CN203771275U - 薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置，属于新能源发电文化技术领域。由于部分地区的雾霾天数和雾霾浓度的增加造成道路上的能见度下降，使驾驶员看不清原有的行车标志牌，造成交通事故增加。用包含长余辉发光材料制成的发光塑料制造的发光塑料行车标志牌能发射光线增加薄膜太阳能电池的发电量，从薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线向丁字形标志LED发光模块供电照明。光照不足时，光敏自控开关自动开启、电路接通，从锂离子电池输出的电流通过导电线和光敏自控开关向丁字形标志LED发光模块补充供电、确保一定的亮度，使驾驶员能看清行车标志牌上的标志。

Description

薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置

技术领域

本实用新型涉及薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置，属于新能源发电文化技术领域。

背景技术

2013年全国平均雾霾天数已达52年来之最，南京2013年的雾霾天数有186天，北京、天津、河北、郑州、上海等地的雾霾天数都比往年增加。人为因素对环境造成的影响，是造成目前雾霾天高发的根源。高能耗、高排放、高污染的燃煤发电、钢铁、化工、汽车尾气，城市中建筑工地扬尘，农村中焚烧秸秆等都是污染环境、造成雾霾的根源。2014年1月7日，由长三角三省一市和国家八部委组成的长三角区域大气污染防治协作机制正式启动，并在上海召开第一次会议。会议强调要严控燃煤消耗总量，严控产能过剩，加强交通污染治理等。

危害人类的雾霾天已在中国造成许多的交通事故，2013年1月30日上午10时，灰暗的雾霾天气袭击天津，公路上能见度低，驾驶员看不清从天津塘沽往市区的公路旁的行车标志牌上的标志图形，发生40辆汽车追尾相撞，重伤7人，21名消防官兵救出被困人员3名。2014年1月8日山东省两天雾霾天造成5起车祸。

现有的竖立在公路两侧的行车标志牌本身不能发光，在夜间或白天光照不足时，驾驶员难以看清行车标志牌上的行车标志。后来有人在行车标志牌上贴上了一层反光膜，供夜间汽车灯光直射到行车标志牌上时，反光膜能反射标志的图形。由于雾霾天气灰蒙蒙的，公路上的能见度小于50米，靠贴反光膜现在已经不能解决问题。由于竖立在公路两侧的行车标志牌分布疏散，不可能长距离拉电线到供电网上去取电用来照明，更何况现有供电网中的电力有80%源自燃煤发电产生的电力。如何做到既保护好生态环境，又向行车标志牌上提供电力照明来照亮行车标志牌上的行车标志，使驾驶员能提前看清行车标志，避免交通事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置。

自1960年到1990年的30年间地面接收到的直接太阳辐射已经减少了4%，1990年以后已减少到5%，科学家发现地面上的雾霾和天空中的大气棕色云团里充满污染颗粒物，这些颗粒物遮挡阳光照射地球，使地面上的光照减少，明亮的天空逐渐变得暗淡，使机动车驾驶员看不清行车标志牌上的行车标志，驾驶员由于看不清行车标志，很容易根据错误的判断，操纵机动车失误，造成交通事故。如本实用新型的附图1中，左侧丁字形路口的标志应设在与交叉口形状相符的道路上，设在进入左侧丁字形路口以前的适当位置，使驾驶员提前明白，在到达左侧丁字形路口前，决定机动车是向前直行还是向左转弯，动手开启直行方向车灯或向左转弯方向车灯，并鸣喇叭，防止左侧道路上有机动车冲到路口，造成两车相撞。所以，驾驶员能否提前看清行车标志牌上的行车标志十分关健。近两年来，长三角地区由于雾霾天数和雾霾浓度持续增加，道路上原有的行车标志牌不能发光，在能见度差的日子里，驾驶员看不清行车标志牌上的行车标志，如果看错了标志，就会导致行车开错方向，方向盘转错了，交通事故就会很快发生。

