CN205792357U - 可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及公共基础设施技术领域，具体涉及一种可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，包括地板、压电装置、太阳能光伏发电装置、透明防护板、外接接口、储能装置；地板为上、中、下三层，太阳能光伏发电装置设置于地板上层，并用透明防护板保护，压电装置设置于地板下层，外接接口设置于地板中层；储能装置的输入端口连接外接接口，储能装置的输出端口连接到负载。本实用新型能在有限的空间中收集到更多的清洁能源，为广场上的用电设施提供电力，提高能源利用率，是城市供电系统很好的补充。

Description

可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统

技术领域

本实用新型涉及公共基础设施技术领域，具体涉及一种可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统。

背景技术

2016年作为“十三五”计划的开局之年，对于能源利用率的提高以及新能源的发展将愈发重视，而当今多数广场公共设施采用的供电方式为电网供电，这需要远距离架设管线，不仅工程繁杂、投资巨大，而且经常维修，长距离输电的电力损耗很大，造成了很大的能源浪费。

在很多广场舞团体的“训练场地”上，一旁的路灯线上都被人为加装了插座，供音响接电所用。私自把路灯电线拉出来取电非常危险，但跳舞的大爷大妈们似乎并不怎么在意。事实上，这样的做法不仅窃取了电量，而且十分的危险。这种偷电行为容易引发火灾，而且一旦发生漏电情况，行人触碰到路灯杆很容易发生伤亡事故。

机械能与太阳能是广泛存在于环境中的两种能源，随着新能源的不断发展和进步，太阳能发电与压力发电成为了研究成果最多的两个领域，两者都具有能量密度高的特点，可以为广场的公共设施提供电能。但是太阳能采集能力受光照条件的影响，振动机械能采集能力受振动源的影响。白天广场上光照条件好，但是人流量小，振动源少；晚上广场上人流量大，振动源多，但是光照条件不好。如果能把太阳能发电技术与压电发电技术结合起来，则能在有限的空间中收集到更多的清洁能源，为广场上的用电设施提供电力，提高能源利用率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，采用了太阳能光伏发电和压力发电两种途径进行发电，无需远距离铺设大量电缆，节能环保，运行稳定，是城市供电系统很好的补充。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是：一种可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，包括地板、压电装置、太阳能光伏发电装置、透明防护板、外接接口、储能装置；地板为上、中、下三层，太阳能光伏发电装置设置于地板上层，并用透明防护板保护，压电装置设置于地板下层，外接接口设置于地板中层；储能装置的输入端口连接外接接口，储能装置的输出端口连接到负载。

其中，所述太阳能光伏发电装置采用单晶硅电池组件，所述压电装置采用压电陶瓷元件，设计悬臂梁式压电振子结构。

其中，所述太阳能光伏发电装置和压电装置包括多个发电单元，各个单元之间水平间隔50厘米，并通过串并联的方式将其连接起来接入地板中层的外接接口。

其中，所述储能装置的下端为输入端口，接地板外接接口，储能装置的上端为输出端口，接负载；输入端口引线依次接整流电路、升压电路、能量收集电路、逆变电路，最后接插座以及输出端口。

其中，所述整流电路是采用低功耗肖特基二极管LL4148来设计制作的四倍压整流电路；所述升压电路是采用美国美信公司的Max1678设计DC-DC升压电路；所述能量收集电路是采用美国美信公司的Max1811设计锂电池能量收集电路，剩余电量通过LED屏显示；所述逆变电路是采用TL494芯片组成控制电路。

其中，所述储能装置固定在需要供电的负载上，输入端口就近连接到地板上的外接接口。

其中，所述负载包括灯柱、音响、或者广告信息牌。

本实用新型的有益效果在于：采用了太阳能发电和压力发电两种途径进行发电，利用地板采集环境中广泛存在的太阳能和机械振动能，建立了可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统。该系统充分利用了广场空间而且不消耗常规能源，无需远距离铺设大量电缆，安装方便，控制简单，能够保证广场照明灯、音响、广告信息牌等用电设施的稳定运行，而且行人可以通过储能装置上的插座为手机或者电动车紧急充电，是城市供电系统很好的补充。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

