敏自控开关甲6连接，光敏自控开关甲6通过导电线8与红光LED照明灯9连接，太阳能电池乙14通过导电线8与控制器乙13连接，控制器乙13通过导电线8与储能电池乙15连接，控制器乙13通过导电线8与光敏自控开关乙12连接，光敏自控开关乙12通过导电线8与探照灯11连接。

探照灯11是普通型探照灯或镜面型探照灯或透镜型探照灯。

太阳能电池甲3和太阳能电池乙14是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池。

储能电池甲4和储能电池乙15是锂离子电池或镍氢电池或镍锌电池或钠硫电池或氢燃料电池。

红光LED照明灯9的功率是0.5W—100W。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①荷花灯亮灯全部由光伏电力供电，不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和其他污染物，实现零排放。②LED灯节电50%以上，灯光亮度高，增加了荷花灯的吸引力。③基座中的结构泡沫复合浮力基体提供的浮力大，使安装在基座上的荷花灯的体形可以制作得大一些，改变了古老的荷花灯体形偏小的问题。

在2014年9月召开的上海国际海洋技术与工程设备展览会上，本发明人缪同春向上海海洋大学教授、中国‘蛟龙号’第一副总设计师崔维成谈到‘大搞水面漂浮光伏发电’的梦想，崔维成鼓励缪同春说：“这个想法很好”。人民群众喜爱的现代荷花灯将首先漂浮在中国许多旅游风景区的水面上，证明漂浮光伏发电的梦想已开始实现，为中国早日实现非化石能源占一次性能源消费比重提高到20%左右的目标、加快大气污染的防治贡献一份力量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

由结构泡沫复合夹芯浮力基体和包裹在基体外表面的玻璃钢组成基座，在基座顶面的前半部安装太阳能光伏组件和储能电池甲、荷花绿梗、红光LED照明灯和粉红色荷花，白天，光敏自控开关甲关闭，太阳能电池甲产生的电流输入储能电池甲储存，夜间，光敏自控开关甲开启，电流通过导电线向红光LED照明灯供电，在基座顶面的后半部安装另一太阳能光伏组件和储能电池乙、探照灯，白天，光敏自控开关乙关闭，太阳能电池乙产生的电流输入储能电池乙储存，夜间，光敏自控开关乙开启，电流通过导电线向探照灯供电，探照灯向空中照射出光柱。

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

由基座1、结构泡沫复合夹芯浮力基体2、太阳能电池甲3、储能电池甲4、控制器甲5、光敏自控开关甲6、荷花绿梗7、导电线8、红光LED照明灯9、粉红色荷花10、探照灯11、光敏自控开关乙12、控制器乙13、太阳能电池乙14、储能电池乙15共同组成，基座1漂浮在水面16上；

基座1由结构泡沫复合夹芯浮力基体2和包裹在结构泡沫复合夹芯浮力基体2的全部外表面上的玻璃钢保护层组成，基座1的顶面的前半部安装太阳能电池甲3、储能电池甲4、控制器甲5、光敏自控开关甲6、荷花绿梗7、导电线8、红光LED照明灯9、粉红色荷花10，其中太阳能电池甲3安装在前半部的前端，在太阳能电池甲3的后方安装控制器甲5，在控制器甲5的附近安装储能电池甲4，在控制器甲5连接红光LED照明灯9的导电线8的中间安装光敏自控开关甲6，在基座1的中心部位安装荷花绿梗7，在荷花绿梗7的顶端上安装粉红色荷花10，在粉红色荷花10的内部安装红光LED照明灯9，在基座1的顶面的后半部安装探照灯11、光敏自控开关乙12、控制器乙13、太阳能电池乙14、储能电池乙15，其中太阳能电池乙14安装在后半部的后端，在太阳能电池乙14的前方安装控制器乙13，在控制器乙13的附近安装储能电池乙15，在控制器乙13的前方安装探照灯11，在控制器乙13连接探照灯11的导电线8的中间安装光敏自控开关乙12；