为了使驾驶员能提前看清行车标志牌上的行车标志，就必须增加行车标志牌上的、尤其是行车标志图形的亮度。发光塑料行车标志牌中包含有长余辉发光材料，长余辉发光材料的激发能源是光能，可以是任何一种环境光，如阳光、灯光等。长余辉发光材料在撤除光照后，在黑暗中能长时间发光达到8—12小时，新型长余辉发光材料发光亮度高、无毒无害，可以制成发光母粒加入塑料颗粒中制造发光塑料行车标志牌，发光塑料行车标志牌能吸收并积蓄阳光和灯光的光能，在夜间和阴天光照不足时释放光能、发射光线，发射的光线使安装在发光塑料行车标志牌上的薄膜太阳能电池（半透明）通过光伏效应产生电流，薄膜太阳能电池既能接受太阳光照射的光线、LED发光模块照射的光线，也能接受发光塑料行车标志牌发射的光线，光能在薄膜太阳能电池内转换成电能，从薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线和控制器向丁字形标志LED发光模块供电，使丁字形标志LED发光模块发出明亮的白色光，丁字形标志LED发光模块的使用寿命长达12000小时，不容易损坏，LED发光模块的外部形状可以做成丁字形标志，LED灯比白炽灯节省用电40%以上。LED发光模块的单位耗电量能获得很高的辉度，即单位瓦特的发光流明数，近两年LED光源本身的发光效率大幅提升，促成了LED发光模块的不断进步，一方面节省用电量，一方面提高发光亮度。

在行车标志地面上立柱的内部安装有锂离子电池，锂离子电池的充电效率高，工作温度范围宽，无需维修，没有环境污染，使用寿命长。雾霾天光照不足时，安装在行车标志地面上立柱的表面上的光敏自控开关自动开启、电路接通，从锂离子电池输出的电流通过导电线、光敏自控开关、LED照明灯导电架向LED照明灯供电，LED照明灯发射的灯光为黄色光，因为黄色光具有散射的作用，让黄色光尽可能向前方散布成面积较大的光簇，使迎面来车的驾驶员既能看清黄色光三角形LED照明灯光圈内的、白色光的丁字形标志LED发光模块显示的行车标志，又不觉得刺眼，驾驶员在远的地方就能发现前方发光塑料行车标志牌上的左侧丁字路口标志，以便及时降低车速，安全驶过十字路口。从锂离子电池输出的电流既稳定又充足，通过导电线、光敏自控开关能向安装在LED照明灯导电架上的LED照明灯供电；从锂离子电池输出的电流通过导电线、光敏自控开关也能向丁字形标志LED发光模块供电。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

由发光塑料行车标志牌1、丁字形标志LED发光模块2、薄膜太阳能电池3、控制器4、导电线5、锂离子电池6、光敏自控开关7、LED照明灯导电架8、LED照明灯9、行车标志地面上立柱10、行车标志地面下立柱11和地面(12)共同组成薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置；

在地面12上挖坑埋设行车标志地面下立柱11，行车标志地面下立柱11的上方有行车标志地面上立柱10，行车标志地面下立柱11和行车标志地面上立柱10共同构成一个长立方体形状的立柱整体，在行车标志地面上立柱10的内部安装有锂离子电池6和光敏自控开关7，在行车标志地面上立柱10的上方安装有三角形的发光塑料行车标志牌1，在三角形的发光塑料行车标志牌1内的正面的中心位置上安装有三角形的薄膜太阳能电池3，三角形的薄膜太阳能电池3的面积占三角形的发光塑料行车标志牌1的面积的百分之六十到百分之八十，在薄膜太阳能电池3的表面安装有丁字形标志LED发光模块2，在发光塑料行车标志牌1的背面安装控制器4、导电线5，在发光塑料行车标志牌1的表面上、薄膜太阳能电池3的外侧安装三角形的LED照明灯导电架8，三角形的LED照明灯导电架8的三角形的边长小于相应的三角形的发光塑料行车标志牌1的边长、大于相应的三角形的薄膜太阳能电池3的边长，在三角形的LED照明灯导电架8的每条LED照明灯导电架8的边上安装有10—30只LED照明灯9；

薄膜太阳能电池3通过导电线5和控制器4连接，控制器4通过导电线5与丁字形标志LED发光模块2连接，锂离子电池6通过导电线5与光敏自控开关7连接，光敏自控开关7通过导电线5与丁字形标志LED发光模块2连接；

丁字形标志LED发光模块2是嵌入式丁字形标志LED发光模块或悬挂式丁字形标志LED发光模块。

LED照明灯9的功率是0.02W—5W。

薄膜太阳能电池3是多晶硅薄膜太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或染料敏化薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池或碲化镉薄膜太阳能电池。

