CN207685740U - 一种太阳能发光公路护栏 - Google Patents
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Abstract
太阳能发光公路护栏包括横梁板(1)立柱(2),横梁板(1)或/和立柱(2)上、或/和、横梁板(1)或/和立柱(2)的扩展件上设有光伏组件(3)控制电路(4)蓄电元件(5)发光器件(6),光伏组件(3)蓄电元件(5)发光器件(6)分别通过线路与控制电路(4)相连,通过在护栏旁的土地资源和护栏支架及扩展件加装光伏组件和发光器件,在保证护栏防撞性能的前提下,利用太阳能发电并使护栏发光对车辆和行人提供路面指示、诱导和发光照明效果,提高道路交通安全;及有更多电可用于智能交通设备,满足交通智能化需求;多余电还可用作他用如对电动汽车充电或与其他供电系统互补供电等用途,具有极大的经济、生态和社会价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及交通安防器材领域,具体涉及一种太阳能发光公路护栏。
背景技术
公路护栏作为一种最基本的公路安全附属设施,广泛应用在高速公路、国道、省道、景区道路、桥梁等场所;主要由各种金属材料制成,也有用塑钢等复合材料制成;一般安装在公路的两侧或中间,起到道路分区、车道分隔和汽车或其他交通工具防撞作用,在保障交通安全上具有不可替代的意义。
公路护栏在不同的国家、地区和不同等级的公路上具有不同的形状,但主要以波形公路护栏为主,还包括圆筒旋转护栏等其他形状的护栏。
特别在以高速公路为代表的高等级公路上,大都采用类侧立的W形的波形公路护栏。
波形公路护栏也叫波形护栏,是一种以波纹状钢护栏梁板相互拼接并由主柱支撑的连续结构。它利用土基、立柱、护栏梁板的物理变形来吸收碰撞产生的能量,并迫使失控车辆改变方向,回复到正常的行驶方向,防止车辆冲出路外,以保护车辆和乘客,减少事故造成的损失。
现有波形护栏上仅简单地安装固定有反光轮廓标等产品,一般仅具备在力学防护作用,而没有发光功能以提供安全、指示和诱导作用从而进一步提高交通安全。
而且,随着社会的进步,人类交通不断发展,如何提高交通安全及交通效率和降低交通运输成本成了其中两个特别重要的课题。公路作为最主要的交通运输承载体,其上每天运行有数以百千万计的交通工具,主要包括各种汽车等,故提高公路的交通安全及交通效率和降低公路交通运输成本显得尤为关键。而现有的公路在上述两个方面仍主要存在以下几点不足:
1、随着现有交通车辆的日益增多,路面的繁忙程度越来越高,对路面交通安全设施的要求也越来越高,特别是夜晚或雾天对路面安全照明的需求日益迫切。但由于提供安全照明需要安装路灯,铺设线路,施工、安装成本高昂,且使用时耗电巨大,既不节能,也不环保,因此,现阶段绝大多数高速公路等高等级公路不提供安全照明,由此带来了严重的交通安全隐患。故如何提供安全照明从而提高交通安全和夜晚及雨雾天气的交通效率,并降低安装或加装安全照明所带来的施工、安装、用电和维护成本从而降低公路交通运输成本成了一个两难的问题。
2、随着交通大数据时代和物联网时代的到来,交通的智能化水平在不断提高,亟需在路段上设置或增设各种传感器、监控系统、自动控制装置、实时控制装置等,从而需要更多的供电和附属配套设施。而一方面、按现有方法安装新道路或对传统公路进行改造,需要花费巨量的施工成本、安装成本、用电成本和后期维护成本;另一方面、按现有方法也难以对某些传统公路进行改造。故如何顺应交通发展的趋势提高交通的智能化水平,从而进一步提高交通效率,并降低更多的供电和附属配套设施所带来的巨量的施工、安装、用电和维护成本从而降低公路交通运输成本也是一个两难的问题。
3、随着能源结构的变革和电动车相关技术的发展,汽车将由燃油时代逐渐过渡到电动时代,公路附属设施也将随之改变,如加油站将慢慢过渡到充电站等:
即现有公路的附属设施的用电需求越来越大,公路用电的成本占比会越来越高,难以满足即将到来的电动汽车时代的需求,需要与时俱进作出改善。
因此,现有的传统公路无法满足未来绿色交通、安全交通、智能公路的发展需要。特别是即将到来的电动车时代,要求在公路上既能满足越来越大的供电需求,又要尽量降低市电消耗,这是现有传统公路根本无法实现的。
为此,有人提出了太阳能公路的概念,其中以美国Scott Brusaw 和 JulieBrusaw夫妇研发的Solar Roadway和法国在诺曼底打造完成的Wattway为代表
,其做法都是在路面铺设太阳能电池板。但其存在以下主要缺点:a、成本非常高昂,目前只有概念价值没有经济价值;b、由于改变了路面材质,因此存在不可预知的风险,如太阳能电池板铺设的路面每天需要承载成千上万辆汽车,尤其是重达数十吨的大型货车的碾压,以及昼夜及季节温度的变化产生的热胀冷缩现象,及排水问题等都可能导致路面受损,美国的Solar Roadway在铺设完不久就发生了故障;c、路面上的泥灰水雪等也会进一步降低太阳能电池板的发电效率。
因此,这种在路面设置光伏组件的做法是没有实际应用价值的,特别如何结合现有公路实施、采用现有的成熟技术,降低施工、安装的难度和成本,避免不成熟技术带来的未知风险,既有经济价值又有社会价值,并能适应现代交通发展方向,从而满足绿色节能公路、安全公路和满足电动汽车时代的发展要求,是业内亟待解决的一大难题。
截至目前,全国仅高速公路就有14余万公里。高速公路上大部分的公路护栏上及周围未加装任何发光发电装置,浪费了护栏周围空闲的土地资源和空间资源、及护栏本身的载体资源,同时也越来越不能适应现代交通的发展需求。
因此,利用公路自身条件结合太阳能发电,在不增加市电消耗的基础上提供安全诱导、指示或照明发光功能,提高公路的交通安全和夜晚及雨雾天气的交通效率;并为更多的智能化设备提供充足的供电保障,实现智能化发光的目的从而提高公路的交通效率;特别地,发出的电还能并网发电或作他用,如对电动汽车提供有限或无线充电,以适应即将到来的电动汽车时代;并提高公路护栏能量吸收和安全防护效果,保证道路安全;及降低各种施工、安装、用电、维护的成本从而降低公路的交通运输成本;是业内亟待解决的另一大难题。
实用新型内容
鉴于上述现状,我们利用公路护栏本身的力学结构,并合理设置太阳能光伏组件及其控制电路和蓄能器件及发光器件,提出了一种太阳能发光公路护栏,利用太阳能发电,不仅可以使护栏本身发光,还可以使路面照明或发光(通过设置指路面上的有源道钉等),从而在不增加市电消耗的基础上提供安全诱导、指示或照明发光功能,甚至还通过设置扩展件来利用护栏周围空余的土地和空间资源,进一步增大太阳能光伏组件的设置面积和发电容量,多余的电还可以对电动汽车无线充电甚至并入市电网发电,省去了市电供电所需的电力输送设备投入并且几乎没有线损,提高了交通安全和运行效率,满足公路用电不断攀升的电力需求。
