CN108224323A - 一种太阳能路灯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能路灯系统，所述太阳能路灯系统包括：路灯远程控制子系统和太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置。当夜间无行人及车辆通行时路灯微亮，当检测到有物体接近时路灯全亮；在清晨或傍晚时路灯根据环境光线明暗变化实现自动开关。太阳能与压缩空气储能联合运行装置实现太阳能热电站电力的平稳输出。解决了现有技术中太阳能路灯系统发电系统运行不平稳、电能浪费严重以及路灯灯架容易被台风损坏的技术问题，实现了太阳能路灯系统的智能控制、发电系统平稳运行以及灯架结构稳定可靠的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能路灯技术领域，尤其涉及一种太阳能路灯系统。
背景技术
随着旅游业的发展，在偏僻的小岛上安装路灯系统已经越来越普遍了，可以说路灯是偏僻小岛旅游设施的重要组成部分，对海岛旅游事业到了举足轻重的作用。但是路灯在起着重要作用的同时，也消耗着大量的能源。目前一般的传统路灯，主要是高压钠灯，一盏路灯的功率约为100-400W，一些大型路灯功率可达1000W以上。以一盏路灯200W，一晚上照明12个小时计算就要消耗200×12/1000＝2.4度电。假设路灯之间的间距是20米，2公里长的公路就有2×2000/20＝200盏路灯，一晚上消耗的电能就有200×2.4＝480度，1年消耗的电能是480×365＝17.52万度。在偏僻的海岛上，夜晚的车流量以及人流量都比较小。但是即使没有人或车经过，这些路灯也是长期点亮的，这时电能就被白白浪费掉了。
昼夜交替、气候变化以及一天中太阳辐射强度随时间的波动等因素的影响，特别是南亚海岛地区，白天炙热无比，可提供大量的太阳热能，也就是说太阳能的获取总是间歇而不连续，并且白天路灯系统是几乎不耗电的。并且太阳能辐射强度的不可控性和随机性导致太阳能发电系统很难平稳运行。太阳能热电站设置在公路两旁的礁石地带，太阳直接辐射强度高，大气温度通常较高，因此在太阳能热发电系统冷凝装置运行过程中，蒸汽无法有效和及时散热凝结成水，导致整个系统的运行效率下降。
以及，海岛上经常会遭遇台风，现有的路灯灯架容易被台风损坏。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中的路灯系统至少存在以下缺点：发电系统运行不平稳、电能浪费严重以及路灯灯架容易被台风损坏。
发明内容
本发明提供了一种太阳能路灯系统，解决了现有技术中太阳能路灯系统发电系统运行不平稳、电能浪费严重以及路灯灯架容易被台风损坏的技术问题，实现了太阳能路灯系统的智能控制、发电系统平稳运行以及灯架结构稳定可靠的技术效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能路灯系统所述太阳能路灯系统包括：路灯照明部件、路灯远程控制子系统以及太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置；所述路灯照明部件包括LED节能灯、横向支架以及立式主支撑架，所述LED节能灯设置在横向支架的灯罩内，所述横向支架一端与立式主支撑架的顶端铰接，所述横向支架的中部通过伸缩气缸与立式主支撑架的中部活动链接；所述路灯远程控制子系统控制路灯的亮度智能调节；所述太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置通过电网为路灯系统提供电力保障；所述路灯远程控制子系统包括控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和无线通信单元；所述环境光检测单元采集环境光亮度，所述路人及车辆侦测单元侦测路人及车辆距离，所述故障检测单元采集路灯故障信息，采集数据集中送入所述控制器单元进行处理，所述控制器单元输出PWM脉冲控制所述高亮驱动单元输出电流恒定，实现路灯亮度智能调节，所述控制器单元通过所述无线通信单元与调控中心进行数据交互；所述太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置包括太阳能热电站、压缩空气储能单元和换热装置；所述太阳能热电站包括太阳能聚焦装置、