LED照明灯（9）的光波颜色是黄光LED照明灯或白光LED照明灯或紫光LED照明灯或橙光LED照明灯或红光LED照明灯或红外线发射光LED照明灯或深红光LED照明灯或绿光LED照明灯或蓝光LED照明灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：①安装在发光塑料行车标志牌上的薄膜太阳能电池发电时不消耗石油或煤炭等化石燃料，不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫和其他有害气体，不污染生态环境，在薄膜太阳能电池发电的过程中，不使用冷却水，不产生噪音，光伏发电设备容易保养和维修。②太阳光从正面照射薄膜太阳能电池产生电流，由于半透明的薄膜太阳能电池的厚度薄、从发光塑料行车标志牌上发射的光线从背面照射薄膜太阳能电池能产生电流，LED照明灯发射的光线照射薄膜太阳能电池也能产生电流，从多个途径增加向薄膜太阳能电池照射的光线，使更多的光能在薄膜太阳能电池内转换成电能，显著增加了薄膜太阳能电池的发电量，增加了向丁字形标志LED发光模块的供电量。③安装在三角形的LED照明灯导电架上的LED照明灯发出的黄色光的透雾力强，在远处就能引起驾驶员的注意，随着机动车的前行，驾驶员很快就能发现三角形的LED照明灯导电架上的黄色三角形光圈内围住的、发出白色光的丁字形标志LED发光模块，迅速认出左侧丁字路口标志，及时减缓车速，安全通过交叉路口。④薄膜太阳能电池光伏发电输出的电流与从锂离子电池输出的电流互补供电，向丁字形标志LED发光模块和LED照明灯分别供电，保证丁字形标志LED发光模块和LED照明灯有足够的亮度，提高了发光亮度，使驾驶员在道路上的一定的距离处就能认清行车标志，并严格按照行车标志驾驶机动车，避免交通事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

由于部分地区的雾霾天数和雾霾浓度的增加造成道路上的能见度下降，使驾驶员看不清原有的行车标志牌，造成交通事故增加。用包含长余辉发光材料制成的发光塑料制造的发光塑料行车标志牌能发射光线增加薄膜太阳能电池的发电量，从薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线向丁字形标志LED发光模块供电照明。光照不足时，光敏自控开关自动开启、电路接通，从锂离子电池输出的电流通过导电线和光敏自控开关向丁字形标志LED发光模块补充供电、确保一定的亮度，使驾驶员能看清行车标志牌上的标志。

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

由发光塑料行车标志牌1、丁字型标志LED发光模块2、薄膜太阳能电池3、控制器4、导电线5、锂离子电池6、光敏自控开关7、LED照明灯导电架8、LED照明灯9、行车标志地面上立柱10、行车标志地面下立柱11和地面(12)共同组成薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置；

在地面12上挖坑埋设行车标志地面下立柱11，行车标志地面下立柱11的上方有行车标志地面上立柱10，行车标志地面下立柱11和行车标志地面上立柱10共同构成一个长立方体形状的立柱整体，在行车标志地面上立柱10的内部安装有锂离子电池6和光敏自控开关7，在行车标志地面上立柱10的上方安装有三角形的发光塑料行车标志牌1，在三角形的发光塑料行车标志牌1内的正面的中心位置上安装有三角形的薄膜太阳能电池3，三角形的薄膜太阳能电池3的面积占三角形的发光塑料行车标志牌1的面积的百分之六十到百分之八十，在薄膜太阳能电池3的表面安装有丁字型标志LED发光模块2，在发光塑料行车标志牌1的背面安装控制器4、导电线5，在发光塑料行车标志牌1的表面上、薄膜太阳能电池3的外侧安装三角形的LED照明灯导电架8，三角形的LED照明灯导电架8的三角形的边长小于相应的三角形的发光塑料行车标志牌1的边长、大于相应的三角形的薄膜太阳能电池3的边长，在三角形的LED照明灯导电架8的每条LED照明灯导电架8的边上安装有10—30只LED照明灯9；

薄膜太阳能电池3通过导电线5和控制器4连接，控制器4通过导电线5与丁字型标志LED发光模块2连接，锂离子电池6通过导电线5与光敏自控开关7连接，光敏自控开关7通过导电线5与丁字型标志LED发光模块2连接；