由于公路护栏首要考虑能量吸收和安全防护效果,而不合理的结构会对冲撞车辆带来新的磕碰,造成进一步的损害。因此,在公路护栏上简单地加装各种器件会带来不可预知的风险。为此,我们a、首先考虑公路护栏的特定结构和各种光伏组件的特性及特点,遵照公路交通安全规范,在保证公路护栏防撞性能的前提下,将护栏本身作为支架,在护栏横梁或立柱上设置光伏组件,利用太阳能发电,并利用公路护栏旁边空余的土地资源和空间资源增设扩展件,扩大了光伏组件的设置面积和发电容量,达到进一步利用太阳能自主发电的目的;b、综合考虑各种发光器件、长余辉发光体的特性,在护栏上设置各种发光器件和长余辉发光体,并利用太阳能供电并通过控制电路根据照度感应器感应的环境照度自动控制发光器件按一定的周期和占空比间歇发光或按时段连续发光,从而对车辆和行人提供指示、诱导,还可起到夜晚路面发光照明效果,从而提高交通安全及夜晚及雨雾天气的交通效率;c、通过在护栏或护栏的扩展件上设置各种传感器、监控系统、自动控制装置、实时控制装置等智能设备,并利用太阳能供电,实现了智能控制从而进一步提高交通效率;d、还可以将太阳能发电多余的电并网发电或用作他用,如对电动汽车进行有线或无线充电等,使公路由耗电设施转变为发电设施,改变了公路运营的经济模式;e、通过将护栏主体作为各类发电、照明、智能控制等装置安装、固定的载体或支架,降低了施工、安装、维护成本从而降低了交通运输成本。从而不仅弥补了现有公路护栏的不足,而且解决了太阳能公路的实用化难题,达到了一举多得的目的。
本实用新型的目的在于:
a、进一步加强公路护栏的防撞及吸能效果,从而进一步提高了交通安全,且光伏组件的安装位置不阻碍交通视线和视野,保证原有交通安全。
b、通过将护栏主体作为各类发电、照明等装置安装、固定的载体或支架,不需要额外占用耕地和其他的空间资源,降低了施工、安装、维护成本从而降低了交通运输成本,提高了发电收益。例如:现有的太阳能发电装置大多要租用耕地等空间资源;一般而言,场地的租用费用约占总成本的35%,光伏组件等设备的成本费用约占总成本的40%,太阳能器件的固定支架和安装及维护费用约占总成本的25%,而年收益约占总成本的20%;而按此实施方法,仅需光伏组件等设备的成本费用约占原先总成本的40%,太阳能器件的安装和维护费用约占原先总成本的8%,即现在的成本仅为原先成本的40%+8%=48%,而年收益不变,仍占原先总成本的20%左右,约占现在成本的42%,提高了整整一倍还多,故具有巨大的经济效益。
c、现有太阳能发电器件的电压一般在36V以下,安装到公路护栏上,每段护栏对应不同路段,做到即发即用,避免了长距离输电需要高电压输送带来的潜在风险。
d、通过在护栏上设置发光照明设备,进一步提高交通安全和夜晚及雨雾天的通行效率。
e、有更多的供电可用于各种智能交通设备,从而提高交通的智能化水平从而进一步提高交通效率;还可以设置各种应急实施或供电设施,如充电装置,对电动车辆提供应急充电服务等,以满足传统公路、燃油汽车时代向智能公路、电动汽车时代的发展需求。
f、能在发电的同时进一步优化公路护栏本身的功能,并解决了太阳能公路的实用化难题,做到一举多得,并且技术成熟,没有技术风险和潜在的安全隐患。
本实用新型的技术方案为:一种太阳能发光公路护栏,包括横梁板(1)、立柱(2);所述的横梁板(1)通过防阻块、或/和、紧固件或紧固结构固定到立柱(2)之间;所述的横梁板(1)或/和立柱(2)上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6),或/和,所述的横梁板(1)或/和立柱(2)上设有扩展件、所述的扩展件上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6);所述的光伏组件(3)、蓄电元件(5)、发光器件(6)分别通过线路与控制电路(4)相连;所述的控制电路(4)为具有控制光伏组件(3)对蓄电元件(5)充电、以及控制蓄电元件(5)给发光器件(6)供电的功能的控制电路,使护栏发光,对司机或行人提供安全指示、诱导作用,或护栏上安装的发光器件对地面有发光照明作用。
立柱(2)或/和立柱(2)的扩展件(如将立柱加长或在立柱(2)的顶部加装支柱作为扩展件)上设有光伏组件(3)。这样可做以增大光伏组件(3)的面积,并通过配备更大容量的蓄电元件(5),从而具有更大的供电能力;并能和护栏梁板上的光伏组件(3)和蓄电元件(5)组网联合供电或互补供电,进一步提高供电能力。
上述扩展件为加装的板材或支柱等,通过螺栓、螺孔和各种契合结构固定安装到横梁板(1)或立柱(2)上、或、公路空余的地面上或空间内。通过扩展件能进一步增加护栏的防撞缓冲效果,和增大光伏组件(3)的设置面积来增加发光功率。
进一步,如图1所示,一种太阳能发光公路护栏,包括横梁板(1)、立柱(2);所述的横梁板(1)通过防阻块、或/和、紧固件或紧固结构固定到相邻两个立柱(2)之间;所述的横梁板(1)为类侧立W形的波形梁板,横梁板(1)或/和立柱(2)上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6),或/和,所述的横梁板(1)或/和立柱(2)上设有扩展件、所述的扩展件上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6);所述的光伏组件(3)、蓄电元件(5)、发光器件(6)分别通过线路与控制电路(4)相连;所述的控制电路(4)为具有控制光伏组件(3)对蓄电元件(5)充电、以及控制蓄电元件(5)给发光器件(6)供电的功能的控制电路,使护栏发光,对司机或行人提供安全指示、诱导作用,或护栏上安装的发光器件对地面有发光照明作用。
进一步,控制电路(4)还可以通过导线连有设置在护栏旁路面上的有源发光道钉,使路面发光。有源发光道钉可以以一定间距固定到路面,并在控制电路(4)控制下以一定周期和占空比发光,起指示、诱导和辅助照明作用。
进一步,横梁板(1)向外凸出的一面为公路护栏的正面,横梁板(1)向内凹陷的一面为公路护栏的背面,横梁板(1)的上部正面向外凸出部分的侧上部表面W1,或/和,横梁板(1)的上部背面向内凹陷部分的侧下部表面W2,或/和,横梁板(1)的下部正面向外凸出部分的侧上部表面W3,或/和,横梁板(1)的下部背面向内凹陷部分的侧下部表面W4上设有光伏组件(3),如图3所示。
进一步,横梁板(1)的上部背面向内凹陷部分设有扩展件,所述的扩展件的顶部向立柱(2)方向水平延伸出一个近似平面W5,所述的近似平面W5上设有光伏组件(3)。如图3所示,扩展件起到1、保证结构强度;2保证防撞吸能效果;3保证安装固定牢度的作用,并增大了光伏组件的设置面积和发电容量。也可以在W5上设置发光器件(6),并使发光器件(6)侧向或朝向道路行进方向或逆行方向发光,发光角度相对较大,从而可以起到更好的指示、诱导、安全照明效果。
