CN207364885U

CN207364885U - 一种可净化空气的风光雨水互补led路灯

Info

Publication number: CN207364885U
Application number: CN201721470530.8U
Authority: CN
Inventors: 李敬超; 贾虎; 冯玉强
Original assignee: Anhui University of Technology AHUT
Current assignee: Anhui University of Technology AHUT
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2018-05-15
Anticipated expiration: 2027-11-07

Abstract

本实用新型公开了一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，属于照明设备技术领域。本实用新型的立杆上设置有与其相垂直的横杆，太阳能电池板通过电池板支杆设置于横杆上，风力发电机通过风机支杆设置于横杆上；立杆的顶端设置有集雨器，集雨器与流通管道的一端相连接，流通管道的另一端设置有水轮机，水轮机的下方设置有蓄水箱，集雨器与流通管道的接口处设置有浮球阀；太阳能电池板下方和集雨器的外侧分别设置有光催化复合净化部件。本实用新型采用太阳能、风能和雨水能互补发电系统，最大限度地获取了自然界的能源，保证了路灯在晴天、风雨等不同天气下均能正常工作，另外，光催化复合净化部件的设置有助于降解、净化道路两旁的空气污染物。

Description

一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯

技术领域

本实用新型涉及照明设备技术领域，更具体地说，涉及一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯。

背景技术

随着现代社会和世界经济的快速发展以及各国各行各业对能源尤其是不可再生能源消耗的不断增加，现在，各个国家对新型清洁能源的开发和利用已经变得越来越突出，特别是以太阳能和风能等为代表的清洁可再生能源，正在受到全世界的高度重视。

路灯作为一项常见的基础设施，广泛地分布在大街小巷中，它给我们的夜晚生活带来了光明与便利，同时也把夜晚装点得多姿多彩。目前，对于路灯的供能，主要采用高压电线、太阳能或风能来提供电能，但各自都还存在着不可忽视的不足之处。首先，采用高压电线进行供电，随着电量消耗的不断增加，将会促进温室效应，进而影响环境的平衡；其次，采用单独的太阳能或单独的风能来提供电能，可以节约能源，减少化石燃料的使用，但是单一的供电方式不能保证路灯在不同天气情况下均能正常工作；最后，采用太阳能发电和风力发电相结合的方式对路灯进行供电，有非常强的互补性，如白天太阳能充足，晚上风能充足，夏天太阳能充足，冬天风能充足等，与单一的供电方式相比具有明显的优越性；但在某些地区夏季闷热干燥，基本没有风，并且阴天无太阳，这种气候往往阵雨、暴雨偏多，因此在这样的天气情况下，即使采用太阳能发电和风力发电相结合的方式，对路灯的供电也可能会受到限制，导致路灯不能正常提供照明。因此，仍然需要提出一种新的技术方案，能够在多种天气情况下，对路灯进行供电，保证其正常工作。

通过专利检索，发现中国专利申请号：201320859299.7，申请日：2013年12月25日，发明创造名称为：一种全天候风能发电和太阳能共用的路灯，该申请案包括太阳能发电装置、太阳能转换装置、蓄电池装置、风力发电装置、横杆、支撑柱和LED路灯，所述支撑柱顶端设有横杆，横杆上安装有太阳能发电装置、太阳能转换装置、蓄电池装置和风力发电装置，太阳能发电装置与太阳能转换装置连接，太阳能转换装置、风力发电装置分别与蓄电池装置连接，LED路灯位于横杆上且与蓄电池装置线连接。该申请案采用太阳能和风能互补发电，能够在晴天和有风的天气发电并将电能储存到蓄电池中，从而对路灯供电；但其不足之处在于，在连续多日的阴雨天气，发电装置很可能会受到限制，导致蓄电池内电量不足，不能实现路灯的连续照明。