吸热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、电网和冷凝器；所述压缩空气储能单元包括高温罐、储气装置、第一活塞缸、第一液体池和第一传动设备；所述换热装置包括第一换热器和水泵；所述第一活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与高温罐和第一液体池相连，第一活塞缸的活塞杆连接第一传动设备，所述高温罐和储气装置相连，所述电网与第一传动设备通过电线相连；所述第一换热器的液体流入端和流出端依次与第一液体池的液体流入端和流出端连接，形成封闭的循环系统。所述冷凝器出水口、水泵、第一换热器的进水口和出水口、蒸汽发生器依次连接，形成单向系统；所述储气装置包括变压储气装置和恒压储气装置；所述变压储气装置包括储气罐；所述恒压储气装置包括水泵直接控制装置和活塞控制装置；所述水泵直接控制装置包括储气罐、水泵、第二液体池，水泵通过液体管道连接偕气罐和第二液体池；所述活塞控制装置包括储气罐、第二活塞缸和第二液体池，第二活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与储气罐和第二液体池连接，第一活塞缸的活塞杆和第二活塞缸的活塞杆同轴相连。
进一步的，所述压缩空气储能单元增加一个低温罐、第三活塞缸和第三液体池，所述低温罐连接所述高温罐和所述储气罐，第三活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与所述低温罐和第三液体池相连，所述换热装置增加第二换热器，所述第二换热器的液体流入端和流出端依次与第三液体池的液体流入端和流出端连接，形成封闭的循环系统。
进一步的，所述压缩空气储能单元增加两台气用活塞缸，高温罐的进气口与第一气用活塞缸的出气口相连，高温罐的出气口连接第二气用活塞缸的进气口，储能时，气体在第一气用活塞缸内进行绝热压缩，温度升高，将高温气体等压迁移到高温罐中，进行等温压缩，压缩完成后，等压迁移到第二气用活塞缸内，在第二气用活塞缸内进行绝热膨胀，温度降低，将低温气体等压迁移到储气罐或者低温罐中，为等温膨胀做准备；发电时，低温气体在第二气用活塞缸内进行绝热压缩，温度升高，再等压迁移到高温罐中进行等温膨胀发电；气用活塞缸实现气体在高温和低温之间的无能耗温度转换。
进一步的，活塞缸的活塞杆独立设置时，第一活塞缸的活塞杆连接第一传动设备；第二活塞缸的活塞杆连接第二传动设备，第三活塞缸的活塞杆连接发电设备。
进一步的，在太阳能充足的情况下，太阳能热电站发出的电能供给电网，电网提供一部分电能输送给第一传动设备，第一传动设备推动第一活塞缸的活塞杆运动使气体在高温罐中进行等温压缩，等温压缩过程结束后，将高压气体从高温罐迁移到储气装置中，第一传动设备推动第一活塞缸的活塞杆运动使外界的低压气体进入高温罐，高温罐中的液体回到第一液体池，气体压缩过程中所放出的热量通过第一换热器对乏汽冷凝后的水进行加热；在太阳能不足的情况下，将高压气体从储气装置迁移到高温罐中，高压气体在高温罐中进行等温膨胀，气体做功推动第一活塞缸的活塞杆运动，第一传动设备发电输送到电网。
进一步的，在太阳能充足的情况下，将高温罐内等温压缩产生的高压气体一部分迁移到储气罐中，另一部分迁移到低温罐中，或将储气罐中的部分高压气体迁移到低温罐中，气体在低温罐中进行等温膨胀，等温膨胀过程结束后，通过第二换热器吸收乏汽热量用于加热第三液体池内的液体，提高太阳能热电站的乏汽冷凝速度和效率，同时气体膨胀做功发出的电能输送到电网。
进一步的，储能时，第一传动设备耗能带动第一活塞缸中的活塞杆运动，等温压缩高温罐中的气体，第二传动设备耗能带动第二活塞缸中的活塞杆运动，气体从高温罐等压迁移到储气罐中，低温罐中的气体等温膨胀推动第三活塞缸中的活塞杆运动，带动发电设备发电；发电时，第二传动设备耗能带动第二活塞缸中的活塞杆运动，气体从储气罐中等压迁移到高温罐中，高压气体在高温罐中进行等温膨胀，第一活塞缸的活塞杆推动第一传动设备运动，发出电能输送到电网。