进一步,横梁板(1)正面向外凸出部分的侧上部表面W1上设有光伏组件(3)。这样做的好处在于:a、便于感光,以保证有足够的太阳光能用于光伏发电;b、便于风吹和雨淋,不容易积灰;c、由于安装位置相对较高,车轮溅起的泥土不容易溅到。
进一步,横梁板(1)的上部背面所形成的凹陷内或/和横梁板(1)的下部背面所形成的凹陷内设有控制电路(4)和蓄电元件(5),以便于隐藏和容纳,不易受磕碰和雨淋。
进一步,横梁板(1)背面形成的凹陷内还可以埋设管线,以保护线路和方便维修。
进一步,各元器件可以通过在波形护栏上打孔穿线连接。
进一步,光伏组件(3)为长条状或块状或两者的组合形状并连续设置或间隔设置在横梁板(1)上的光伏组件。综合考虑成本或实际需要设置。
进一步,光伏组件(3)为强光光伏组件或弱光光伏组件或上述两者的组合,光伏组件(3)为强光光伏组件或弱光光伏组件或上述两者的组合,环境光照充足则主要利用强光光伏组件发电,环境光照不足则主要利用弱光光伏组件发电,从而适应不同的路段或时段或地区或季节或气候,或,光伏组件(3)为柔性光伏组件、或、柔性光伏组件和刚性光伏组件的组合,此时,横梁板(1)的正面设有柔性光伏组件。采用柔性光伏组件如太阳能薄膜等并用粘胶或其他固定结构固定在横梁板(1)的正面(即防撞面),可以光伏组件(3)与横梁板(1)表面紧密契合,使在不破坏护栏原有结构的前提下,提高护栏的吸能缓冲防撞效果,从而进一步提高交通安全。
进一步,光伏组件(3)上设有透光保护层,可以软硬结合,既起到透光和保护光伏组件的作用,又能提供一定的缓冲效果,在客观上提高了护栏的防撞性能。
进一步,每块横梁板(1)、或、每块横梁板(1)和该块横梁板(1)的扩展件上设有光伏组件(3)和蓄电元件(5),所述的光伏组件(3)和蓄电元件(5)通过线路连成以单块横梁板(1)为单位的发电供电单元;所述的以单块横梁板(1)为单位的发电供电单元为具有通过单块横梁板(1)上、或、单块横梁板(1)和该块横梁板(1)的扩展件上的光伏组件(3)发电、并仅对设在该块横梁板(1)或/和该块横梁板(1)的扩展件上的负载供电的功能的发电供电单元。
进一步,每块横梁板(1)或/和该块横梁板(1)的扩展件上、和、该块横梁板(1)所安装的立柱(2)或/和该块横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上设有光伏组件(3)和蓄电元件(5),所述的光伏组件(3)与蓄电元件(5)通过线路连成以单块横梁板(1)及所安装的立柱(2)为单位的发电供电组;所述的以单块横梁板(1)及所安装的立柱(2)为单位的发电供电组为具有通过单块横梁板(1)或/和该块横梁板(1)的扩展件上、和、该块横梁板(1)所安装的立柱(2)或/和该块横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的光伏组件(3)发电、并仅对设在该块横梁板(1)或/和该块横梁板(1)的扩展件上、或/和、该块横梁板(1)所安装的立柱(2)或/和该块横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的负载供电的功能的发电供电组。
进一步,一定长度的多块相邻的横梁板(1)或/和这些横梁板(1)的扩展件上、或/和、这些横梁板(1)所安装的立柱(2)或/和这些横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上设有光伏组件(3)和蓄电元件(5),所述的光伏组件(3)与蓄电元件(5)通过线路连成以一定长度的多块相邻的横梁板(1)为单位的发电供电组;所述的以一定长度的多块相邻的横梁板(1)为单位的发电供电组为具有通过设在一定长度的多块相邻的横梁板(1)或/和这些横梁板(1)的扩展件上、或/和、这些横梁板(1)所安装的立柱(2)或/和这些横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的光伏组件发电,并对设在这些横梁板(1)或/和这些横梁板(1)的扩展件上、或/和、这些横梁板(1)所安装的立柱(2)或/和这些横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的负载供电的功能的发电供电组。
按上述方法将公路护栏分成多个供电单元或供电组,在控制电路(4)的控制下就近发电供电并实现合理的电力分配。
进一步,立柱(2)的扩展件上还设有风能发电装置,此时,控制电路(4)为具有控制风电和光伏互补供电的功能的控制电路,以适应不同的地区或气候,特别是南北差异和季节的差异。
光伏供电系统还可与市电等其他供电系统互补供电,如当光伏发电过多时可以将多余的电供给市电网,当光伏发电不足时可以由市电网供电。
进一步,横梁板(1)上设有带有光伏组件(3)的防眩板,以解决对向车灯的眩光现象,进一步增大光伏器件的设置面积,其中,光伏组件(3)优选太阳能薄膜,并贴覆在防眩板表面从而使两者紧密贴合以增强结构牢度,且由于太阳能薄膜具有弱光性好的特点,故能利用较低照度下的环境光发电。
进一步,控制电路(4)还连有充电装置(7)。所述的充电装置(7)为有限充电装置或无线充电装置,具有为电动交通工具(如电动汽车或电动自行车等)和其他用电设备充电的功能。
进一步,横梁板(1)中部正面所形成的凹陷内设有发光器件(6)、或/和、横梁板(1)的上部正面向外凸出部分的侧上部表面W1上设有发光器件(6)。发光器件(6)侧向或朝向道路行进方向或逆行方向发光,发光角度相对较大,从而可以起到更好的诱导、照明效果。
进一步,发光器件(6)为以长条状或块状或点状或上述两者或两者以上的组合形状排布的发光器件,根据需要,发光器件(6)还可以排布成图案或符号或文字。
进一步,还设有一个或多个封装壳体;所述的光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6)封装在一个封装壳体内,并固定到横梁板(1)或立柱(2)上、或、横梁板(1)的扩展件或立柱(2)的扩展件上,如将光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6)封装到轮廓标壳体内制成太阳能发光轮廓标,安装固定到公路护栏上,以方便安装和后期维护、更换或,所述的光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6)封装在多个封装壳体内,并分别固定到横梁板(1)或立柱(2)上、或、横梁板(1)的扩展件或立柱(2)的扩展件上。