另外，中国专利申请号：201320115338.2，申请日：2013年3月14日，发明创造名称为：一种带有风力发电、太阳能发电以及降雨发电装置的节能照明系统，该申请案包括支架、支架前端用于照明的灯头、支架底部用于固定支架的基座、基座内部设有的蓄电池以及用于电路连接的电线、支架顶部用于风力发电的风力发电机、支架中上部用于太阳能发电的电池板，所述支架的中部设有雨水收集槽，所述雨水收集槽的底部设有漏斗状的漏斗，所述漏斗末端接有水流发电机组，所述漏斗末端的出水口与水流发电机组的进水口相连接，所述水流发电机组的出水口接有导流管，所述导流管内置于支架的内部，所述导流管通过基座侧面设有的孔导出。该申请案能够用于晴天、有风或无风的阴雨天等多种天气情况，使路灯在不同天气情况下均能正常照明；但其不足之处在于，在阴雨天气中，当降雨量较小或降雨不连续时，雨水收集槽内的雨水可能不足以驱动水流发电机组进行发电，由此导致对路灯的供电不连续。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中新型能源路灯不能在多种天气情况下正常工作的不足，提供了一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，本实用新型采用太阳能、风能和雨水能互补发电系统，最大限度地获取了自然界的能源，保证了路灯在晴天、风雨等不同天气情况下均能正常工作，另外，光催化复合净化部件的设置有助于降解、净化道路两旁的空气污染物，符合当今社会的低碳、绿色、节能、环保观念，实用性和可开发性强。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，包括立杆、LED路灯、太阳能电池板、风力发电机和电路系统组件，所述的立杆上设置有与其相垂直的横杆，所述的太阳能电池板通过电池板支杆设置于横杆上，所述的风力发电机通过风机支杆设置于横杆上；所述立杆的顶端设置有集雨器，该集雨器与流通管道的一端相连接，所述流通管道的另一端设置有水轮机，水轮机的下方设置有蓄水箱，所述的集雨器与流通管道的接口处设置有浮球阀；所述的太阳能电池板下方和集雨器的外侧分别设置有光催化复合净化部件。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的电路系统组件由发电系统、控制器和输电系统组成，其中：

所述的发电系统由三条并联支路分别与控制器相连接；第一支路，所述的太阳能电池板直接与控制器相连接；第二支路，所述的风力发电机通过整流器与控制器相连接；第三支路，所述的水轮机与发电机相连接，发电机通过整流器与控制器相连接；所述的控制器与蓄电池相连接；

所述的控制器还与输电系统相连接，输电系统由三条并联支路组成；第一支路，控制器直接与LED路灯相连接；第二支路，控制器通过降压模块连接有USB接口；第三支路，控制器通过逆变器连接有交流负载。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的光催化复合净化部件内设置有复合滤网，复合滤网内填充有活性炭纤维与二氧化钛。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的集雨器为漏斗状结构。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的集雨器开口端向四周延伸，延伸部分与水平面间的夹角θ₁小于集雨器的侧面与水平面间的夹角θ₂。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的太阳能电池板下方设置有光伏集雨器，该光伏集雨器通过管道与集雨器相连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的LED路灯对称设置于立杆的两侧或立杆两侧的横杆上；所述的立杆上设置有光感应模块，该光感应模块通过控制器与LED路灯相连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的LED路灯与控制器并联连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的横杆下方设置有侧支杆，该侧支杆一端与横杆相连接，另一端与立杆相连接。

作为本实用新型更进一步的改进，所述蓄电池的数量为1～3块。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，该路灯上设置有太阳能电池板、风力发电机和水轮机，采用太阳能、风能和雨水能互补发电系统，最大限度地获取了自然界能源，保证了路灯在晴天、风雨等不同天气情况下均能正常工作；

(2)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，太阳能电池板的下方和集雨器的外侧分别设置有光催化复合净化部件，其内部填充有活性炭纤维与二氧化钛，有助于降解、净化道路两旁的汽车尾气等空气污染物；

(3)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，集雨器与流通管道的接口处设置有浮球阀，当集雨器中的水位达到一定高度时，浮球阀打开，雨水从集雨器中流出，通过流通管道冲击水轮机将重力势能转换为机械能，水轮机驱动发电机将机械能转换为电能；当集雨器中的水位低于一定高度时，浮球阀关闭，集雨器继续收集雨水；浮球阀的设计可防止因降雨量较小或不连续而影响发电效率；

(4)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其集雨器为漏斗状结构，集雨器的开口端向四周延伸，延伸部分与水平面间的夹角θ₁小于集雨器的侧面与水平面间的夹角θ₂，当集雨器下端的空间受限制时，该结构可增加集雨器的集雨面积和收集的雨水量，提高发电效率；

(5)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其太阳能电池板的下方设置有光伏集雨器，光伏集雨器通过管道与集雨器相连接，将落在太阳能电池板上和光伏集雨器内的雨水输送到集雨器内，从而可增加集雨器收集的雨水量，提高发电效率；

