CN112902091A - 一种北方地区路灯用太阳能发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种北方地区路灯用太阳能发电系统,包括主体,所述主体通过轴承贯穿转动连接有转动轴,所述转动轴位于主体外部的两端均固定连接有太阳能光伏板,所述主体内开设有两个空腔,所述转动轴贯穿空腔,所述转动轴位于空腔内的一段贯穿固定连接有导电板,所述导电板与对应的空腔内侧壁密封滑动连接,所述主体内设置有光热装置和防风装置,所述转动轴内设置有接电装置。优点在于:本发明中的太阳能发电系统可以时刻保持太阳能光伏板正对太阳,大大提高了太阳能利用率,同时可以在风力较大时,减小太阳能光伏板的迎风面积,避免其受损,且相对先有的定时点亮,可以在阴天时及时点亮提供照明。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能路灯技术领域,尤其涉及一种北方地区路灯用太阳能发电系统。
背景技术
道路两旁一般都设置有一排排的路灯,用以照亮夜间的道路,给车辆以及行人提供行驶时提供便利,由于路灯的数量众多,其消耗的电能非常可观,因此现有的路灯大多采用太阳能供电,日间通过太阳能蓄能,夜间使用太阳能所产生的电能照明,大大节约能源;
在北方地区,风力较大,现有的路灯太阳能发电系统对光伏板没有很好的保护,风力过大可能会导致损坏,且现有的路灯太阳能系统光伏板的朝向是确定的,无法随太阳移动,对太阳能的利用率较低,同时现有的太阳能路灯一般都是设定时间点亮,而在阴天时,有可能还未到达规定时间,天已经黑了,此时路灯还未点亮,无法及时提供照明,为此,我们提出了一种北方地区路灯用太阳能发电系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中风力过大易损坏、太阳能利用率低、阴天无法提供照明的问题,而提出一种北方地区路灯用太阳能发电系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种北方地区路灯用太阳能发电系统,包括主体,所述主体通过轴承贯穿转动连接有转动轴,所述转动轴位于主体外部的两端均固定连接有太阳能光伏板,所述主体内开设有两个空腔,所述转动轴贯穿空腔,所述转动轴位于空腔内的一段贯穿固定连接有导电板,所述导电板与对应的空腔内侧壁密封滑动连接,所述主体内设置有光热装置和防风装置,所述转动轴内设置有接电装置。
在上述的北方地区路灯用太阳能发电系统中,所述光热装置包括两个开设在主体内的安装槽,所述安装槽与对应的空腔连通,所述安装槽内侧壁固定连接有聚光镜和导热片,所述导热片与导电板之间填充有蒸发液。
在上述的北方地区路灯用太阳能发电系统中,所述接电装置包括两个开设在转动轴侧壁的接电槽和设置在所述转动轴内的电磁铁,所述电磁铁通过导线与太阳能光伏板电连接,两个所述接电槽内均滑动套接有导电片,所述导电片与对应的接电槽内壁之间固定连接有若干连接弹簧,所述导电板贯穿延伸至对应的所述接电槽内,两个所述导电片通过导线串联,两个所述空腔远离转动轴一侧的内侧壁均镶嵌有接线柱。
在上述的北方地区路灯用太阳能发电系统中,所述防风装置包括与主体上表面通过轴承转动连接的转动盘,所述转动盘上表面焊接有风力板,所述转动盘侧壁焊接有两个遮光板,所述转动盘与主体的转动连接处设置有扭力弹簧。
在上述的北方地区路灯用太阳能发电系统中,所述主体内开设有连通腔,所述连通腔连通两个所述空腔。
在上述的北方地区路灯用太阳能发电系统中,所述风力板为聚四氟乙烯材质,所述风力板侧壁胶合有两个鳍片。
与现有的技术相比,本发明的优点在于:
1、日间发电过程中,太阳光照射在主体上,假设太阳从左侧升起,此时风力板将右侧的太阳光遮挡,此时只有左侧的聚光镜有太阳光照射,通过聚光镜将太阳光聚集在导热片上,使导热片温度升高,从而使得内部蒸发液温度升高,体积增大,通过导电片使得转动轴偏转,使得太阳能光伏板朝向太阳一侧,随着太阳的移动,右侧的聚光镜逐渐有太阳光的照射,此时右侧空腔内的蒸发液也受热,内部体积增大,从而使得转动轴顺时针转动,跟随太阳转动,时刻保持太阳能光伏板正对太阳,具有更高的太阳能利用率;
2、起风时,若风力较小,则风对风力板所产生的力无法克服扭力弹簧弹力,风力板不转动,当风力较大时,风力使得风力板转动,带动转动盘转动,从而使得遮光板转动,将聚光镜遮挡,此时聚光镜无法聚集太阳光,空腔内温度降低,蒸发液体积逐渐恢复正常,从而使得两个空腔内的体积相等,此时太阳能光伏板处于水平状态,减小迎风面积,有效的避免了大风导致光伏板的损坏;
