CN201549160U

CN201549160U - 灯箱式道路指示牌

Info

Publication number: CN201549160U
Application number: CN2009202106838U
Authority: CN
Inventors: 陈萌林; 左家乐; 陈丹; 汤学华; 全玮; 殷海翔
Original assignee: Shanghai Dianji University
Current assignee: Shanghai Dianji University
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2019-10-13

Abstract

本实用新型的灯箱式道路指示牌，包括灯箱箱体、微风风力发电机、太阳能电池板、控制单元、蓄电池组和照明单元；所述微风风力发电机和太阳能电池板分别设置在灯箱箱体的顶板上；所述控制单元、蓄电池组和照明单元均设置在灯箱箱体内；所述控制单元分别与微风风力发电机、太阳能电池板、蓄电池组和照明单元连接，该控制单元接收微风风力发电机和太阳能电池板传输来的电能给照明单元供电，或向蓄电池组充电。本实用新型灯箱式道路指示牌采用太阳能电池板和微风风力发电机给照明单元供电，形成一种风光互补式供电系统，充分利用了自然能发电，既节能又环保，而且省去市电安装时的麻烦。

Description

灯箱式道路指示牌

技术领域

本实用新型涉及道路指示牌，尤其涉及一种灯箱式道路指示牌。

背景技术

随着市场经济的大力发展，城市公共设施的建设也日趋规模化，其中公共交通及其相关配套设施的建设是必不可少的。城市各个道路的道路指示牌是人们最为频繁接触的公共交通基础设施，它直接影响着人们出行的便利与否，也关乎城市的整体形象。

现有技术中的道路指示牌主要有两种：一种道路指示牌无夜间照明系统，这种道路指示牌的缺点是，由于无夜间照明系统，夜间出行的人们根本看不到指示牌的内容，该道路指示牌在夜间起不到应有的道路指示作用；另一种道路指示牌有夜间照明系统，且该夜间照明系统由城市供电系统直接供电，这种道路指示牌的缺点是，增加了城市用电的负荷，不符合国家节能减排政策。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种灯箱式道路指示牌，利用风力和太阳能给夜间照明系统供电，即节能又环保。

为了达到上述的目的，本实用新型提供一种灯箱式道路指示牌，包括灯箱箱体、微风风力发电机、太阳能电池板、控制单元、蓄电池组和照明单元；所述微风风力发电机和太阳能电池板分别设置在灯箱箱体的顶板上；所述控制单元、蓄电池组和照明单元均设置在灯箱箱体内；所述控制单元分别与微风风力发电机、太阳能电池板、蓄电池组和照明单元连接，该控制单元接收微风风力发电机和太阳能电池板传输来的电能给照明单元供电，或向蓄电池组充电。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述灯箱箱体为中空的长方体，所述灯箱箱体的顶板上设有用于安装微风风力发电机的安装孔，所述灯箱箱体的左、右两侧面板上设有进风口，在所述灯箱箱体的前盖板上设有路名面板和广告面板。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述微风风力发电机包括风轮和风机，所述风轮套在风机的外面，包裹着风机。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述风轮包括多片叶片，所述多片叶片的两端分别束成一圈，使得所述风轮呈灯笼状。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述风机包括基座和设置在基座中央的转轴；所述转轴的上端部设有第一支撑架，该第一支撑架用于与风轮的顶端连接；所述转轴的下部设有第二支撑架，该第二支撑架用于与所述风轮的底端连接。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述微风风力发电机的转轴穿过顶板上的安装孔，伸入灯箱箱体内；所述安装孔的直径大于转轴的直径，即所述安装孔的内壁与转轴的外壁之间留有空隙。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述太阳能电池板上覆盖一层纳米涂层。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述照明单元包括至少一个LED灯。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述LED灯包括灯珠、基座、太阳花和热管散热管；所述灯珠设置在基座的中央；所述太阳花设置在基座的周边；所述热管散热管设置在基座的一侧。

上述灯箱式道路指示牌，其中，所述太阳花由多个太阳花瓣组成，所述多个太阳花瓣均匀分布在基座周边，所述太阳花瓣的一端插入基座内。

本实用新型灯箱式道路指示牌采用太阳能电池板和微风风力发电机给照明单元供电，形成一种风光互补式供电系统，充分利用了自然能发电，即节能又环保，而且省去市电安装时的麻烦；风轮的叶片设计成灯笼状即美观，又能提高风能的利用效率；太阳能电池板上覆盖一层纳米涂层，该纳米涂层可有效减少太阳能电池板上的积灰问题，减少了维护的费用与时间，达到了更好的发电效果；所述光伏控制器采用双路半功率光伏控制器，其中一路通过对电压的控制进行蓄电池组的低电量保护，并且，电压能根据蓄电池的性能进行调整，另一路在夜间随着时间的推移，通过明暗对比和温度下降使照明单元达到理想的温度及电流曲线，减少对其的用电供给，实现半功率时间可调控制；LED灯采用热管散热管进行散热，具有极高的导热性、良好的等温性，冷热两侧的传热面积可任意改变，可远距离传热、可控制温度，而且噪声低、效能高；灯箱箱体左、右两侧面板的下部上设置的进风口在有风的条件下可向灯箱箱体内输送气流，该气流最后通过灯箱箱体顶板上的安装孔流出，能推动风轮转动，对风力发电系统起到辅助作用。

