CN202118763U - 节能路灯 - Google Patents

Abstract

节能路灯是一种利用光能和风能供电的低碳、节能、环保、绿色的节能路灯，属于电器用品。节能路灯是在路灯灯罩和三个扇形型叶片的向阳表面覆盖薄膜太阳能电板，在路灯杆的顶端安装一个倾斜四十五度的永磁感光风力发电机，将锂蓄电池、光敏开关控制器和控制电路集成为一个模块安装在路灯杆的中部的路灯。充分利用了大自然的光能和风能，省去了变压器等供电设备和大量的电线电缆和电能，白天节能路灯自动关闭，夜晚自动开启，使路灯照明供电自给。具有安装简单方便、维护费用低、用电安全稳定、实现自动化控制节能等优点。适用于高速公路、铁路、机场、工业区、住宅小区、公园、码头等公共场所照明。

Description

节能路灯

技术领域：

本实用新型产品是利用大自然的光和风进行供电路灯照明，属于自然能供电照明领域。 

背景技术：

现实生活中路灯是我们常见的照明电器，它给我们夜晚的生活带来光明。美观的路灯把我们城市的夜晚装点得多姿多彩。但是，一般常规的路灯必须用架空电线或埋地电缆供电，随着道路的延伸，电的消耗也大大增加，而低压输电线路过长，还需要装设升压系统设备。这样看来路灯不仅是一个耗电大户，而且其供电线路设备的建设成本也很高，特别是在远离供电电网的城郊公路、高速公路和铁路等更是如此。所以我国很多市郊公路、高速公路和铁路还都没有安装路灯，这样在会带来很多安全问题。 

为了解决这问题，全世界的能源和电气工作者，都在研究节能、环保、低耗的路灯，现有技术中出现了蓄电池供电，尤其是太阳能电池和风力发电机供电，都是个好方法，也有一定的缺陷。蓄电池供电需要按时充电和更换，太阳能电池遇到连续几天的阴雨风雾天，就会造成照明灯的暗淡和熄灭，而阴雨风雾天是特别需要照明灯的。风力是不断变化的动力，有间隙性和多天的无风日和微风日，会影响均衡供电。也有太阳能电池和风力发电机供电相结合的供电方式，但由于设计结构的问题，成本耗费较大。 

发明内容：

本实用新型就是为此而设计产生的一种节能、环保、绿色的风光蓄互补的节能照明灯，而且结构设计更合理，原料成本减少，利用率提高。其方案是：一种节能路灯，包括路灯杆、路灯架、路灯罩、LED灯、薄膜太阳能电板、永磁感光风力发电机、一个锂蓄电池、光敏开关控制器、控制电路，其特征是：在路灯灯罩和三个扇形型叶片的向阳表面覆盖薄膜太阳能电板，在路灯杆的顶端安装一个倾斜四十五度的永磁感光风力发电机，将锂蓄电池、光敏开关控制器 和控制电路集成为一个模块安装在路灯杆的中部。 

太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能是节能路灯最该利用的能源。太阳能电池板可分为：1、晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。2、非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池等等。本节能路灯就在路灯的灯罩向阳表面处和永磁感光风力发电机的三个扇形型叶片上覆盖薄膜太阳能电板，此设计在原有的风光互补的太阳能路灯上更大程度的利用了太阳能。 

风无处不在，分布广泛，是人类最熟悉的一种自然现象，地球吸收的太阳能有1％到3％转化为风能，总量相当于地球上所有植物通过光合作用吸收太阳能转化为化学能的50到100倍。所述的风力发电机是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。它的原理是是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。它由风叶、提速传动机构、发电机、调速器、调向器等组成。风力机采用垂直轴式风力机，可以接受来自任何方向的风，不需要调向装置，结构小，材料省。如采用叶片式或达里厄式。发电机采用小型永磁发电机，具有动平衡好、切割磁力线佳，从而达到发电效率高，对切入风速要求低等特点。 

蓄电池是节能照明灯能否广泛推广使用的重要部件，要求寿命长、耐高温、耐充放、绿色环保。它的工作原理就是把化学能转化为电能。一般可采用铅质硫酸蓄电池、碱性蓄电池和锂电池。以采用磷酸铁锂电池为佳。其特点是：1、稳定性好：充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定，高温充电的容量稳定性好，储存性能好等。2、循环次数高：标准充电使用，可达到2000次，这点是最大的优点。3、环保：所有原料都无毒、无污染、安全性能好，整个生产过程清洁无毒，不像钴是有毒的物质。4、价格便宜：磷酸盐采用磷酸源和锂源以及铁源为材料，这些材料都十分便宜，无战略资源及稀有资源。 

所述的灯具要求能耗省、效率高、寿命长、光感好。据分析，LED灯的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。 