(6)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，位于立杆的两侧或立杆两侧横杆上的LED路灯与控制器并联连接，当一侧的LED路灯出现故障时，另一侧的LED路灯仍能正常工作，提高了LED路灯的工作效率；

(7)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其控制器既可以通过降压模块连接USB接口，又可以通过逆变器连接交流负载，从而可以方便行人对手机或电动车进行充电应急，也能对邻近的住户进行家庭供电；

(8)本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，结构设计合理，原理简单，符合节能环保观念。

附图说明

图1为本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯的主视图；

图2为本实用新型的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯的侧视图；

图3为本实用新型的电路系统简化图；

图4为本实用新型的集雨器的主视图。

示意图中的标号说明：

1、立杆；2、LED路灯；3、太阳能电池板；4、风力发电机；5、集雨器；6、横杆；7、电池板支杆；8、风机支杆；9、侧支杆。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1-3，本实施例的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，包括立杆1、LED路灯2、太阳能电池板3、风力发电机4和电路系统组件，所述的立杆1上设置有与其相垂直的横杆6，所述的太阳能电池板3通过电池板支杆7设置于横杆6上，所述的风力发电机4通过风机支杆8设置于横杆6上；本实施例的太阳能电池板3为多晶硅太阳能电池板，风力发电机4为水平轴风力发电机，太阳能电池板3和风力发电机4均对称地设置在横杆6上。所述立杆1的顶端设置有集雨器5，该集雨器5与流通管道的一端相连接，所述流通管道的另一端设置有水轮机，水轮机的下方设置有蓄水箱，所述的集雨器5与流通管道的接口处设置有浮球阀(图中未示出)。当集雨器5中的水位达到一定高度时，浮球阀打开，雨水从集雨器5中流出，通过流通管道冲击水轮机将重力势能转换为机械能，水轮机驱动发电机将机械能转换为电能；当集雨器5中的水位低于一定高度时，浮球阀关闭，集雨器5继续收集雨水；浮球阀的设计可防止因降雨量较小或不连续而影响发电效率。雨水流经水轮机后进入蓄水箱中储存，可用来给绿化带浇水或给马路洒水。

所述的电路系统组件由发电系统、控制器和输电系统组成，其中：所述的发电系统由三条并联支路分别与控制器相连接；第一支路，所述的太阳能电池板3直接与控制器相连接；第二支路，所述的风力发电机4通过整流器与控制器相连接；第三支路，所述的水轮机与发电机相连接，发电机通过整流器与控制器相连接；所述的控制器与蓄电池相连接。所述的控制器还与输电系统相连接，输电系统由三条并联支路组成；第一支路，控制器直接与LED路灯2相连接；第二支路，控制器通过降压模块连接有USB接口；第三支路，控制器通过逆变器连接有交流负载。

晴天时，太阳能电池板3接受太阳光照射发电，产生的电能直接通过控制器储存到蓄电池中。有风天气时，风速达到风力发电机4的启动风速时，两台并联的风力发电机4开始发电，产生的电能经整流后接入控制器，然后直接输送到输电系统中或储存到蓄电池中。阴雨天气时，集雨器5收集的雨水流出，由重力势能最终转换为电能，产生的电能经整流后接入控制器，然后直接输送到输电系统中或储存到蓄电池中。本实施例中蓄电池的数量为1块。采用太阳能、风能和雨水能互补发电系统，最大限度地获取了自然界能源，保证了路灯在晴天、风雨等不同天气情况下均能正常工作。另外，控制器通过降压模块连接USB接口，方便行人对手机进行充电应急；控制器通过逆变器连接交流负载，可以为马路上的电动车进行充电应急，也能对邻近的住户进行家庭供电。

太阳能电池板3的下方和集雨器5的外侧分别设置有光催化复合净化部件(图中未示出)，该光催化复合净化部件内设置有复合滤网，复合滤网内填充有活性炭纤维与二氧化钛；活性炭纤维本身具有净化空气的作用，另外，在太阳光和灯光的照射下，二氧化钛发生发应，同样有助于降解、净化道路两旁的汽车尾气等空气污染物，两者的结合使用，进一步增强了空气净化效果。