附图说明

本实用新型的灯箱式道路指示牌由以下的实施例及附图给出。

图1是本实用新型灯箱式道路指示牌的主视图。

图2是本实用新型灯箱式道路指示牌的电路原理图。

图3是本实用新型中灯箱箱体的主视图。

图4是本实用新型中微风风力发电机的剖面图。

图5是本实用新型中风轮的主视图。

图6是本实用新型中风机的结构示意图。

图7是本实用新型中控制单元的结构框图。

图8是本实用新型中LED灯的侧视图。

图9是本实用新型中LED灯的俯视图。

具体实施方式

以下将结合图1～图9对本实用新型的灯箱式道路指示牌作进一步的详细描述。

参见图1和图2，本实用新型灯箱式道路指示牌包括灯箱箱体10、微风风力发电机20、太阳能电池板30、控制单元40、蓄电池组50和照明单元60；

所述微风风力发电机20设置在灯箱箱体10的顶板上；

所述太阳能电池板30设置在灯箱箱体10的顶板上；

所述控制单元40、蓄电池组50和照明单元60均设置在灯箱箱体10内；

所述控制单元40分别与微风风力发电机20、太阳能电池板30、蓄电池组50和照明单元60连接，该控制单元40接收微风风力发电机20和太阳能电池板30传输来的电能给照明单元60供电，或向蓄电池组50充电。

参见图3，所述灯箱箱体10为中空的长方体，所述灯箱箱体10的顶板11上设有用于安装微风风力发电机20的安装孔12，所述灯箱箱体10的左、右两侧面板上设有进风口13，在所述灯箱箱体10的前盖板14上设有路名面板15和广告面板16。

利用前盖板14上、除路名面板15外的空余面积设置广告面板16，在为公众服务的同时又能带来经济收益。

参见图4，所述微风风力发电机20包括风轮21和风机22，所述风轮21套在风机22的外面，包裹着风机22。

参见图5，所述风轮21包括多片叶片211，所述多片叶片211的两端分别束成一圈，使得所述风轮21呈灯笼状。

将所述风轮21的叶片211设计成灯笼状即美观，又能提高风能的利用效率，实验表明当外界风速为2.5～2.8m/s时，就能满足风力发电的要求。

参见图5和图6，所述风机22包括基座221和设置在基座221中央的转轴222；

所述转轴222的上端部设有第一支撑架223，该第一支撑架223用于与风轮21的顶端212连接；

所述转轴222的下部设有第二支撑架224，该第二支撑架224用于与所述风轮21的底端213连接；

所述风轮21在外界风力作用下转动，从而带动风机22的转轴222转动，由风机22将风能转换为电能输送给风力发电控制器30。

本实施例中，所述微风风力发电机20为垂直轴风力发电机，垂直轴风力发电机能接受四面八方的风，无需调向装置，这样大大简化了机械结构，同时，使得外观上更显简洁、轻巧；垂直轴风力发电机的风轮的叶片在旋转的过程中惯性力与重力的方向始终不变，所受的是一恒定载荷，使用寿命长；另外，垂直轴风力发电机安装位置灵活，便于安装和日常维护、修理。

将所述微风风力发电机20安装到灯箱箱体10的顶板11上时，该微风风力发电机20的转轴222穿过顶板11上的安装孔12，伸入灯箱箱体10内。

所述安装孔12的直径大于转轴222的直径，即所述安装孔12的内壁与转轴222的外壁之间留有空隙。

参见图7，所述控制单元40包括风力发电控制器41和光伏控制器42；

所述风力发电控制器41分别与微风风力发电机20、蓄电池组50和照明单元60连接，该风力发电控制器41接收微风风力发电机20输送来的电能给照明单元60供电，或向蓄电池组50充电。

所述光伏控制器42分别与太阳能电池板30、蓄电池组50和照明单元60连接，该光伏控制器42接收太阳能电池板30输送来的电能给照明单元60供电，或向蓄电池组50充电。

所述风力发电控制器41采用大容量电容来稳定风力发电过程中，时大时小的风速变化所带来的电压与电流频繁变化给风力发电系统带来的冲击损害。

所述太阳能电池板30采用非晶硅太阳能电池板，非晶硅太阳能电池板对可见光吸收强，高温性能好，受温度的影响小，且重量轻。

所述太阳能电池板30上覆盖一层纳米涂层，该纳米涂层可有效减少太阳能电池板上的积灰问题，减少了维护的费用与时间，达到了更好的发电效果。

所述光伏控制器42采用双路半功率光伏控制器，其中一路通过对电压的控制进行蓄电池组的低电量保护，并且，电压能根据蓄电池的性能进行调整；另一路在夜间随着时间的推移，通过明暗对比和温度下降使照明单元达到理想的温度及电流曲线，减少对其的用电供给，实现半功率时间可调控制。