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了一种太阳能路灯系统，包括：路灯照明部件、路灯远程控制子系统以及太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置；所述路灯照明部件包括LED节能灯、横向支架以及立式主支撑架，所述LED节能灯设置在横向支架的灯罩内，所述横向支架一端与立式主支撑架的顶端铰接，所述横向支架的中部通过伸缩气缸与立式主支撑架的中部活动链接；所述路灯远程控制子系统控制路灯的亮度智能调节；所述太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置通过电网为路灯系统提供电力保障；所述路灯远程控制子系统包括控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和无线通信单元；所述环境光检测单元采集环境光亮度，所述路人及车辆侦测单元侦测路人及车辆距离，所述故障检测单元采集路灯故障信息，采集数据集中送入所述控制器单元进行处理，所述控制器单元输出PWM脉冲控制所述高亮驱动单元输出电流恒定，实现路灯亮度智能调节，所述控制器单元通过所述无线通信单元与调控中心进行数据交互；所述太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置包括太阳能热电站、压缩空气储能单元和换热装置；所述太阳能热电站包括太阳能聚焦装置、吸热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、电网和冷凝器；所述压缩空气储能单元包括高温罐、储气装置、第一活塞缸、第一液体池和第一传动设备；所述换热装置包括第一换热器和水泵；所述第一活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与高温罐和第一液体池相连，第一活塞缸的活塞杆连接第一传动设备，所述高温罐和储气装置相连，所述电网与第一传动设备通过电线相连；所述第一换热器的液体流入端和流出端依次与第一液体池的液体流入端和流出端连接，形成封闭的循环系统。所述冷凝器出水口、水泵、第一换热器的进水口和出水口、蒸汽发生器依次连接，形成单向系统；所述储气装置包括变压储气装置和恒压储气装置；所述变压储气装置包括储气罐；所述恒压储气装置包括水泵直接控制装置和活塞控制装置；所述水泵直接控制装置包括储气罐、水泵、第二液体池，水泵通过液体管道连接偕气罐和第二液体池；所述活塞控制装置包括储气罐、第二活塞缸和第二液体池，第二活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与储气罐和第二液体池连接，第一活塞缸的活塞杆和第二活塞缸的活塞杆同轴相连。
所述路灯远程控制子系统控制路灯的亮度智能调节，当夜间无行人及车辆通行时路灯微亮，当检测到有物体接近时路灯由微亮转为全亮，保证照明需要，行人及车辆通过后路灯自动切换为微亮；在清晨或傍晚时路灯根据环境光线明暗变化实现自动开关，并可以根据环境光线亮度调整路灯照明度，保证使用需要；在白天不使用时自动转为休眠状态降低功耗；可分别控制每个路灯的开/关状态，可进行每盏路灯的电能消耗统计；并且还具有路灯故障检测功能；路灯远程控制子系统基于物联网技术并结合微控制器技术，使每一盏路灯都能遥控，实现了对路灯的科学管理和智能化控制。
所述太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置通过电网为路灯系统提供电力保障。太阳能与压缩空气储能联合运行装置，实现太阳能热电站电力的平稳输出和提高年利用率。在太阳能充足的情况下，压缩空气储能装置工作处于储能状态，将多余的电能储存起来；在太阳能不足的情况下，压缩空气储能装置处于发电状态，维持太阳能热电站稳定运行。同时，当环境温度较高时，将部分压缩空气进行膨胀发电，吸收乏汽的热量，加快乏汽凝结成水的速度，提高整个发电蓄能系统的运行效率。
以及，路灯照明部件包括LED节能灯、横向支架以及立式主支撑架，所述LED节能灯设置在横向支架的灯罩内，所述横向支架一端与立式主支撑架的顶端铰接，所述横向支架的中部通过伸缩气缸与立式主支撑架的中部活动链接。当收到台风预警时，控制伸缩气缸的活塞杆收回，使得横向支架收拢在立式主支撑架内，大大减少了风阻，有效的保护了路灯。
综上所述，本发明的太阳能路灯系统解决了现有技术中太阳能路灯系统发电系统运行不平稳、电能浪费严重以及路灯灯架容易被台风损坏的技术问题，实现了太阳能路灯系统的智能控制、发电系统平稳运行以及灯架结构稳定可靠的技术效果。
附图说明
图1是本发明太阳能路灯系统的路灯远程控制子系统的框架图；