进一步,发光器件(6)上设有以长条状或块状或点状或上述两者或两者以上的组合形状设置的长余辉发光体(9)。可以通过控制发光器件(6)以一定的周期和占空比间歇发光并激发长余辉发光体(9)余辉发光,在维持一定余辉亮度的前提下,进一步减少电耗,并且在充电不足或局部损坏的情况下,还能通过余辉发光提供诱导功能。
进一步,控制电路(4)为具有控制发光器件(6)连续发光、或/和、以一定周期或占空比间歇发光、或/和、以一定周期并以相对高发光亮度和相对低发光亮度频闪发光的功能的控制电路。通过间歇发光或频闪发光可以提高对车辆驾驶员的示警效果,客观上还起到节电的作用。
进一步,公路护栏可以按一定规律分成多个发光段,如每块横梁板(1)作为一个发光段,或相连的多块横梁板(1)作为一个发光段,并通过控制电路以有线或无线方式控制各发光段同步发光或按一定规律动感发光。
进一步,横梁板(1)或/和立柱(2)上设有逆反射体(10),或/和,横梁板(1)的扩展件或/和立柱(2)的扩展件上设有逆反射体(10),以提供逆反射功能。
进一步,控制电路(4)还连有传感器(8),所述的传感器(8)为照度传感器或光电传感器或雷达感应头或摄像头。通过传感器(8)感应外界信息,并由控制电路(4)根据感应到的外部信息控制发光器件的发光模式,并且通过传感器达到智能控制的目的。例如:通过照度传感器感应周围环境照度,从而实现白天光伏组件发电工作,晚上供电发光工作的功能,或,通过雷达感应头感应周围物体的运动,当车辆或人员靠近时,控制并驱动发光器件(6)发光,当车辆或人员远离时,断开电路使发光器件(6)停止发光。
进一步,控制电路(4)为具有无线接收指令或发送指令的功能的控制电路,如通过无线接收指令和发送指令实现公路护栏各段同步发光的功能,或通过无线接收指令和发送指令与公路管理系统和车辆之间实现信息交流和信号传送,并通过控制电路(4)实现智能控制,以达到智能交通的目的。
进一步,控制电路(4)为具有时控功能的控制电路,如控制发光器件(6)在晚上6点到早上6点的时间段内发光,在早上6点到晚上6点的时间段内停止发光。
横梁板(1):
横梁板(1)是固定在护栏立柱之间的连续结构,起道路分区、车道分隔和汽车或其他交通工具防撞作用,主要由各种金属材料制成,也有用塑钢等复合材料制成,包括波形护栏板、钢管护栏板等,以波形梁板为主。各段横梁板(1)通过连接件
波形梁板也称波纹板或是波形梁。它是公路护栏的核心配件,也是公路护栏的主体,由横梁板(1)通过连接件分段连接成一定长度的护栏。
波形梁板是以带钢为原材料,经机械压制成为波纹状。表面处理一般为热镀锌、镀锌喷塑处理。
波形梁板一般和两种主要形式:两波形(规格为4320*310*85*厚度)、三波形(规格为4320*310*85*4)。
波形梁板常用的规格为四米板(及长度为4320mm);它也可根据不同的地形和要求作成两米板(及长度为2320mm)、三米板(及长度为3320mm)等等。
立柱(2):
立柱(2)是公路护栏的重要配件,它打入地基是以支撑横梁板(1)。
立柱(2)主要有两种形式:普通钢管立柱(及常用型立柱,价格较便宜)、法兰立柱(及带有底盘可用地脚螺栓或是膨胀螺栓安装,通常为人工焊接底盘价格较高,常用于桥梁护栏)。
立柱(2)主要规格有:140*4.5*高度(客户自定)、114*4.5*高度(客户自定)。
立柱表面处理可做成热镀锌或镀锌喷塑。
光伏组件(3):
光伏组件(3)一般包括太阳能光伏板和封装材料、或太阳能薄膜和封装材料等,可以是刚性或半柔性或柔性的光伏组件(3),表面可以设有透明保护层等便于安装、固定、具有防水功能的结构,多个光伏组件可以通过串联方式或并联方式或串并联方式组网、也可以单个光伏组件单独和系统器件或供电元器件或控制电路相连。
光伏组件(3)可以是强光光伏组件或弱光光伏组件或上述两者的组合。
其中,强光光伏组件一般是指在较强光强(在20%AM1.5光强以上)条件下具有光伏发电功能的光伏组件,可以是单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板等。
弱光光伏组件一般是指在较弱光强(在20%AM1.5光强以下)条件下具有光伏发电功能的光伏组件,可以是硅基薄膜电池、碲化镉电池、铜铟镓硒电池、三砷化二镓(就是聚光电池)电池等。
控制电路(4):
控制电路(4)为具有控制光伏组件(3)对蓄电元件(5)充电并对蓄电元件(5)起充电保护、过放电保护作用、以及蓄电元件(5)给负载供电的功能的控制电路。控制电路(4)还可以带有电源管理系统,电源管理系统监管蓄电元件(5)的电流、电压、无功电能、有功电能,一般包括逆变器、稳压器等,负责整个电路系统的功率分配和功耗平衡等功能。
控制电路(4)一般带有电路模块、或、刚性或柔性的电路板;特别的可以带有单片机等微处理器。
当连有发光器件(6)时,控制电路(4)具有控制并驱动发光器件(6)连续发光或以一定的周期或占空比间歇发光或以一定的周期并以相对高发光亮度和相对低发光亮度频闪发光的功能。
控制电路(4)可以带有光控开关或时控开关等,从而具有按环境光照或时段自动控制的功能。
控制电路(4)还可以与各种传感器(8)如雷达感应头等相连。
蓄电元件(5):
蓄电元件(5)可以是蓄电池,如铅酸电池、镍镉电池、锂电池、镍氢电池、磷酸铁锂电池等,也可以是电容等,优选铅酸电池和磷酸铁锂电池。
发光器件(6):
发光器件(6)主要起发光诱导和照明作用,可以是点光源、点阵光源、面光源或上述两者或两者以上的组合等,包括高压钠灯、LED、LED射灯、OLED等;优选带有刚性或柔性电路板并以点状或点阵形式排布并焊接到电路板上的SMD封装的贴片式LED、或COB面光源、或发光主方向上带有聚光透镜的引脚封装的直插式LED。
充电装置(7):
充电装置(7)具有为电动交通工具(如电动汽车或电动自行车等)和其他用电设备无线或有线充电的功能。
传感器(8):
传感器(8)为照度传感器剧哦光电传感器或雷达感应头或摄像头等,通过线路与控制电路(4)相连。控制电路(4)能通过传感器(8)感应外界信息自动发光或熄灭或改变发光器件(6)的发光模式。如:通过照度传感器感应周围环境照度,从而实现白天吸光发电,晚上放电发光的功能,或,通过雷达感应头感应周围物体的运动,当车辆或人员靠近时,控制并驱动发光器件(6)发光,当车辆或人员远离时,断开电路使发光器件(6)停止发光。
长余辉发光体(9):
长余辉发光体(9)属于一种蓄能发光材料,一般是指长余辉发光粉或长余辉发光粉与透明介质的混合物或混合加工物。
其中,加工物是指发光粉和透明介质混合后,经过加热固化或反应固化或经过注塑,挤出等工艺的成型物。长余辉发光粉优先选择发光性能好的掺稀土的碱土铝酸盐类或硅酸盐类,如发蓝绿光的Sr4Al14O25或黄绿光的SrAl2O4,或两者按一定比例混合。透明介质为透光性能好的塑料树脂、橡胶或者玻璃等介质。
逆反射体(10):
