CN109041363A - 一种基于热释电原理的航空障碍灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，包括：供电模块、保护模块、装置模块，供电模块分别连接保护模块以及装置模块，装置模块包括热释电元件、灯体，热释电元件用于接收太阳发出的红外线并将吸收的红外线的热能转化为电能，并输出直流电，热释电元件输出的直流电为反向电流，供电模块提供的直流电为正向电流，反向电流与正向电流合成有效电流，有效电流向灯体提供灯体发光所需的电功率，热释电元件释放的反向电流随着热释电元件接收的太阳的红外线的强度的改变而改变，改变过程的宏观表象为灯体明亮程度的改变，当热释电元件接收的红外线强度增大，灯体明亮程度减小；当热释电元件接收的红外线强度增大，灯体明亮程度增大。

Description

一种基于热释电原理的航空障碍灯系统

技术领域

本发明涉及航空领域，尤其涉及一种基于热释电原理的航空障碍灯系统。

背景技术

目前，市面上生产的由直流型航空障碍灯所构成的太阳能航空障碍灯系统一般是由太阳能电池板，免维护蓄电池、集中控制器、航空障碍灯等组件组成。在白天时，太阳能电池板对蓄电池进行充电，系统处于守候状态，到晚上时，蓄电池提供电源，通过日光检测识别功能，系统自动进入闪亮的工作状态。系统的各个组件分别安装在不同的铁塔部位，相互之间采用控制线连接，并且控制线需要使用屏蔽线，从而达到同步闪光的工作形式。由于安装点比较多，安装点分散且相互之间的距离比较远，致使安装辅助设备较多，电缆线较长，不但造成了安装的困难和工作烦琐，工程施工时间也比较长等问题，还增加了成本。并且在器件的使用上采用普通的光源和普通蓄电池，使用寿命较短，往往系统运行3年左右就需要对器件进行重新更换，影响整个系统的使用寿命。

另外，在现有技术中，无法根据天气情况进行航空障碍灯亮度的控制，造成了不必要的浪费。在晴朗时，强度高的航空障碍灯往往会影像飞行员的视线，造成一定的安全隐患。

发明内容

发明目的：

针对无法根据天气情况进行航空障碍灯亮度的控制，造成了不必要的浪费以及在晴朗时，强度高的航空障碍灯往往会影像飞行员的视线，造成一定的安全隐患的问题，本发明提供一种基于热释电原理的航空障碍灯系统。

技术方案：

一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，包括：供电模块、保护模块、装置模块，所述供电模块分别连接所述保护模块以及装置模块，所述供电模块提供直流电源，所述装置模块包括热释电元件、灯体，所述热释电元件连接所述灯体，所述灯体连接所述直流电源，所述热释电元件用于接收太阳发出的红外线并将吸收的红外线的热能转化为电能，并输出直流电，所述热释电元件输出的直流电为反向电流，所述供电模块提供的直流电为正向电流，所述反向电流与所述正向电流合成有效电流，所述有效电流向所述灯体提供灯体发光所需的电功率，所述热释电元件释放的反向电流随着热释电元件接收的太阳的红外线的强度的改变而改变，所述改变过程的宏观表象为灯体明亮程度的改变，当所述热释电元件接收的红外线强度增大，灯体明亮程度减小；当所述热释电元件接收的红外线强度增大，灯体明亮程度增大。

作为本发明的一种优选方式，所述供电模块包括整流器，所述整流器面对系统连接灯体，所述整流器面对外界连接交流电，所述整流器将所述交流电转化为直流电。

作为本发明的一种优选方式，所述装置模块的结构表象为闭合电路，所述闭合电路包括直流电源、热释电源、灯体，灯体分别连接所述直流电源以及热释电源，所述直流电源与所述热释电源并联，所述直流电源与所述热释电源正负极相反。

作为本发明的一种优选方式，所述保护模块包括安全电阻，所述安全电阻连接于所述闭合电路，所述安全电阻与所述灯体串联。

作为本发明的一种优选方式，所述保护模块还包括导热装置，所述导热装置连接所述热释电元件，所述导热装置用于将所述热释电元件过剩的热量传导，所述导热装置用于保护所述热释电元件。