图2是本发明太阳能路灯系统的太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的结构图；
图3是本发明太阳能路灯系统的太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的变压储气装置图；
图4是本发明太阳能路灯系统的太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的水泵直接控制恒压储气装置图；
图5是本发明太阳能路灯系统的太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的活塞控制恒压储气装置图；
图6是本发明太阳能路灯系统的太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的另一结构图；
图7是本发明太阳能路灯系统的太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的又一结构图；
图8是本发明太阳能路灯系统的第一方案压缩空气储能装置的原理图；
图9是本发明太阳能路灯系统的另一方案的压缩空气储能装置的原理图；
图10是本发明太阳能路灯系统的又一方案的压缩空气储能装置的原理图。
具体实施方式
本实施例提供了一种太阳能路灯系统，包括：路灯照明部件、路灯远程控制子系统以及太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置；所述路灯照明部件包括LED节能灯、横向支架以及立式主支撑架，所述LED节能灯设置在横向支架的灯罩内，所述横向支架一端与立式主支撑架的顶端铰接，所述横向支架的中部通过伸缩气缸与立式主支撑架的中部活动链接；当收到台风预警时，控制伸缩气缸的活塞杆收回，使得横向支架收拢在立式主支撑架内，大大减少了风阻，有效的保护了路灯。
参见图1，路灯远程控制子系统包括控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和无线通信单元；环境光检测单元采集环境光亮度，路人及车辆侦测单元侦测路人及车辆距离，故障检测单元采集路灯故障信息，采集数据集中送入控制器单元进行处理，控制器单元输出PWM脉冲控制高亮驱动单元输出电流恒定，实现路灯亮度智能调节，控制器单元通过无线通信单元与调控中心进行数据交互。
路灯远程控制子系统控制路灯的亮度智能调节，当夜间无行人及车辆通行时路灯微亮，当检测到有物体接近时路灯由微亮转为全亮，保证照明需要，行人及车辆通过后路灯自动切换为微亮；在清晨或傍晚时路灯根据环境光线明暗变化实现自动开关，并可以根据环境光线亮度调整路灯照明度，保证使用需要；在白天不使用时自动转为休眠状态降低功耗；可分别控制每个路灯的开/关状态，可进行每盏路灯的电能消耗统计；并且还具有路灯故障检测功能；路灯远程控制子系统基于物联网技术并结合微控制器技术，使每一盏路灯都能遥控，实现了对路灯的科学管理和智能化控制。
太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置通过电网为路灯系统提供电力保障。太阳能与压缩空气储能联合运行装置，实现太阳能热电站电力的平稳输出和提高年利用率。在太阳能充足的情况下，压缩空气储能装置工作处于储能状态，将多余的电能储存起来；在太阳能不足的情况下，压缩空气储能装置处于发电状态，维持太阳能热电站稳定运行。同时，当环境温度较高时，将部分压缩空气进行膨胀发电，吸收乏汽的热量，加快乏汽凝结成水的速度，提高整个发电蓄能系统的运行效率。
太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置如图2所示：包括太阳能热电站9、压缩空气储能单元16和换热装置19。太阳能热电站9包括太阳能聚焦装置l、吸热器2、储热系统3、蒸汽发生器4、汽轮机5、发电机6、电网7和冷凝器8。压缩空气储能单元16包括高温罐10、第一活塞缸II、第一液体池12、第一传动设备13和储气装置15。换热装置19包括第一换热器18和水泵17。
第一活塞缸II的活塞腔通过液体管道分别与高温罐10和第一液体池12相连，第一活塞缸的活塞杆连接第一传动设备13，电网7与第一传动设备13通过电线相连，高温罐10和储气装置15相连。第一换热器18的液体流入端和流出端依次与第一液体池12的液体流入端和流出端连接，形成封闭的循环系统，冷凝器8的出水口、水泵17、第一换热器18的进水口和出水口、蒸汽发生器4依次连接，形成单向系统。