参见图8和图9，所述照明单元60包括至少一个LED灯，每个LED灯包括灯珠61、基座62、太阳花63和热管散热管64；

所述灯珠61设置在基座62的中央；

所述太阳花63由多个太阳花瓣65组成，所述多个太阳花瓣65均匀分布在基座62周边，所述太阳花瓣65的一端插入基座62内；

所述热管散热管64设置在基座62的一侧。

所述照明单元60采用LED灯能耗小，供电电压低，响应速度快，而且LED灯的发光颜色可随输入电流的变化而变化，因此，可通过特殊设计，使照明单元60发出特殊彩色光，起到美观作用。

本实施例中LED灯采用热管散热管64进行散热，具有极高的导热性、良好的等温性，冷热两侧的传热面积可任意改变，可远距离传热、可控制温度，而且噪声低、效能高。

所述蓄电池组50采用放电曲线平直、拐点高、比能量(特别是比功率)大、高温和低温特性均好的胶体电池。

所述蓄电池组50设置在灯箱箱体10内，避免积水及潮湿环境下对蓄电池的损害。

本实用新型灯箱式道路指示牌的工作原理是：一方面，当外界有风时，风轮的叶片在风力作用下转动，从而带动风机的转轴转动，风机将风能转换为电能并输送给控制单元，另一方面，太阳能电池板吸收太阳能并将太阳能转换为电能输送给控制单元；而控制单元接收微风风力发电机和/或太阳能电池板输送来的电能后，根据外界光照强度判断是给照明单元供电还是向蓄电池组充电，若外界光照强度大于预定值，说明此时不需要照明单元照亮道路指示牌，控制单元向蓄电池组充电，若外界光照强度小于预定值，说明此时需要照明单元照亮道路指示牌，控制单元直接给照明单元供电；在无风的阴雨天气下或无风的夜间，控制单元很难从微风风力发电机和太阳能电池板接收到电能，此时控制单元控制蓄电池组向照明单元供电；灯箱箱体左、右两侧面板的下部上设置的进风口在有风的条件下将冷气流输送至灯箱箱体内，冷气流从灯箱箱体的下部向上流动，变成热气流，热气流通过灯箱箱体顶板上的安装孔流出，从安装孔流出的热气流推动风轮转动，对风力发电系统起到辅助作用。

实验表明，采用50W太阳能电池板，38AH蓄电池组，在38AH蓄电池组充电足的情况下，本实用新型灯箱式道路指示牌可在7个以上的阴雨天内的正常运行。

本实用新型灯箱式道路指示牌特别适合夏日阳光充足，风力不足，冬日风力充足，阳光不足的地区使用。

Claims

1.一种灯箱式道路指示牌，包括灯箱箱体，其特征在于，还包括微风风力发电机、太阳能电池板、控制单元、蓄电池组和照明单元；

所述微风风力发电机和太阳能电池板分别设置在灯箱箱体的顶板上；

所述控制单元、蓄电池组和照明单元均设置在灯箱箱体内；

所述控制单元分别与微风风力发电机、太阳能电池板、蓄电池组和照明单元连接，该控制单元接收微风风力发电机和太阳能电池板传输来的电能给照明单元供电，或向蓄电池组充电。

2.如权利要求1所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述灯箱箱体为中空的长方体，所述灯箱箱体的顶板上设有用于安装微风风力发电机的安装孔，所述灯箱箱体的左、右两侧面板上设有进风口，在所述灯箱箱体的前盖板上设有路名面板和广告面板。

3.如权利要求2所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述微风风力发电机包括风轮和风机，所述风轮套在风机的外面，包裹着风机。

4.如权利要求3所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述风轮包括多片叶片，所述多片叶片的两端分别束成一圈，使得所述风轮呈灯笼状。

5.如权利要求4所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述风机包括基座和设置在基座中央的转轴；所述转轴的上端部设有第一支撑架，该第一支撑架用于与风轮的顶端连接；所述转轴的下部设有第二支撑架，该第二支撑架用于与所述风轮的底端连接。

6.如权利要求5所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述微风风力发电机的转轴穿过顶板上的安装孔，伸入灯箱箱体内；所述安装孔的直径大于转轴的直径，即所述安装孔的内壁与转轴的外壁之间留有空隙。

7.如权利要求1所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述太阳能电池板上覆盖一层纳米涂层。

8.如权利要求1所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述照明单元包括至少一个LED灯。

9.如权利要求8所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述LED灯包括灯珠、基座、太阳花和热管散热管；

所述灯珠设置在基座的中央；

所述太阳花设置在基座的周边；

所述热管散热管设置在基座的一侧。

10.如权利要求9所述的灯箱式道路指示牌，其特征在于，所述太阳花由多个太阳花瓣组成，所述多个太阳花瓣均匀分布在基座周边，所述太阳花瓣的一端插入基座内。