逆反射体(10)具有逆反射功能,为镀膜型逆反射体(10)或玻璃珠型逆反射体(10)或晶格型逆反射层或微棱镜型逆反射层等,具体可以是反光膜、晶格反光板、微棱镜反光板、反光珠阵列片或者猫眼反光珠等;一般为片材或板材;形状可以是长方形、圆形、梯形等,按需设计。
逆反射体(10)一般通过封装胶、热熔胶、结构胶、超声波热合等材料或工艺固定安装。
本实用新型的主要优点在于:
1、通过在护栏上设置发光照明设备,进一步提高交通安全和夜晚及雨雾天的通行效率。
2、通过将护栏主体作为各类发电供电等装置安装、固定的载体或支架,不需要额外占用耕地和其他的空间资源,降低了施工、安装、维护成本从而降低了交通运输成本,提高了发电收益。例如:现有的太阳能发电装置大多要租用耕地等空间资源;一般而言,场地的租用费用约占总成本的35%,光伏组件等设备的成本费用约占总成本的40%,太阳能器件的固定支架和安装及维护费用约占总成本的25%,而年收益约占总成本的20%;而按此实施方法,仅需光伏组件等设备的成本费用约占原先总成本的40%,太阳能器件的安装和维护费用约占原先总成本的8%,即现在的成本仅为原先成本的40%+8%=48%,而年收益不变,仍占原先总成本的20%左右,约占现在成本的42%,提高了整整一倍还多,故具有巨大的经济效益。
3、进一步加强公路护栏的防撞及吸能效果,从而进一步提高了交通安全,且光伏组件的安装位置不阻碍交通视线和视野,保证原有交通安全。
4、可以在新设计公路上直接使用本实用新型产品或在现有公路护栏上改造,施工和安装方便,特别适合中国国情。
5、有更多的供电可用于各种智能交通设备,从而提高交通的智能化水平从而进一步提高交通效率;还可以设置各种应急实施或供电设施,如充电装置,对电动车辆提供应急充电服务等,以满足传统公路、燃油汽车时代向智能公路、电动汽车时代的发展需求。
6、现有太阳能发电器件的电压一般在36V以下,安装到公路护栏上,每段护栏对应各自路段,可以做到即发即用,避免长距离输电需要升压带来的潜在风险,也减少了电力输送设备的投入并几乎没有线损,降低了用电成本,比集中供电的太阳能发电站更有优势。
7、自主发出的电中多余的部分还可以用作他用,如随着电动汽车的发展,还可以连有充电装置,供给服务站,或在路面铺设加热装置并对其供电,可以实现在冬天自动除霜化雪,或与市电等其他供电系统互补供电,从而在满足公路安全照明的基础上创造经济效益,使公路由耗电设施转变为发电设施,改变了公路运营的经济模式。
8、截止到2016年,中国的高速公路总里程已突破13万公里。若仅在高速公路两侧设置本实用新型的带有光伏发电装置的公路护栏,假设其中的光伏组件的宽度为32cm,则光伏组件的总面积可达约3.2亿平方米。光伏组件每平米的发电量大约为120w,则其总发功率约为40000MW。则其一天的总发电量约为320000000KWH=3.2亿度,一年的总发电量约为1200亿度,相当于约1.2个三峡电站的年发电量(而如果在其他公路上采用本实用新型护栏,则其年发电量还能翻几番,达到3-4个三峡电站的年发电量)。即仅在高速公路两侧使用本实用新型的带有光伏发电装置的公路护栏,一年就将节约1200亿度电的用电成本,从而具有极大的经济效益;而若以煤炭火力发电,1吨标准煤平均可发电2777度,则一年可减少约4400万吨标准煤的使用及约8900万吨二氧化碳和108万吨二氧化硫的排放,从而具有极大的生态效益;且采用本实用新型的带有光伏发电装置的公路护栏可为路面交通提供智能化安全照明,大大提高了交通便捷和交通安全,因而还具有极大的社会效益。
9、技术成熟,没有技术风险和潜在的安全隐患。
10、遵照此发明精神,在公路旁边的非行车路面加装支架并架设太阳能板起到道路分隔等作用也被视为等同技术,或在普通非波形公路护栏结合原有结构做适当变形,即可改装成太阳能发光反光护栏(如圆筒旋转护栏立柱的顶部加装支架和太阳能板)或太阳能移动发光护栏(不用拉接市电即可灵活使用,十分方便);还可以将桥梁护栏或栏杆等依此原理制成太阳能智能发光护栏;应用十分广泛。
附图说明
图1为本实用新型的正面结构示意图(为了描述方便,本实用新型以最典型的类侧立的W形波形护栏作为示意,其他护栏可视为同等技术);
图2为本实用新型的设置结构示意图(为了描述方便,本实用新型以最典型的双向通行公路上的W形波形护栏作为示意,其他道路可以等同设置);
图3为本实用新型横梁板的侧视结构示意图;
图4为本实用新型护栏主体的侧视示意图;
图5为本实用新型的实施例一的一种太阳能发光公路护栏的正面(防撞面)结构示意图;
图6为本实用新型的实施例二的一种太阳能发光公路护栏的正面(防撞面)结构示意图;
图7为本实用新型的实施例三的一种太阳能发光公路护栏的正面(防撞面)结构示意图;
图8为本实用新型的实施例四的一种带有防眩板的太阳能发光公路护栏的侧视(纵向)结构示意图。
具体实施方式
结合附图描述本实用新型的实施例。
实施例一
一种太阳能发光公路护栏,包括横梁板(110)、立柱(120)、光伏组件(130)、控制电路(140)、蓄电元件(150)、发光器件(171)(172)、传感器、逆反射体(1100),如图5所示。
横梁板(110):
横梁板(110)以带钢为原材料,经机械压制成为波纹状,表面处理一般为热镀锌、镀锌喷塑处理,形状为二波形,规格为4320*310*85*4.5mm,通过螺栓和螺孔安装固定在相邻两立柱之间。
立柱(120);
立柱(120)为普通钢管立柱,表面处理做成热镀锌,规格为140*4.5*1200mm,打入地基500mm是以支撑横梁板(110)。
光伏组件(130):
光伏组件(130)为柔性长条形非晶硅太阳能电池板,顶面设有透明防护层并带有固定结构,例如螺孔等,通过粘胶、螺栓和螺孔贴覆在横梁板(110)上部波形的侧上部表面,并通过线路穿过横梁板(110)与横梁板(110)背面凹槽内的控制电路(140)相连。
控制电路(140):
控制电路(140)带有无线接收和发送模块,具有控制光伏组件(130)充放电功能,并能控制发光器件(171)连续发光,及控制发光器件(172)以10s的周期和10%的占空比间歇发光。
蓄电元件(150):
蓄电元件(150)为3.6V的磷酸铁锂蓄电池,通过线路与控制电路(140)相连。
控制电路(140)、蓄电元件(150)集成在密闭的控制盒内,并通过螺栓和螺孔固定在横梁板(110)背面的凹陷内。
发光器件(171)(172):
发光器件由(171)(172)两部分组成。
其中,发光器件(171)为引脚封装的草帽式白光LED,排列成直线焊接到条形PCB线路板上制成灯条,用螺栓和螺孔固定到横梁板(110)正面凹陷的中间。
发光器件(172)为SMD封装的贴片式黄光LED,排列成阵列焊接到类梯形铝基线路板,再将上述线路板用封装胶粘合固定到轮廓标壳体侧向道路行进方向和逆行方向的两个相对侧面的凹槽内,再将上述发光轮廓标通过螺栓和螺孔固定在横梁板(110)正面凹陷的两边。