储气装置15包括变压储气装置和恒压储气装置；变压储气装置如附图3所示，包括储气罐20。恒压储气装置包括水泵直接控制装置和活塞控制装置；水泵直接控制装置如附图4所示，包括储气罐20、水泵21、第二液体池22，水泵21通过液体管道连接储气罐20和第二液体池22；活塞控制装置如附图5所示，包括储气罐20、第二活塞缸23和第二液体池22，第二活塞缸23的活塞腔通过液体管道分别与储气罐20和第二液体池22连接，第一活塞缸Il的活塞杆和第二活塞缸23的活塞杆同轴相连。
压缩空气储能单元具有储能和发电两种运行方式(以活塞控制的恒压储气方式为例)：在太阳能充足的情况下，压缩空气储能装置工作在储能模式。发电机6发出的电能输送到电网7，电网7提供电能用于推动活塞杆运动，当活塞杆向右运动时，阀门A4、A5、A8、A9打开，阀门A1、A3、A6、A7、A10、A11关闭，气体在高温罐10中进行等温压缩，气体在高温罐10中压缩完成后，当活塞杆向右运动时，阀门A2、A4、A5、A7、A8、A11打开，阀门A1、A3、A6、A9、A10关闭，高压气体从高温罐10中等压迁移到储气罐20中；气体迁移完成后，当活塞杆向右运动时，阀门A1、A3、A6、A8、A9打开，阀门A2、A4、A5、A7、A10、A11关闭，大气中的低压气体进入高温罐10中，为下一次储能过程做准备，同时，高温罐10中的液体回到第一液体池12，第一液体池12中的液体通过第一换热器18与蒸汽凝结后的水进行热交换。
在太阳能不足的情况下，压缩空气储能装置工作在发电模式。活塞杆向右运功时，阀门A2、A3、A6、A7、A9、A10抒开，阀门A1、A4、A5、A8、A11关闭，气体从储气罐20等压迁移到高温罐10中。气体迁移完成后，高压气体在高温罐10中进行等温膨胀，当推动活塞杆向右运动时，阀门A3、A6、A8、A9打开，阀门A1、A4、A5、A7、A10、A11关闭，等温膨胀吸收的热量可由储热系统3提供，由于高压气体等温膨胀所需的热量远远小于产生高温高压蒸汽所需的热量，因此此联合系统对储热系统的要求大大降低。气体等温膨胀推动活塞杆运动，发出电能输送到电网。气体膨胀完成后，发电过程结束，当活塞杆向右运动时，阀门A1、A4、A5、A8、A9打开，阀门A2、A3、A6、A7、A10、A11关闭，将膨胀完的气体排放到大气中，为下一次发电过程做准备。
附图8为实现方案l压缩空气储能装置的原理图，其中①表示气体在高温罐等温压缩过程(即储能模式)，②表示气体在低温罐等温膨胀过程(即发电模式)。
太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的另一方案如图6所示，该方案在上述方案的基础上添加了设备，压缩空气储能单元增加一个低温罐25、第三活塞缸26和第三液体池27，换热装置新增第二换热器24，低温罐25连接高温罐10祁储气罐20，第三活塞缸26的活塞腔通过液体管道分别与低温罐25和第三液体池27相连，第二换热器24的液体流入端和流出端依次与第三液体池27的液体流入端和流出端连接，形成封闭的循环系统。
在太阳能充足的情况下，可以将高温罐内等温压缩产生的高压气体一部分等压迁移到储气罐中，另一部分等压迁移到低温罐中，也可将储气罐中的部分高压气体等压迁移到低温罐中，气体在低温罐中进行等温膨胀，通过第二换热器吸收乏汽热量用于气体膨胀，提高太阳能热电站的乏汽冷凝速度和效率，同时气体膨胀做功发出的电能输送到电网。
太阳能热电站通常建在太阳直接辐射强度大的地区，这些地区的环境温度较高，使得太阳能热电站的冷凝部分运行较困难，常规的冷凝装置无法使蒸汽快速的散发热量，凝结成水，从而影响整个太阳能热电站的运行效率。利用高压气体膨胀吸热特性可以很好的解决这一问题。在太阳能充足的情况下，可以将高温罐内等温压缩产生的高压气体一部分等压迁移到储气罐20中，另一部分等压迁移到低温罐25中，也可将储气罐20中的部分高压气体等压迁移到低温罐25中。高压气体在低温罐25中进行等温膨胀，同时第三液体池27的液体通过第二换热器24与乏汽进行热交换，吸收乏汽的热量，加快乏汽凝结成水的速度，提高太阳能热电站的运行速度。对于同轴活塞杆，高温罐10申气体等温压缩消耗电能，低温罐25中气体等温膨胀发出电能，两者的功率差额由电网7的电能提供。