作为本发明的一种优选方式，所述装置模块还包括光敏电阻，所述光敏电阻同时接入所述闭合电路，所述光敏电阻与所述热释电元件串联，所述光敏电阻用于对所述闭合回路中有效电流进行修正。

作为本发明的一种优选方式，所述光敏电阻的阻值随着接收的光照强度的增大而减小。

本发明实现以下有益效果：

利用热释电原理，使得航空障碍灯能根据天气情况进行航空障碍灯亮度的控制，减少了不必要的浪费。使得在晴朗时，不会有强度高的航空障碍灯影像飞行员的视线，减少了安全隐患。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为系统框架图；

图2为闭合电路简单示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参考图为图1、图2。一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，包括：供电模块1、保护模块2、装置模块3，所述供电模块1分别连接所述保护模块2以及装置模块3，所述供电模块1提供直流电源，所述装置模块3包括热释电元件31、灯体32，所述热释电元件31连接所述灯体32，所述灯体32连接所述直流电源，所述热释电元件31用于接收太阳发出的红外线并将吸收的红外线的热能转化为电能，并输出直流电，所述热释电元件31输出的直流电为反向电流，所述供电模块1提供的直流电为正向电流，所述反向电流与所述正向电流合成有效电流，所述有效电流向所述灯体32提供灯体32发光所需的电功率，所述热释电元件31释放的反向电流随着热释电元件31接收的太阳的红外线的强度的改变而改变，所述改变过程的宏观表象为灯体32明亮程度的改变，当所述热释电元件31接收的红外线强度增大，灯体32明亮程度减小；当所述热释电元件31接收的红外线强度增大，灯体32明亮程度增大。

作为本发明的一种优选方式，所述供电模块1包括整流器11，所述整流器11面对系统连接灯体32，所述整流器11面对外界连接交流电，所述整流器11将所述交流电转化为直流电。

作为本发明的一种优选方式，所述装置模块3的结构表象为闭合电路，所述闭合电路包括直流电源、热释电源、灯体32，灯体32分别连接所述直流电源以及热释电源，所述直流电源与所述热释电源并联，所述直流电源与所述热释电源正负极相反。

作为本发明的一种优选方式，所述保护模块2包括安全电阻，所述安全电阻连接于所述闭合电路，所述安全电阻与所述灯体32串联。

作为本发明的一种优选方式，所述保护模块2还包括导热装置21，所述导热装置21连接所述热释电元件31，所述导热装置21用于将所述热释电元件31过剩的热量传导，所述导热装置21用于保护所述热释电元件31。

在具体实施过程中，整流器11将供电局提供220V交流电转换为可以方便进行电流大小调整的直流电源，直流电源向在闭合回路中向灯体32提供正向电流，该正向电流为灯体32发光的基础电流。热释电元件31在被红外线照射后被加热，根据热释电原理，热释电元件31温度上升后极化强度增大，从而对外产生放电的现象，热释电元件31在闭合回路中产生热释电电流，该热释电电流为热释电元件31向灯体32提供的反向电流，反向电流与正向电流交汇形成有效电流，有效电流作用于灯体32，向灯体32提供灯体32发光的必要功率。热释电元件31对外产生的极化电流随着热释电元件31的温度上升而上升，因此，当热释电元件31受到阳光的红外线照射后，闭合回路中反向电流的大小增大，在正向电流不变的情况下，有效电流减小，灯体32发出的灯光变暗。在实际情况下，当灯体32周围弥漫烟雾云雾时或遇到阴雨天气时，太阳的红外线传输到热释电元件31上的强度较小，热释电元件31温度低，热释电元件31的极化程度随之降低，极化产生的极化电流同时较低，即闭合回路中反向电流的大小较低，在正向电流不变的情况下，有效电流相对较高，有效电流向灯体32提供的电功率增大，灯体32发光的亮度较大。因此，系统在天气状况不好的情况下能够自动的将灯体32的亮度调高，使得灯体32灯光能更容易被识别，增大了飞机飞行的安全性。