所述的控制电路包括变流器、镇流器、恒压恒流器和控制调节器。主要起控制、保护和调节作用。不管风力大小，阳光强弱，都能以符合LED灯需要的电压供给。确保照明路灯正常稳定的工作。光控开关主要由光敏二极管和继电器(或晶体管)组成，能按面板上光敏元件监测到的光线亮暗程度，每天自动控制路灯傍晚开启、黎明关闭。 

所述的光敏开关安装在既能监测到室外自然光线的变化、又不会被路灯灯光照射到的位置，其参数为，环境亮度小于10Lux时开灯，大于20Lux时关灯，环境亮度大于20Lux、而持续时间大于1分钟后关灯的防闪电干扰装置。 

所述的节能路灯是由感光风力发电机、薄膜太阳能电池板、锂蓄电池分别通过导线接入到控制电路，再与光敏开关控制器串联的电路。 

本实用新型利用无污染的太阳能和风能转化获得的电能为道路照明，充分利用自然能量，到达节能的效果，省去变压器等配电设备和大量的电线电缆和电能，白天自动关闭，夜晚自动开启，使路灯照明供电自给、节能、环保、绿色。具有安装简便、节省空间、维护费用低、低压无触电危险等优点。 

附图说明：

图1为节能路灯整体结构示意图。 

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

节能路灯如图1所示，由扇型叶片式风力发电机(1)、薄膜太阳能电池板(2)、锂蓄电池(7)、LED灯(3)、路灯架(5)、路灯罩(4)、光敏开关控制器(8)、控制电路(9)及路灯杆(6)几部分组成。风力发电机(1)采用流线形扇型叶片式，风轮效率高，工作噪音低。叶片采用独特的扇型叶片式型延长结构，既增加了风轮扫掠面积和接收太阳光的照射面积，又加强了连接强度，具有强度大、耐疲劳、效率高。风力发电机(1)选用60W国际先进的永磁式发电机，效率高，低速性能好，2级风就能发电。在永磁发电机的前端与风叶结合部之间，设有自动衡速保护装置，该装置在遇到超强风时利用自身的离心力，自 动对风机进行衡速，有效的保护风机、电气设备不受超强风损害。机壳采用注射成形的加工方法，机壳覆盖整个机身，不仅外形流线、美观，还能保护发电机，起到防水、防沙尘的作用。由PC材料制成，重量轻，耐高温，防腐蚀，防紫外线。 

薄膜太阳能电池板(2)采用单晶硅电池，覆盖于风力发电机扇型叶片上，并根据纬度的不同调整一定的倾角位四十五度。锂蓄电池(7)采用铅质硫酸蓄电池，安置在电池箱中。路灯架(5)固定于路灯杆(6)的道路侧。控制电路(9)包括变流器、镇流器、恒压恒流器和控制调节器。把风力发电机(1)、薄膜太阳能电池板(2)、锂蓄电池(7)、LED灯(3)联成一个系统。采用先进的电路对系统进行自动控制。以保障在各种恶劣环境中使路灯正常照明，具有安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等特性。 

风力发电机(1)的扇叶片受到风力作用而转动把风能转化为电能，通过导线把电能储存到锂蓄电池(7)中，由于在风力发电机(1)的扇叶片和路灯罩(4)上有薄膜太阳能电池板(2)，在有阳光的照射下把吸收的光能转化为电能，同样储存到锂电池(7)中。光敏开关控制器(8)在不同明暗环境下智能控制路灯的亮灭。控制电路(9)包括变流器、镇流器、恒压恒流器和控制调节器，起控制、保护和调节作用，提供给LED灯(3)需要的稳定工作电压。 

环保和节能是社会可持续发展的保证，自然能路灯是集环保和节能于一体的产品，随着全球常规能源短缺情况的加剧，风能和太阳能这种清洁可在生的自然能源的利用将会普及，所以本实用新型是未来路灯的发展方向。必将广泛应用在适用于高速公路、铁路、机场、工业区、住宅小区、公园、码头等公共场所照明。 

Claims (3)

1.一种节能路灯，包括路灯杆、路灯架、路灯罩、LED灯、薄膜太阳能电板、永磁感光风力发电机、一个锂蓄电池、光敏开关控制器、控制电路，其特征是：在路灯灯罩和三个扇形型叶片的向阳表面覆盖薄膜太阳能电板，在路灯杆的顶端安装一个倾斜四十五度的永磁感光风力发电机，将锂蓄电池、光敏开关控制器和控制电路集成为一个模块安装在路灯杆的中部。

2.如权利要求1所述的节能路灯，其特征是：由感光风力发电机、薄膜太阳能电池板、锂蓄电池分别通过导线接入到控制电路，再与光敏开关控制器串联的电路。

3.如权利要求1所述的节能路灯，其特征是：光敏开关安装在既能监测到室外自然光线的变化、又不会被路灯灯光照射到的位置，其参数为，环境亮度小于10Lux时开灯，大于20Lux时关灯，环境亮度大于20Lux、而持续时间大于1分钟后关灯的防闪电干扰装置。 

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