本实施例中LED路灯2对称设置于立杆1的两侧，立杆1上设置有光感应模块，光感应模块通过控制器与LED路灯2相连接。当光感应模块感应到光线较弱时，会给控制器发出信号，打开LED路灯2；当光感应模块感应到光线很强时，会给控制器发出信号，关闭LED路灯2。本实施例中位于立杆1两侧的LED路灯2与控制器并联连接，当一侧的LED路灯2出现故障时，另一侧的LED路灯2仍能正常工作，提高了LED路灯2的工作效率。

实施例2

本实施例的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，基本同实施例1，其不同之处在于：所述的集雨器5为漏斗状结构，集雨器5开口端向四周延伸，延伸部分与水平面间的夹角θ₁小于集雨器5的侧面与水平面间的夹角θ₂，如图4所示；当集雨器5下端的空间受限制时，该结构可增加集雨器5的集雨面积和收集的雨水量，提高发电效率。所述的LED路灯2对称设置于立杆1两侧的横杆6上。所述的横杆6下方设置有侧支杆9，该侧支杆9一端与横杆6相连接，另一端与立杆1相连接，增强了横杆6的稳定性。所述蓄电池的数量为2块，两块蓄电池与控制器并联连接，不仅可以提高蓄电量，而且可防止因其中一块蓄电池出现故障而不能为路灯正常供电。

实施例3

本实施例的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，基本同实施例1，其不同之处在于：所述的太阳能电池板3下方设置有光伏集雨器(图中未示出)，该光伏集雨器通过管道与集雨器5相连接，将落在太阳能电池板3上和光伏集雨器内的雨水输送到集雨器5内，从而可增加集雨器5收集的雨水量，提高发电效率。所述蓄电池的数量为3块，三块蓄电池与控制器并联连接。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，包括立杆(1)、LED路灯(2)、太阳能电池板(3)、风力发电机(4)和电路系统组件，其特征在于：所述的立杆(1)上设置有与其相垂直的横杆(6)，所述的太阳能电池板(3)通过电池板支杆(7)设置于横杆(6)上，所述的风力发电机(4)通过风机支杆(8)设置于横杆(6)上；所述立杆(1)的顶端设置有集雨器(5)，该集雨器(5)与流通管道的一端相连接，所述流通管道的另一端设置有水轮机，水轮机的下方设置有蓄水箱，所述的集雨器(5)与流通管道的接口处设置有浮球阀；所述的太阳能电池板(3)下方和集雨器(5)的外侧分别设置有光催化复合净化部件。

2.根据权利要求1所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的电路系统组件由发电系统、控制器和输电系统组成，其中：

所述的发电系统由三条并联支路分别与控制器相连接；第一支路，所述的太阳能电池板(3)直接与控制器相连接；第二支路，所述的风力发电机(4)通过整流器与控制器相连接；第三支路，所述的水轮机与发电机相连接，发电机通过整流器与控制器相连接；所述的控制器与蓄电池相连接；

所述的控制器还与输电系统相连接，输电系统由三条并联支路组成；第一支路，控制器直接与LED路灯(2)相连接；第二支路，控制器通过降压模块连接有USB接口；第三支路，控制器通过逆变器连接有交流负载。

3.根据权利要求2所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的光催化复合净化部件内设置有复合滤网，复合滤网内填充有活性炭纤维与二氧化钛。

4.根据权利要求3所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的集雨器(5)为漏斗状结构。

5.根据权利要求4所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的集雨器(5)开口端向四周延伸，延伸部分与水平面间的夹角θ₁小于集雨器(5)的侧面与水平面间的夹角θ₂。

6.根据权利要求4所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的太阳能电池板(3)下方设置有光伏集雨器，该光伏集雨器通过管道与集雨器(5)相连接。

7.根据权利要求4或6所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的LED路灯(2)对称设置于立杆(1)的两侧或立杆(1)两侧的横杆(6)上；所述的立杆(1)上设置有光感应模块，该光感应模块通过控制器与LED路灯(2)相连接。

8.根据权利要求7所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的LED路灯(2)与控制器并联连接。

9.根据权利要求7所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述的横杆(6)下方设置有侧支杆(9)，该侧支杆(9)一端与横杆(6)相连接，另一端与立杆(1)相连接。

10.根据权利要求7所述的一种可净化空气的风光雨水互补LED路灯，其特征在于：所述蓄电池的数量为1～3块。