附图9为实现方案2压缩空气储能装置的原理图，其中①表示气体在高温罐等温压缩过程，②表示高压气体由高温罐转移到低温罐中，⑧表示气体在低温罐等温膨胀过程。
太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置的又一方案如图7所示，该方案在图6方案的基础上添加了设备，压缩空气储能单元增加两台气用活塞缸，高温罐10可以和气用活塞缸结合，外界气体进入高温罐10中、高压气体由高温罐10等压迁移到低温罐25中，气体直接与液体进行热交换，并且，高温气体在储气罐20内储存时，温度会下降，造成能量损失，采用气用活塞缸，可以使气体在高温和低温之间无能耗温度转换，提高能量的利用率。高温罐10的进气口与第一气用活塞缸29的出气口相连，高温罐10的出气口连接第二气用活塞缸31的进气口，储能时，气体在第一气用活塞缸29内进行绝热压缩，温度升高至与高温罐内气体温度一致，将高温气体等压迁移到高温罐10中，进行等温压缩，压缩完成后，等压迁移到第二气用活塞缸31内，在第二气用活塞缸31内进行绝热膨胀，温度降低，将低温气体等压迁移到储气罐20成者低温罐25中，为等温膨胀做准备。发电时，低温气体在第二气用活塞缸31内进行绝热压缩，温度升高，再等压迁移到高温罐10中进行等温膨胀发电。气用活塞缸实现气体在高温和低温之间的无能耗温度转换。
活塞缸II、23、26的活塞杆独立设置。储能时，第一传动设备13耗能带动第一活塞缸II中的活塞杆运动，等温压缩高温罐10中的气体，第二传动设备33耗能带动第二活塞缸23中的活塞杆运动，气体从高温罐10等压迁移到储气罐20中，低温罐25中的气体等温膨胀推动第三活塞缸26中的活塞杆运动，带动发电设备34发电。发电时，第二传动设备33耗能带动第二活塞缸23中的活塞杆运动，气体从储气罐20中等压迁移到高温罐10中，高压气体在高温罐10中进行等温膨胀，活塞缸II的活塞杆推动第一传动设备13运动，发出电能输送到电网。
附图10为实现方案3压缩空气储能装置的原理图，其中①表示气体在高温罐等温压缩过程，②表示气用活塞缸内高温气体的绝热膨胀过程，⑧表示气体在低温罐等温膨胀过程，④气用活塞缸内低温气体的绝热压缩过程。
水泵14、28的作用在于实现商温罐和低温罐内的液体循环，使得液体和气体充分接触，实现等温膨胀和等温压缩。水泵直接控制的恒压储气装置通过调节水泵21的进出水量来调节储气罐20内的气体压强，达到恒压储气的目的。
综上所述，本实施例的太阳能路灯系统解决了现有技术中太阳能路灯系统发电系统运行不平稳、电能浪费严重以及路灯灯架容易被台风损坏的技术问题，实现了太阳能路灯系统的智能控制、发电系统平稳运行以及灯架结构稳定可靠的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能路灯系统包括：路灯照明部件、路灯远程控制子系统以及太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置；所述路灯照明部件包括LED节能灯、横向支架以及立式主支撑架，所述LED节能灯设置在横向支架的灯罩内，所述横向支架一端与立式主支撑架的顶端铰接，所述横向支架的中部通过伸缩气缸与立式主支撑架的中部活动链接；所述路灯远程控制子系统控制路灯的亮度智能调节；所述太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置通过电网为路灯系统提供电力保障；所述路灯远程控制子系统包括控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和无线通信单元；所述环境光检测单元采集环境光亮度，所述路人及车辆侦测单元侦测路人及车辆距离，所述故障检测单元采集路灯故障信息，采集数据集中送入所述控制器单元进行处理，所述控制器单元输出PWM脉冲控制所述高亮驱动单元输出电流恒定，实现路灯亮度智能调节，所述控制器单元通过所述无线通信单元与调控中心进行数据交互；所述太阳能热电站与压缩空气储能单元联合运行装置包括太阳能热电站、压缩空气储能单元和换热装置；所述太阳能热电站包括太阳能聚焦装置、吸热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、电网和冷凝器；所述压缩空气储能单元包括高温罐、储气装置、第一活塞缸、第一液体池和第一传动设备；所述换热装置包括第一换热器和水泵；所述第一活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与高温罐和第一液体池相连，第一活塞缸的活塞杆连接第一传动设备，所述高温罐和储气装置相连，所述电网与第一传动设备通过电线相连；所述第一换热器的液体流入端和流出端依次与第一液体池的液体流入端和流出端连接，形成封闭的循环系统。