由于无法排除热释电元件31发生故障而导致无法进行极化，从而无法记性反向电流的传输过程，从而导致正向电流几乎等同于有效电流，导致有效电流过大而将灯体32烧坏或产生更大的影响，因此，在电路中安装有阻止较大的安全电阻，避免热释电元件31因故障而无法极化或者接收的热量过小而极化程度不够而导致的有效电流过大以至于将灯体32烧坏的情况发生。同样的，当热释电元件31吸热达到上限时，再继续吸热会造成热释电元件31的崩坏，热释电元件31上设置有导热装置21，将过多的热量或超出极化上限的热量转移，保证热释电元件31的安全性。

实施例二：

参考图为图1、图2。针对实施例一，本实施例的不同点在于：

作为本发明的一种优选方式，所述装置模块3还包括光敏电阻，所述光敏电阻同时接入所述闭合电路，所述光敏电阻与所述热释电元件31串联，所述光敏电阻用于对所述闭合回路中有效电流进行修正。

作为本发明的一种优选方式，所述光敏电阻的阻值随着接收的光照强度的增大而减小。

在具体实施过程中，系统通过利用光敏电阻进行闭合回路中有效电流的进一步调控，当夜幕降临或天气状况不好但温度较高时，热释电元件31仍然能够进行极化电流的释放，从而使得有效电流减小，进而使得灯体32灯光的亮度降低，导致飞行员无法很好的识别。因此，利用光敏电阻阻值随着接收的光照强度增大而减小的性质，在光照强度低时，光敏电阻阻值增大，热释电元件31产生的反向电流减小，有效电流增大，灯体32的灯光变亮。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，包括：供电模块、保护模块、装置模块，所述供电模块分别连接所述保护模块以及装置模块，所述供电模块提供直流电源，所述装置模块包括热释电元件、灯体，所述热释电元件连接所述灯体，所述灯体连接所述直流电源，其特征在于：所述热释电元件用于接收太阳发出的红外线并将吸收的红外线的热能转化为电能，并输出直流电，所述热释电元件输出的直流电为反向电流，所述供电模块提供的直流电为正向电流，所述反向电流与所述正向电流合成有效电流，所述有效电流向所述灯体提供灯体发光所需的电功率，所述热释电元件释放的反向电流随着热释电元件接收的太阳的红外线的强度的改变而改变，所述改变过程的宏观表象为灯体明亮程度的改变，当所述热释电元件接收的红外线强度增大，灯体明亮程度减小；当所述热释电元件接收的红外线强度增大，灯体明亮程度增大。

2.根据权利要求1所述的一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，其特征在于：所述供电模块包括整流器，所述整流器面对系统连接灯体，所述整流器面对外界连接交流电，所述整流器将所述交流电转化为直流电。

3.根据权利要求1所述的一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，其特征在于：所述装置模块的结构表象为闭合电路，所述闭合电路包括直流电源、热释电源、灯体，灯体分别连接所述直流电源以及热释电源，所述直流电源与所述热释电源并联，所述直流电源与所述热释电源正负极相反。

4.根据权利要求3所述的一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，其特征在于：所述保护模块包括安全电阻，所述安全电阻连接于所述闭合电路，所述安全电阻与所述灯体串联。

5.根据权利要求3所述的一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，其特征在于：所述保护模块还包括导热装置，所述导热装置连接所述热释电元件，所述导热装置用于将所述热释电元件过剩的热量传导，所述导热装置用于保护所述热释电元件。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，其特征在于：所述装置模块还包括光敏电阻，所述光敏电阻同时接入所述闭合电路，所述光敏电阻与所述热释电元件串联，所述光敏电阻用于对所述闭合回路中有效电流进行修正。

7.根据权利要求6所述的一种基于热释电原理的航空障碍灯系统，其特征在于：所述光敏电阻的阻值随着接收的光照强度的增大而减小。