太阳能电池甲3通过导电线8与控制器甲5连接，控制器甲5通过导电线8与储能电池甲4连接，控制器甲5通过导电线8与光敏自控开关甲6连接，光敏自控开关甲6通过导电线8与红光LED照明灯9连接，太阳能电池乙14通过导电线8与控制器乙13连接，控制器乙13通过导电线8与储能电池乙15连接，控制器乙13通过导电线8与光敏自控开关乙12连接，光敏自控开关乙12通过导电线8与探照灯11连接。

探照灯11是普通型探照灯或镜面型探照灯或透镜型探照灯。

太阳能电池甲3和太阳能电池乙14是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池。

储能电池甲4和储能电池乙15是锂离子电池或镍氢电池或镍锌电池或钠硫电池或氢燃料电池。

红光LED照明灯9的功率是0.5W—100W。

在结构泡沫复合夹芯浮力基体的全部外表面上包裹玻璃钢保护层，组成可以漂浮在水面上的、不怕碰撞的基座，在基座的顶面上的前半部安装太阳能电池甲、控制器甲、储能电池甲、光敏自控开关甲、荷花绿梗、导电线、红光LED照明灯、粉红色荷花，在基座的顶面上的后半部安装太阳能电池乙、控制器乙、储能电池乙、光敏自控开关乙、导电线、探照灯。白天，光敏自控开关甲关闭，太阳光照射太阳能电池甲产生的电流通过导电线、控制器甲输入储能电池甲储存电能；夜间，光敏自控开关甲开启，从储能电池甲输出的电流通过导电线、控制器甲、光敏自控开关甲输入红光LED照明灯（导电线穿过荷花绿梗的内部），电能在红光LED照明灯内转换成光能，红光LED照明灯在粉红色荷花内发出亮光、照亮水面上的微波碧浪。白天，光敏自控开关乙关闭，太阳光照射太阳能电池乙产生的电流通过导电线、控制器乙输入储能电池乙储存；夜间，光敏自控开关乙开启，从储能电池乙输出的电流通过导电线、控制器乙、光敏自控开关乙输入探照灯，电能在探照灯内转换成光能，探照灯向夜空中发射出明亮的光柱，取代了污染环境的焰火，吸引游客的眼光从夜空中的光柱自上向下，很快寻找到漂浮在水面上的荷花灯，提升了观灯场面的高度，增加了观赏荷花灯的立体感。

现举出实施例如下：

实施例一：

由结构泡沫复合夹芯浮力基体和包裹在结构泡沫复合夹芯浮力基体外表面上的玻璃钢保护层组成基座，在基座顶面的前半部安装太阳能光伏组件、储能电池甲、荷花绿梗、红光LED照明灯和粉红色荷花，太阳能光伏组件包括单晶硅太阳能电池甲、控制器甲、光敏自控开关甲、导电线，白天，光敏自控开关甲关闭，单晶硅太阳能电池甲产生的电流输入储能电池甲，夜间，光敏自控开关甲开启，从储能电池甲输出的电流通过导电线、光敏自控开关甲向红光LED照明灯供电，在基座顶面的后半部安装另一太阳能光伏组件和储能电池乙、探照灯，另一太阳能光伏组件包括单晶硅太阳能电池乙、控制器乙、光敏自控开关乙、导电线，白天，光敏自控开关乙关闭，单晶硅太阳能电池乙产生的电流输入储能电池乙，夜间，光敏自控开关乙开启，从储能电池乙输出的电流通过导电线向探照灯供电，探照灯向空中照射出明亮的光柱。