3、当天黑时,此时两侧的聚光镜均没有太阳光聚集,两个空腔内温度降低,蒸发液体积恢复正常,此时两个导电板处于水平状态,与对应的接线柱接触连通,同时,太阳能光伏板没有太阳光的照射,没有电流产生,使得电磁铁对导电片的磁吸引力消失,此时导电片在连接弹簧弹力下滑动,与对应的导电板接触,连通整个电路,使得路灯点亮,相较于现有的定时点亮,可以在阴天天黑较早时,及时的提供照明。
附图说明
图1为本发明提出的一种北方地区路灯用太阳能发电系统的结构示意图;
图2为图1中的A处放大图;
图3为本发明提出的一种北方地区路灯用太阳能发电系统的俯视图;
图4为本发明提出的一种北方地区路灯用太阳能发电系统路灯电路时的结构示意图。
图中:1主体、2空腔、3转动轴、4太阳能光伏板、5安装槽、6聚光镜、7导热片、8导电板、9接线柱、10电磁铁、11接电槽、12导电片、13连接弹簧、14转动盘、15风力板、16遮光板、17连通腔、18鳍片、19蒸发液。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的,而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-4,一种北方地区路灯用太阳能发电系统,包括主体1,主体1通过轴承贯穿转动连接有转动轴3,转动轴3位于主体1外部的两端均固定连接有太阳能光伏板4,主体1内开设有两个空腔2,两个空腔2的截面为扇形,且关于转动轴3对称设置,转动轴3贯穿空腔2,转动轴3位于空腔2内的一段贯穿固定连接有导电板8,导电板8与对应的空腔2内侧壁密封滑动连接,主体1内设置有光热装置和防风装置,转动轴3内设置有接电装置。
光热装置包括两个开设在主体1内的安装槽5,安装槽5与对应的空腔2连通,安装槽5内侧壁固定连接有聚光镜6和导热片7,聚光镜6为凸透镜,可以将太阳光聚集在导热片7上,使其温度升高,导热片7与导电板8之间填充有蒸发液19,蒸发液19应采用阻值相对较大的液体,避免对导电板8的导通产生影响,蒸发液19的填充体积应为导电板8水平时,空腔2与导电板8上表面之间体积的四分之三,保证导电板8可以向上转动。
接电装置包括两个开设在转动轴3侧壁的接电槽11和设置在转动轴3内的电磁铁10,电磁铁10通过导线与太阳能光伏板4电连接,即太阳能光伏板4所产生的电流大小,决定着电磁铁10的磁性大小,两个接电槽11内均滑动套接有导电片12,导电片12与对应的接电槽11内壁之间固定连接有若干连接弹簧13,导电板8贯穿延伸至对应的接电槽11内,两个导电片12通过导线串联,两个空腔2远离转动轴3一侧的内侧壁均镶嵌有接线柱9,接线柱9通过导线与路灯电路连接,当两个导电板8与对应的接线柱9接触,且两个导电片12与对应的导电板8接触时,路灯电路连通,路灯点亮。
防风装置包括与主体1上表面通过轴承转动连接的转动盘14,转动盘14与主体1的转动连接存在一定阻尼,即转动盘14转动后,会在扭力弹簧弹力下缓慢复位,而非迅速复位,转动盘14上表面焊接有风力板15,转动盘14侧壁焊接有两个遮光板16,遮光板16的横截面积应不小于安装槽5的横截面积,使得遮光板16可以将安装槽5完全遮挡,转动盘14与主体1的转动连接处设置有扭力弹簧。
主体1内开设有连通腔17,连通腔17连通两个空腔2,连通腔17开设在转动轴3的下方,将两个腔17的下方连通,保证导电板8可以在空腔内滑动。
风力板15为聚四氟乙烯材质,聚四氟乙烯材质更加轻便,大大减小了风力板15转动时的转矩,同时聚四氟乙烯更加耐腐蚀,对于长期需要暴露在外界的风力板15,更加不易损坏,风力板15侧壁胶合有两个鳍片18,鳍片18可以使得风力吹向风力板15时,风力板15可以受到转动力。
本发明中,当太阳升起时,假设太阳从左侧升起,此时风力板15将照射向右侧的太阳光遮挡,此时右侧的聚光镜6上没有太阳光照射,而左侧的聚光镜6上有太阳光照射,此时左侧的聚光镜6将太阳光聚集在导热片7上,热量通过导热片7传递至蒸发液19内,使得蒸发液19蒸发,空腔2内的体积增大,随着体积的增大,压力不断增大,压力使得左侧的导电板8转动,带动转动轴3转动,从而使得太阳能光伏板4转动,朝向太阳;
随着太阳的移动,右侧的聚光镜6上逐渐有太阳的照射,使得右侧的导热片7上产生热量,从而使得右侧的蒸发液19慢慢蒸发,此时右侧的空腔2内的体积逐渐增大,压力增大,压力使得右侧的导电板8转动,克服部分左侧导电板8上的压力,带动转动轴3顺时针转动,从而使得太阳能光伏板4转动,当正午时,两侧的聚光镜的太阳光照射程度一致,两个空腔内的压力一致,此时两个导电板8压力一致,处于水平状态;