所述冷凝器出水口、水泵、第一换热器的进水口和出水口、蒸汽发生器依次连接，形成单向系统；所述储气装置包括变压储气装置和恒压储气装置；所述变压储气装置包括储气罐；所述恒压储气装置包括水泵直接控制装置和活塞控制装置；所述水泵直接控制装置包括储气罐、水泵、第二液体池，水泵通过液体管道连接储气罐和第二液体池；所述活塞控制装置包括储气罐、第二活塞缸和第二液体池，第二活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与储气罐和第二液体池连接，第一活塞缸的活塞杆和第二活塞缸的活塞杆同轴相连。
2.根据权利要求2所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述压缩空气储能单元增加一个低温罐、第三活塞缸和第三液体池，所述低温罐连接所述高温罐和所述储气罐，第三活塞缸的活塞腔通过液体管道分别与所述低温罐和第三液体池相连，所述换热装置增加第二换热器，所述第二换热器的液体流入端和流出端依次与第三液体池的液体流入端和流出端连接，形成封闭的循环系统。
3.根据权利要求2所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述压缩空气储能单元增加两台气用活塞缸，高温罐的进气口与第一气用活塞缸的出气口相连，高温罐的出气口连接第二气用活塞缸的进气口，储能时，气体在第一气用活塞缸内进行绝热压缩，温度升高，将高温气体等压迁移到高温罐中，进行等温压缩，压缩完成后，等压迁移到第二气用活塞缸内，在第二气用活塞缸内进行绝热膨胀，温度降低，将低温气体等压迁移到储气罐或者低温罐中，为等温膨胀做准备；发电时，低温气体在第二气用活塞缸内进行绝热压缩，温度升高，再等压迁移到高温罐中进行等温膨胀发电；气用活塞缸实现气体在高温和低温之间的无能耗温度转换。
4.根据权利要求3所述的太阳能路灯系统，其特征在于，活塞缸的活塞杆独立设置时，第一活塞缸的活塞杆连接第一传动设备；第二活塞缸的活塞杆连接第二传动设备，第三活塞缸的活塞杆连接发电设备。
5.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，在太阳能充足的情况下，太阳能热电站发出的电能供给电网，电网提供一部分电能输送给第一传动设备，第一传动设备推动第一活塞缸的活塞杆运动使气体在高温罐中进行等温压缩，等温压缩过程结束后，将高压气体从高温罐迁移到储气装置中，第一传动设备推动第一活塞缸的活塞杆运动使外界的低压气体进入高温罐，高温罐中的液体回到第一液体池，气体压缩过程中所放出的热量通过第一换热器对乏汽冷凝后的水进行加热；在太阳能不足的情况下，将高压气体从储气装置迁移到高温罐中，高压气体在高温罐中进行等温膨胀，气体做功推动第一活塞缸的活塞杆运动，第一传动设备发电输送到电网。
6.根据权利要求2所述的太阳能路灯系统，其特征在于，在太阳能充足的情况下，将高温罐内等温压缩产生的高压气体一部分迁移到储气罐中，另一部分迁移到低温罐中，或将储气罐中的部分高压气体迁移到低温罐中，气体在低温罐中进行等温膨胀，等温膨胀过程结束后，通过第二换热器吸收乏汽热量用于加热第三液体池内的液体，提高太阳能热电站的乏汽冷凝速度和效率，同时气体膨胀做功发出的电能输送到电网。
7.根据权利要求4所述的太阳能路灯系统，其特征在于，储能时，第一传动设备耗能带动第一活塞缸中的活塞杆运动，等温压缩高温罐中的气体，第二传动设备耗能带动第二活塞缸中的活塞杆运动，气体从高温罐等压迁移到储气罐中，低温罐中的气体等温膨胀推动第三活塞缸中的活塞杆运动，带动发电设备发电；发电时，第二传动设备耗能带动第二活塞缸中的活塞杆运动，气体从储气罐中等压迁移到高温罐中，高压气体在高温罐中进行等温膨胀，第一活塞缸的活塞杆推动第一传动设备运动，发出电能输送到电网。
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