图2是本实用新型中地板的结构示意图。

图3是本实用新型中储能装置的结构示意图。

图4是本实用新型的电路原理框图。

其中，1、地板；2、压电装置；3、太阳能光伏发电装置；4、透明防护板；5、外接接口；6、储能装置；7、LED屏；8、插座；9、输入端口；10、输出端口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例提供一种可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，如图1和图2所示，包括地板1、压电装置2、太阳能光伏发电装置3、透明防护板4、外接接口5、储能装置6；地板1为上、中、下三层，太阳能光伏发电装置3设置于地板1上层，并用透明防护板4保护，防止雨水污垢等侵蚀；压电装置2设置于地板1下层，外接接口5设置于地板1中层；储能装置6的输入端口9连接外接接口5，储能装置6的输出端口10连接到负载。

进一步的，所述太阳能光伏发电装置3采用单晶硅电池组件，所述压电装置2采用压电陶瓷元件，设计悬臂梁式压电振子结构。

进一步的，所述太阳能光伏发电装置3和压电装置2包括多个发电单元，各个单元之间水平间隔50厘米，并通过串并联的方式将其连接起来接入地板1中层的外接接口5。

进一步的，如图3所示，所述储能装置6的下端为输入端口9，接地板1外接接口5，储能装置6的上端为输出端口10，接负载；如图4所示，输入端口9引线依次接整流电路、升压电路、能量收集电路、逆变电路，最后接插座8以及输出端口10。

进一步的，所述整流电路是采用低功耗肖特基二极管LL4148来设计制作的四倍压整流电路，四倍压整流电路能完成AC-DC整流、滤波、同时能增加直流电压的大小，将压电装置2振动产出的短时脉冲交流电转换成可存储的直流电。

进一步的，所述升压电路是采用美国美信公司的Max1678设计DC-DC升压电路，Max1678是一个具有转换效率高、输入电压低和内置了一个同步整流器的升压式DC/DC变换器集成电路芯片，转换效率高，尺寸小。该芯片在0.87V的输入电压下就能启动工作，能把压电装置2产生的低电压转换成能量收集所需要的电压。

进一步的，所述能量收集电路是采用美国美信公司的Max1811设计锂电池能量收集电路，剩余电量通过LED屏7显示，逆变电路将锂电池输出的12V直流电转换成负载可用的220V工频交流电。锂电池重量轻，生命周期长，环境温度适应范围大，适合用于长时间供电的电子储能设备。

进一步的，所述逆变电路是采用TL494芯片组成控制电路，先通过DC-AC变换将电池提供的12V直流电转换成30KHZ—50KHZ左右的交流电，然后经过AC—AC变换将30KHZ—50KHZ、220V左右的交流电转换成50HZ、220V的交流电。

进一步的，所述储能装置6固定在需要供电的负载上，输入端口9就近连接到地板1上的外接接口5。

进一步的，所述负载包括灯柱、音响、或者广告信息牌。

广场电力控制室设有控制系统，太阳能光伏发电装置3和压电装置2将采集的电能传输到储能装置6，控制系统根据实际情况调控储能装置6，确保供电系统的稳定运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，其特征在于：包括地板、压电装置、太阳能光伏发电装置、透明防护板、外接接口、储能装置；地板为上、中、下三层，太阳能光伏发电装置设置于地板上层，并用透明防护板保护，压电装置设置于地板下层，外接接口设置于地板中层；储能装置的输入端口连接外接接口，储能装置的输出端口连接到负载。

2.根据权利要求1所述的可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，其特征在于：所述太阳能光伏发电装置采用单晶硅电池组件，所述压电装置采用压电陶瓷元件，设计悬臂梁式压电振子结构。

3.根据权利要求1所述的可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，其特征在于：所述太阳能光伏发电装置和压电装置包括多个发电单元，各个单元之间水平间隔50厘米，并通过串并联的方式将其连接起来接入地板中层的外接接口。

4.根据权利要求1所述的可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，其特征在于：所述储能装置的下端为输入端口，接地板外接接口，储能装置的上端为输出端口，接负载；输入端口引线依次接整流电路、升压电路、能量收集电路、逆变电路，最后接插座以及输出端口。

5.根据权利要求1或4所述的可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，其特征在于：所述储能装置固定在需要供电的负载上，输入端口就近连接到地板上的外接接口。

6.根据权利要求5所述的可存储的太阳能压电分布式发电广场供电系统，其特征在于：所述负载包括灯柱、音响、或者广告信息牌。