丁字型标志LED发光模块2是嵌入式丁字型标志LED发光模块或悬挂式丁字型标志LED发光模块。

LED照明灯9的功率是0.02W—5W。

薄膜太阳能电池3是多晶硅薄膜太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或染料敏化薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池或碲化镉薄膜太阳能电池。

LED照明灯（9）的光波颜色是黄光LED照明灯或白光LED照明灯或紫光LED照明灯或橙光LED照明灯或红光LED照明灯或红外线发射光LED照明灯或深红光LED照明灯或绿光LED照明灯或蓝光LED照明灯。

太阳光照射发光塑料行车标志牌，发光塑料行车标志牌中包含长余辉发光材料，长余辉发光材料在一定时间内能吸光、蓄光、发光，既能吸收阳光，也能吸收灯光，发射的光线能使薄膜太阳能电池产生电流，新型的铝酸盐长余辉发光材料和硅酸盐长余辉发光材料的发光强度、发光时间、化学稳定性的发展不断进步。长余辉发光材料能发出多种色彩的光，其中红色、蓝绿、黄绿三种长余辉发光材料的发光性能良好。发光塑料行车标志牌中的长余辉发光材料白天吸收光能，夜间或阴天能在8—12小时内发出亮光，发出的亮光从背面照射安装在三角形的发光塑料行车标志牌正面上的、中心位置上的三角形薄膜太阳能电池产生电流。薄膜太阳能电池的面积占发光塑料行车标志牌的面积的百分之六十到百分之八十。薄膜太阳能电池产生的电流向嵌入或悬挂在薄膜太阳能电池表面的丁字形标志LED发光模块供电照明，显著增强了行车标志的发光强度。

当发光塑料行车标志牌周围环境的光线灰暗到一定程度时，安装在行车标志地面上立柱的表面上的光敏自控开关自动开启、接通电路，从锂离子电池输出的电流通过导电线、光敏自控开关输入丁字形标志LED发光模块供电照明，同时输入安装在LED照明灯导电架上的LED照明灯供电照明，使整个发光塑料行车标志牌上一片光亮，驾驶员既能远距离看到由安装在三角形的LED照明灯导电架上的多只发出黄色光的LED照明灯组成的黄色三角形光圈，接着又能看到位于黄色三角形光圈内的中心位置上的发出明亮的白色光的、显示道路前方有左侧丁字路口的丁字形标志，明亮的、清晰的交通标志可以大大减少交通事故的发生。

在行车标志地面上立柱10的内部安装有锂离子电池6，锂离子电池6的充电效率高，工作温度范围宽，无需维修，没有环境污染，使用寿命长。雾霾天光照不足时，安装在行车标志地面上立柱10的表面上的光敏自控开关7自动开启、电路接通，从锂离子电池6输出的电流通过导电线5、光敏自控开关7、LED照明灯导电架8向LED照明灯9供电，LED照明灯9发射出来的光为黄色光，因为黄色光具有散射的作用，让黄色光尽可能向前方散布成面积较大的光簇，黄色三角形光圈能提前引起迎面来车的驾驶员的注意，驾驶员接着就能看清白色光的丁字形标志LED发光模块2显示的行车标志，又不觉得刺眼，驾驶员在远的地方就能发现前方发光塑料行车标志牌1上的左侧丁字路口标志，以便及时降低车速，安全驶过十字路口。从锂离子电池6输出的电流既稳定又充足，通过导电线5和光敏自控开关7既能向安装在LED照明灯导电架8上的LED照明灯9供电，又能向丁字形标志LED发光模块2直接供电。

由于采取上述多种技术措施来提高薄膜太阳能电池3的发电量，薄膜太阳能电池3的全天发电量增加10%—30%，并与锂离子电池6互补供电，从而抵消了由于空中大气棕色云团和地面上雾霾的遮挡使地面上接收到的太阳辐射减少4—5%，以及薄膜太阳能电池3因为光照不足造成发电量下降的损失，保证了发光塑料行车标志牌1上的发光亮度，使驾驶员能看清楚发光塑料行车标志牌1上的交通标志。