发光器件由(171)、(172)以并联形式分别通过线路与控制电路(141)相连。
传感器:
传感器为雷达感应头,集成在控制电路(140)上。
逆反射体(1100):
逆反射体(1100)为反光膜,缠绕在立柱(120)上。
本实用新型的一种太阳能发光公路护栏,一般安装在道路两侧作为路侧护栏,或者安装在道路中间作为中央分隔带护栏。其中,传感器集成到控制电路(140)上,控制电路(140)、蓄电元件(150)集成到控制盒内,发光器件(172)集成到发光轮廓标上,光伏组件(130)、发光器件(171)、发光轮廓标与控制盒分体设置:即光伏组件(130)设在横梁板(110)的顶面、发光器件(171)设在横梁板(110)正面的凹陷内的中间、发光轮廓标设在横梁板(110)正面的凹陷内的两边、控制盒设在横梁板(110)背面的凹陷内,光伏组件(130)在控制电路(140)的控制下对蓄电元件(150)充电,控制电路(140)还控制蓄电元件(150)对发光器件(171)供电并根据传感器感应到的外接信息控制控制发光器件(171)发光,即当车辆或人员靠近时自动驱动发光器件(171)连续发光以提供路面照明功能,当车辆或人员远离时自动驱动发光器件(171)停止发光以降低功耗,及控制发光器件(172)以10s的周期和10%的占空比发光以提供安全指示、诱导功能。每块横梁板作为独立的发电供电单元,每块横梁板上的工作电压为3.6V,各横梁板上的发光器件(172)通过控制电路(140)上的无线接收和发送模块实现同步发光。该公路护栏由于在立柱(120)上缠绕了逆反射体(1100),还具有逆反射功能。该公路护能靠光伏发电,并能为车辆和行人提供安全指示、诱导和路面照明,在保证护栏吸能和防撞效果的前提下具有绿色节能、施工和维护方便、成本低、智能发光等优点。
实施例二
一种太阳能发光公路护栏,包括横梁板(210)、立柱(220)、光伏组件(231)(232)、控制电路(240)、蓄电元件(250)、充电装置(260)、发光器件(271)(272)(273)、传感器(280)、长余辉发光体(290)、逆反射体(2100),如图6所示。
横梁板(210):
横梁板(210)以带钢为原材料,经机械压制成为波纹状,表面处理一般为热镀锌、镀锌喷塑处理,形状为二波形,规格为4320*310*85*4.5mm,通过螺栓和螺孔安装固定在相邻两立柱之间。
立柱(220);
立柱(220)为普通钢管立柱,表面处理做成热镀锌,规格为140*4.5*1200mm,打入地基500mm是以支撑横梁板(210)。
立柱(220)顶部安装支柱扩展件,各支柱顶部分别设有风能发电装置或光伏组件(232),光伏组件(232)下方的支柱上分别还设有发光器件(272)和传感器(280)。
光伏组件(231)(232):
光伏组件由(231)(232)两部分组成。
其中,光伏组件(231)为长条形柔性非晶硅太阳能电池板,顶面设有透明防护层并带有固定结构,例如螺孔等,通过粘胶、螺栓和螺孔贴覆在横梁板(210)上部波形的侧上部表面,并通过线路穿过横梁板(210)与横梁板(210)背面凹槽内的控制电路(241)相连。
光伏组件(232)为矩形刚性单晶硅太阳能电池板,顶面设有透明防护层并带有固定结构,例如螺孔等,通过螺丝固定在支柱的顶部,并通过线路穿过支柱(220)与横梁板(210)背面凹槽内的控制电路(241)相连。
控制电路(241)(242):
控制电路(240)带有单片机,具有控制光伏组件(231)(232)和风能发电装置充放电功能,并能根据传感器(280)感应到的外界信息分别控制发光器件(271)(272)连续发光,及控制发光器件(273)以5s的周期和10%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(290)余辉发光。
控制电路(240)连有电源管理系统,所述的电源管理系统包括逆变器、稳压器等,具有监管蓄电元件(250)的电流、电压、无功电能、有功电能的功能。
控制电路(240)还带有无线接收和发送模块。
蓄电元件(250):
蓄电元件(250)为3.6V的磷酸铁锂蓄电池。
控制电路(240)、蓄电元件(250)设置在密闭的控制盒内,并通过螺栓和螺孔固定在横梁板(210)背面的凹陷内。
充电装置(260):
充电装置(260)具有为电动交通工具(如电动汽车或电动自行车)和其他用电设备有线充电的功能,通过线路与横梁板(210)背面凹槽内的控制电路(240)相连。
发光器件(271)(272)(273):
发光器件由(271)(272)(273)三部分组成。
其中,发光器件(271)为引脚封装的草帽式白光LED,排列成直线焊接到条形PCB线路板上制成灯条,用螺栓和螺孔固定到横梁板(210)正面凹陷的中间,并通过线路穿过横梁板(210)与横梁板(210)背面凹槽内的控制电路(241)相连。
发光器件(272)为高压钠灯,安装在支柱扩展件顶部光伏组件(232)下方的透光玻璃罩内,并通过线路穿过立柱(220)与横梁板(210)背面凹槽内的控制电路(240)相连。
发光器件(273)为SMD封装的贴片式蓝光LED,排列成阵列焊接到类梯形铝基线路板,再将上述线路板用封装胶粘合固定到轮廓标壳体面向道路行进方向和逆行方向的两个相对侧面的凹槽内。
发光器件(271)(272)(273)以并联形式分别通过线路与控制电路(240)相连。
传感器(280):
传感器(280)为摄像头,通过线路穿过横梁板(210)与横梁板(210)背面凹槽内的控制电路(240)相连。。
长余辉发光体(290):
长余辉发光体(290)为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后浇注固化并脱模成型的类梯形刚性片材,通过透明胶粘合固定在发光器件(273)的顶部。
发光器件(273)、长余辉发光体(290)与轮廓标壳体封装为一体制成长余辉发光轮廓标,再将上述轮廓标通过螺栓和螺孔固定在横梁板(210)的顶面上。
逆反射体(2100):
逆反射体(2100)为反光膜,缠绕在立柱(220)上。