实施例二：

由结构泡沫复合夹芯浮力基体和包裹在结构泡沫复合夹芯浮力基体外表面上的玻璃钢保护层组成基座，在基座顶面的前半部安装太阳能光伏组件、储能电池甲、荷花绿梗、红光LED照明灯和粉红色荷花，太阳能光伏组件包括多晶硅太阳能电池甲、控制器甲、光敏自控开关甲、导电线，白天，光敏自控开关甲关闭，多晶硅太阳能电池甲产生的电流输入储能电池甲，夜间，光敏自控开关甲开启，从储能电池甲输出的电流通过导电线、光敏自控开关甲向红光LED照明灯供电，在基座顶面的后半部安装另一太阳能光伏组件和储能电池乙、探照灯，另一太阳能光伏组件包括多晶硅太阳能电池乙、控制器乙、光敏自控开关乙、导电线，白天，光敏自控开关乙关闭，多晶硅太阳能电池乙产生的电流输入储能电池乙，夜间，光敏自控开关乙开启，从储能电池乙输出的电流通过导电线向探照灯供电，探照灯向空中照射出明亮的光柱。

Claims (5)

1.结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯，其特征是，由基座（1）、结构泡沫复合夹芯浮力基体（2）、太阳能电池甲（3）、储能电池甲（4）、控制器甲（5）、光敏自控开关甲（6）、荷花绿梗（7）、导电线（8）、红光LED照明灯（9）、粉红色荷花（10）、探照灯（11）、光敏自控开关乙（12）、控制器乙（13）、太阳能电池乙（14）、储能电池乙（15）共同组成，基座（1）漂浮在水面（16）上；

基座（1）由结构泡沫复合夹芯浮力基体（2）和包裹在结构泡沫复合夹芯浮力基体（2）的全部外表面上的玻璃钢保护层组成，基座（1）的顶面的前半部安装太阳能电池甲（3）、储能电池甲（4）、控制器甲（5）、光敏自控开关甲（6）、荷花绿梗（7）、导电线（8）、红光LED照明灯（9）、粉红色荷花（10），其中太阳能电池甲（3）安装在前半部的前端，在太阳能电池甲（3）的后方安装控制器甲（5），在控制器甲（5）的附近安装储能电池甲（4），在控制器甲（5）连接红光LED照明灯（9）的导电线（8）的中间安装光敏自控开关甲（6），在基座（1）的中心部位安装荷花绿梗（7），在荷花绿梗（7）的顶端上安装粉红色荷花（10），在粉红色荷花（10）的内部安装红光LED照明灯（9），在基座（1）的顶面的后半部安装探照灯（11）、光敏自控开关乙（12）、控制器乙（13）、太阳能电池乙（14）、储能电池乙（15），其中太阳能电池乙（14）安装在后半部的后端，在太阳能电池乙（14）的前方安装控制器乙（13），在控制器乙（13）的附近安装储能电池乙（15），在控制器乙（13）的前方安装探照灯（11），在控制器乙（13）连接探照灯（11）的导电线（8）的中间安装光敏自控开关乙（12）；

太阳能电池甲（3）通过导电线（8）与控制器甲（5）连接，控制器甲（5）通过导电线（8）与储能电池甲（4）连接，控制器甲（5）通过导电线（8）与光敏自控开关甲（6）连接，光敏自控开关甲（6）通过导电线（8）与红光LED照明灯（9）连接，太阳能电池乙（14）通过导电线（8）与控制器乙（13）连接，控制器乙（13）通过导电线（8）与储能电池乙（15）连接，控制器乙（13）通过导电线（8）与光敏自控开关乙（12）连接，光敏自控开关乙（12）通过导电线（8）与探照灯（11）连接。

2.根据权利要求1所述的结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯，其特征是，所述的探照灯（11）是普通型探照灯或镜面型探照灯或透镜型探照灯。

3.根据权利要求1所述的结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯，其特征是，所述的太阳能电池甲（3）和太阳能电池乙（14）是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池。

4.根据权利要求1所述的结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯，其特征是，所述的储能电池甲（4）和储能电池乙（15）是锂离子电池或镍氢电池或镍锌电池或钠硫电池或氢燃料电池。

5.根据权利要求1所述的结构泡沫复合夹芯浮力基体上的太阳能发电的漂浮荷花灯，其特征是，所述的红光LED照明灯（9）的功率是0.5W—100W。