现举出实施例如下：

实施例一：

由于部分地区的雾霾天数和雾霾浓度的增加造成道路上的能见度下降，使驾驶员看不清原有的行车标志牌，造成交通事故增加。用包含长余辉发光材料制成的发光塑料制造的发光塑料行车标志牌能发射光线增加铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发电量，从铜铟镓硒薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线向丁字形标志LED发光模块供电照明。光照不足时，光敏自控开关自动开启、电路接通，从锂离子电池输出的电流通过导电线和光敏自控开关向丁字形标志LED发光模块补充供电、确保一定的亮度，使驾驶员能看清行车标志牌上的标志。

实施例二：

由于部分地区的雾霾天数和雾霾浓度的增加造成道路上的能见度下降，使驾驶员看不清原有的行车标志牌，造成交通事故增加。用包含长余辉发光材料制成的发光塑料制造的发光塑料行车标志牌能发射光线增加多晶硅薄膜太阳能电池的发电量，从多晶硅薄膜太阳能电池输出的电流通过导电线输入控制器进行调整、从控制器输出的电流通过导电线向丁字形标志LED发光模块供电照明。光照不足时，光敏自控开关自动开启、电路接通，从锂离子电池输出的电流通过导电线和光敏自控开关向丁字形标志LED发光模块补充供电、确保一定的亮度，使驾驶员能看清行车标志牌上的标志。

Claims (5)

1.薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置，其特征是，由发光塑料行车标志牌（1）、丁字形标志LED发光模块（2）、薄膜太阳能电池（3）、控制器（4）、导电线（5）、锂离子电池（6）、光敏自控开关（7）、LED照明灯导电架（8）、LED照明灯（9）、行车标志地面上立柱（10）、行车标志地面下立柱（11）和地面(12)共同组成薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置；

在地面（12）上挖坑埋设行车标志地面下立柱（11），行车标志地面下立柱（11）的上方有行车标志地面上立柱（10），行车标志地面下立柱（11）和行车标志地面上立柱（10）共同构成一个长立方体形状的立柱整体，在行车标志地面上立柱（10）的内部安装有导电线（5）、锂离子电池（6）和光敏自控开关（7），在行车标志地面上立柱（10）的上方安装有三角形的发光塑料行车标志牌（1），在三角形的发光塑料行车标志牌（1）内的正面的中心位置上安装有三角形的薄膜太阳能电池（3），三角形的薄膜太阳能电池（3）的面积占三角形的发光塑料行车标志牌（1）的面积的百分之六十到百分之八十，在薄膜太阳能电池（3）的表面安装有丁字形标志LED发光模块（2），在发光塑料行车标志牌（1）的背面安装控制器（4）、导电线（5），在发光塑料行车标志牌（1）的表面上、薄膜太阳能电池（3）的外侧安装三角形的LED照明灯导电架（8），三角形的LED照明灯导电架（8）的三角形的边长小于相应的三角形的发光塑料行车标志牌（1）的边长、大于相应的三角形的薄膜太阳能电池（3）的边长，在三角形的LED照明灯导电架（8）的每条LED照明灯导电架（8）的边上安装有10—30只LED照明灯（9）；

薄膜太阳能电池（3）通过导电线（5）和控制器（4）连接，控制器（4）通过导电线（5）与丁字形标志LED发光模块（2）连接，锂离子电池（6）通过导电线（5）与光敏自控开关（7）连接，光敏自控开关（7）通过导电线（5）与丁字形标志LED发光模块（2）连接。

2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置，其特征是，所述的丁字形标志LED发光模块（2）是嵌入式丁字形标志LED发光模块或悬挂式丁字形标志LED发光模块。

3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置，其特征是，所述的LED照明灯（9）的单只功率是0.02W—5W。

4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置，其特征是，所述的薄膜太阳能电池（3）是多晶硅薄膜太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或铜铟镓硒薄膜太阳能电池或染料敏化薄膜太阳能电池或砷化镓薄膜太阳能电池或碲化镉薄膜太阳能电池。

5.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池应用在发光塑料行车标志牌上的照明装置，其特征是，所述的LED照明灯（9）的光波颜色是黄光LED照明灯或白光LED照明灯或紫光LED照明灯或橙光LED照明灯或红光LED照明灯或红外线发射光LED照明灯或深红光LED照明灯或绿光LED照明灯或蓝光LED照明灯。