本实用新型的一种太阳能发光公路护栏,一般安装在道路两侧作为路侧护栏,或者安装在道路中间作为中央分隔带护栏。其中,控制电路(240)、蓄电元件(250)集成到控制盒内,发光器件(273)、长余辉发光体(290)集成到轮廓标壳体上或轮廓标壳体内成为长余辉发光轮廓标,光伏组件(231)、光伏组件(232)、充电装置(260)、发光器件(271)、发光器件(272)、传感器(280)、长余辉发光轮廓标与控制盒分体设置:即光伏组件(231)设在横梁板(210)的顶部中央、光伏组件(232)设在立柱(220)扩展件的顶部、充电装置(260)设在光伏组件(232)下方立柱(220)的扩展件上、发光器件(271)设在横梁板(210)正面的凹陷内的中间、发光器件(272)设在光伏组件(232)与充电装置(260)之间的立柱(220)的扩展件上,长余辉发光轮廓标设在横梁板(210)的顶部两边。立柱(220)扩展部顶端的风能发电装置和光伏组件(231)(232)以并联方式分别通过线路与控制电路(240)相连,风能发电装置和光伏组件(231)(232)在控制电路(240)的控制下对蓄电元件(250)充电,控制电路(240)还控制蓄电元件(250)对发光器件(271)供电并根据传感器(280)感应到的外接信息控制控制发光器件(271)发光,即当车辆或人员靠近时自动驱动发光器件(271)连续发光以提供低位照明功能,当车辆或人员远离时自动驱动发光器件(271)停止发光以降低功耗,及控制发光器件(272)连续发光以提供高位照明功能,与控制发光器件(273)以8s的周期和10%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(290)余辉发光,以提供安全指示、诱导功能。各横梁板上的发电、发光器件通过在横梁板(210)上穿孔连接,每25块横梁板作为一个的发电供电单元,各发电单元的光伏组件组网后的工作电压为36V,在控制电路(240)控制下对所对应的发光单元供电并分别设有一个充电装置(260)对电动汽车提供充电服务(即按4×25=100m等间隔设置,1KM设有10个充电装置),各发光器件(273)通过控制电路(240)上的无线接收和发送模块实现同步发光。本实用新型由于在立柱(120)上缠绕了逆反射体(1100),还具有逆反射功能。本实用新型产品能自主光伏发电,能为车辆和行人提供安全指示、诱导和路面照明,及在充电不足或器件损坏的情况下通过余辉发光通过安全诱导,并能为电动汽车提供充电服务,在保证护栏吸能和防撞效果的前提下具有绿色节能、施工和维护方便、成本低、智能发光等优点。
实施例三
一种太阳能发光公路护栏,包括横梁板(310)、立柱(320)、光伏组件(330)、控制电路(340)、蓄电元件(350)、发光器件(370)、长余辉发光体(390),如图7所示。
横梁板(310):
横梁板(310)以带钢为原材料,经机械压制成为波纹状,表面处理一般为热镀锌、镀锌喷塑处理,形状为二波形,规格为4320*310*85*4.5mm,通过螺栓和螺孔安装固定在相邻两立柱之间。
立柱(320);
立柱(320)为普通钢管立柱,表面处理做成热镀锌,规格为140*4.5*1200mm,打入地基500mm是以支撑横梁板(310)。
光伏组件(330):
光伏组件(330)为单晶硅太阳能电池板,通过封装胶粘合固定在轮廓标壳体顶面的凹槽内,并通过线路与封装在轮廓标壳体内的控制电路(340)相连。
控制电路(340):
控制电路(340)具有充放电控制功能,并能控制发光器件(370)以6s的周期和15%的占空比间歇发光并激发长余辉发光体(390)余辉发光,以提供安全指示、诱导。
控制电路(340)还带有无线接收和发送模块。
蓄电元件(350):
蓄电元件(350)为3.6v的磷酸铁锂蓄电池。
发光器件(370):
发光器件(370)为SMD封装的贴片式白光LED,排列成阵列焊接到类梯形铝基线路板,再将上述线路板用封装胶粘合固定到轮廓标壳体面向道路行进方向和逆行方向的两个相对侧面的凹槽内。
长余辉发光体(390):
长余辉发光体(390)为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后浇注固化成型的类梯形片材,通过透明胶或导光胶粘合固定到发光器件(370)的上方。
长余辉发光体(390)的上方通过契合结构和封装胶固定有透明保护壳。
光伏组件(330)、控制电路(340)、蓄电元件(350)、发光器件(370)、长余辉发光体(390)与轮廓标壳体封装为一体制成光伏长余辉发光轮廓标,再将上述轮廓标通过螺栓和螺孔固定在横梁板(310)的顶面上。
本实用新型的一种太阳能发光公路护栏,一般安装在道路两侧作为路侧护栏,或者安装在道路中间作为中央分隔带护栏。光伏组件(330)、控制电路(340)、蓄电元件(350)、发光器件(370)、长余辉发光体(390)与轮廓标壳体封装为一体制成光伏长余辉发光轮廓标,光伏长余辉发光轮廓标通过螺栓和螺孔固定在横梁板(310)的顶面上,光伏组件(330)在控制电路(340)的控制下对蓄电元件(350)充电,控制电路(340)还控制蓄电元件(350)对发光器件(370)供电并以6s的周期和15%的占空比发光以提供安全指示、诱导功能。每个光伏长余辉发光轮廓标作为独立的发电供电单元,各光伏长余辉发光轮廓标的工作电压为3.6V,各光伏长余辉发光轮廓标的发光器件(370)通过控制电路(340)上的无线接收和发送模块实现同步发光。该公路护能靠光伏发电,并能为车辆和行人提供安全指示、诱导,及在充电不足或器件损坏的情况下通过余辉发光通过安全诱导,在保证护栏吸能和防撞效果的前提下具有绿色节能、施工和维护方便、成本低、智能发光等优点。
实施例四
一种带有防眩板的太阳能发光公路护栏,包括横梁板(410)、立柱(420)、光伏组件(431)(432)、控制电路(440)、蓄电元件(450)、发光器件(470)、逆反射体(4100),如图8所示。
横梁板(410):
横梁板(410)以带钢为原材料,经机械压制成为波纹状,表面处理一般为热镀锌、镀锌喷塑处理,形状为二波形,规格为4320*310*85*4.5mm,通过螺栓和螺孔安装固定在相邻两立柱之间。
立柱(420):
立柱(420)为普通钢管立柱,表面处理做成热镀锌,规格为140*4.5*1200mm,打入地基500mm是以支撑横梁板(410)。
光伏组件(431)(432):
光伏组件由(431)(432)两部分组成。
其中,光伏组件(431)为长条形柔性非晶硅太阳能薄膜,通过粘胶粘合固定在横梁板(410)的上部背面向内凹陷部分设置的扩展件的顶部向立柱(420)方向水平延伸出的近似平面上,并通过线路穿过横梁板(410)与横梁板(410)背面凹槽内的控制电路(440)相连。
光伏组件(432)为非晶硅太阳能薄膜,通过粘胶贴覆在防眩板(4110)的表面。
控制电路(440):
控制电路(440)具有充放电控制功能,并能控制发光器件(470)连续发光或以一定的周期和占空比间歇发光或以一定的周期并以相对高发光亮度和相对低发光亮度频闪发光。
控制电路(440)带有无线接收和发送模块。
蓄电元件(450):
蓄电元件(450)为3.6V的磷酸铁锂蓄电池。
控制电路(440)、蓄电元件(450)集成到控制盒内。
发光器件(470):