过午后,太阳逐渐从中间向右侧移动,此时风力板15又将左侧的部分太阳光遮挡,随着太阳光的减弱,此时左侧空腔2内的温度逐渐降低,压力逐渐减小,此时右侧空腔2内的压力使得转动轴3继续顺时针转动,跟随太阳一起移动,时刻保持太阳能光伏板4正对太阳;
起风时,风力作用与鳍片18,使得风力板15受到转动力,若风力较小,则风对风力板15所产生的力无法克服扭力弹簧弹力,风力板15不转动,当风力较大时,风力使得风力板15转动,风力板15带动转动盘14转动,从而使得遮光板16转动,将聚光镜6遮挡,此时聚光镜6无法聚集太阳光,从而使得两个空腔2内温度均降低,蒸发液体积逐渐恢复正常,压力逐渐恢复正常,从而使得两个空腔2内的压力一致,此时太阳能光伏板4处于水平状态,减小迎风面积,有效的避免了大风导致光伏板的损坏,随着风力的减弱,风力板15在扭力弹簧弹力作用下逐渐复位,此时聚光镜6内又重新有太阳光照射,太阳能光伏板4重新朝向太阳发电;
当天黑时,此时两侧的聚光镜6均没有太阳光聚集,两个空腔2内温度降低,蒸发液19体积恢复正常,此时两个导电板8处于水平状态,与对应的接线柱9接触连通,同时,太阳能光伏板4没有太阳光的照射或太阳光照射微弱,没有电流产生或电流较小,此时电磁铁10所产生的磁性较小或直接没有磁性,其对导电片12的磁吸引力较小或消失,此时导电片12在连接弹簧13弹力下滑动,与对应的导电板8接触,连通整个电路,使得路灯点亮,及时提供照明。
尽管本文较多地使用了主体1、空腔2、转动轴3、太阳能光伏板4、安装槽5、聚光镜6、导热片7、导电板8、接线柱9、电磁铁10、接电槽11、导电片12、连接弹簧13、转动盘14、风力板15、遮光板16、连通腔17、鳍片18、蒸发液19等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种北方地区路灯用太阳能发电系统,包括主体(1),其特征在于,所述主体(1)通过轴承贯穿转动连接有转动轴(3),所述转动轴(3)位于主体(1)外部的两端均固定连接有太阳能光伏板(4),所述主体(1)内开设有两个空腔(2),所述转动轴(3)贯穿空腔(2),所述转动轴(3)位于空腔(2)内的一段贯穿固定连接有导电板(8),所述导电板(8)与对应的空腔(2)内侧壁密封滑动连接,所述主体(1)内设置有光热装置和防风装置,所述转动轴(3)内设置有接电装置。
2.根据权利要求1所述的一种北方地区路灯用太阳能发电系统,其特征在于,所述光热装置包括两个开设在主体(1)内的安装槽(5),所述安装槽(5)与对应的空腔(2)连通,所述安装槽(5)内侧壁固定连接有聚光镜(6)和导热片(7),所述导热片(7)与导电板(8)之间填充有蒸发液(19)。
3.根据权利要求1所述的一种北方地区路灯用太阳能发电系统,其特征在于,所述接电装置包括两个开设在转动轴(3)侧壁的接电槽(11)和设置在所述转动轴(3)内的电磁铁(10),所述电磁铁(10)通过导线与太阳能光伏板(4)电连接,两个所述接电槽(11)内均滑动套接有导电片(12),所述导电片(12)与对应的接电槽(11)内壁之间固定连接有若干连接弹簧(13),所述导电板(8)贯穿延伸至对应的所述接电槽(11)内,两个所述导电片(12)通过导线串联,两个所述空腔(2)远离转动轴(3)一侧的内侧壁均镶嵌有接线柱(9)。
4.根据权利要求1所述的一种北方地区路灯用太阳能发电系统,其特征在于,所述防风装置包括与主体(1)上表面通过轴承转动连接的转动盘(14),所述转动盘(14)上表面焊接有风力板(15),所述转动盘(14)侧壁焊接有两个遮光板(16),所述转动盘(14)与主体(1)的转动连接处设置有扭力弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种北方地区路灯用太阳能发电系统,其特征在于,所述主体(1)内开设有连通腔(17),所述连通腔(17)连通两个所述空腔(2)。
6.根据权利要求4所述的一种北方地区路灯用太阳能发电系统其特征在于,所述风力板(15)为聚四氟乙烯材质,所述风力板(15)侧壁胶合有两个鳍片(18)。
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Cited By (2)
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210604 |
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