发光器件(470)为SMD封装的贴片式白光LED,焊接到类梯形铝基线路板上,再将所述线路板通过封装胶粘合固定在轮廓标壳体侧向道路行进方向和逆行方向的两个相对侧面的凹槽内。
发光器件(470)上方通过契合结构和封装胶固定有透明保护壳。
发光器件(470)与轮廓标壳体封装为一体制成发光轮廓标,再将上述轮廓标通过螺栓和螺孔固定在横梁板(410)正面的凹槽内。
发光器件(470)通过线路穿过轮廓标壳体和横梁板(410),并与横梁板(410)背面凹槽内的控制电路(440)相连。
逆反射体(4100):
逆反射体(4100)为反光膜,缠绕在立柱(420)上。以增大面积设置,从而具有更大的发电容量。
防眩板(4110):
防眩板(4110)为玻璃钢防眩板,通过螺丝和螺孔、等间隔地固定到横梁板(410)的顶部,以降低对向车灯的眩光效果。
本实用新型的一种带有防眩板的太阳能发光公路护栏,一般安装在道路两侧作为路侧护栏,或者安装在道路中间作为中央分隔带护栏。其中,控制电路(440)、蓄电元件(450)集成到控制盒内,发光器件(470)集成到轮廓标壳体上,光伏组件(431)、光伏组件(432)、发光轮廓标与控制盒分体设置:即光伏组件(431)设在横梁板(410)扩展件的顶面、光伏组件(432)设在防眩板表面、发光轮廓标设在横梁板(410)正面的凹陷内、控制盒设在横梁板(410)背面的凹陷内,光伏组件(431)、(432)在控制电路(440)的控制下分别对蓄电元件(450)充电,控制电路(440)还控制蓄电元件(450)对发光器件(470)供电并控制发光器件(470)以6s的周期和15%的占空比发光以提供安全指示、诱导功能。每块横梁板(410)作为独立的发电供电单元,各横梁板(410)上的发光器件(470)通过控制电路(440)上的无线接收和发送模块实现同步发光。该公路护栏由于在横梁板顶部设置了防眩板,故能降低对向车灯的眩光效果,并在立柱(420)上缠绕了逆反射体(4100),从而还具有逆反射功能。每12块横梁板(即50m)作为独立的发电供电单元,每个发电供电单元上的光伏组件组网后的工作电压为12V。该公路护栏能靠光伏发电,又由于在梁板(410)上加装了扩展件和防眩板作为光伏组件的载体,从而增大了光伏组件的设置面积和发电容量,并进一步提高了护栏吸能和防撞效果,能为车辆和行人提供安全指示、诱导和路面照明并通过充足的供电保障了发光效果,具有绿色节能、施工和维护方便、成本低、智能发光等优点。
以上所述仅为本实用新型的较佳方案而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的各种修改或变形、组合或叠加、等同替换等,或者将本技术应用于相关和类似技术领域,均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (23)
1.一种太阳能发光公路护栏,包括横梁板(1)、立柱(2);所述的横梁板(1)通过防阻块、或、紧固件或紧固结构固定到立柱(2)之间;其特征在于:所述的横梁板(1)或立柱(2)上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6),或,所述的横梁板(1)或立柱(2)上设有扩展件、所述的扩展件上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6);所述的光伏组件(3)、蓄电元件(5)、发光器件(6)分别通过线路与控制电路(4)相连;所述的控制电路(4)为具有控制光伏组件(3)对蓄电元件(5)充电、以及控制蓄电元件(5)给发光器件(6)供电的功能的控制电路。
2.一种太阳能发光公路护栏,包括横梁板(1)、立柱(2);所述的横梁板(1)通过防阻块、或、紧固件或紧固结构固定到立柱(2)之间;其特征在于:所述的横梁板(1)为侧立W形的波形梁板,横梁板(1)或立柱(2)上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6),或,所述的横梁板(1)或立柱(2)上设有扩展件、所述的扩展件上设有光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6);所述的光伏组件(3)、蓄电元件(5)、发光器件(6)分别通过线路与控制电路(4)相连;所述的控制电路(4)为具有控制光伏组件(3)对蓄电元件(5)充电、以及控制蓄电元件(5)给发光器件(6)供电的功能的控制电路。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的控制电路(4)还可以通过导线连有设置在所述护栏旁路面上的有源发光道钉。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的横梁板(1)向外凸出的一面为公路护栏的正面,横梁板(1)向内凹陷的一面为公路护栏的背面,横梁板(1)的上部正面向外凸出部分的侧上部表面,或,横梁板(1)的上部背面向内凹陷部分的侧下部表面,或,横梁板(1)的下部正面向外凸出部分的侧上部表面,或,横梁板(1)的下部背面向内凹陷部分的侧下部表面上设有光伏组件(3)。
5.根据权利要求2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的横梁板(1)的上部背面向内凹陷部分设有扩展件,所述的扩展件的顶部向立柱(2)方向水平延伸出一个近似平面,所述的近似平面上设有光伏组件(3)。
6.根据权利要求2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的横梁板(1)正面向外凸出部分的侧上部表面上设有光伏组件(3)。
7.根据权利要求2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的横梁板(1)的上部背面所形成的凹陷内或横梁板(1)的下部背面所形成的凹陷内设有控制电路(4)和蓄电元件(5)。
8.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的光伏组件(3)为长条状或块状或两者的组合形状并连续设置或间隔设置在横梁板(1)上的光伏组件。
9.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的光伏组件(3)为强光光伏组件或弱光光伏组件或上述两者的组合;或,所述的光伏组件(3)为柔性光伏组件、或、柔性光伏组件和刚性光伏组件的组合,此时,横梁板(1)的正面设有柔性光伏组件。
10.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于,所述的每块横梁板(1)、或、每块横梁板(1)和该块横梁板(1)的扩展件上设有光伏组件(3)和蓄电元件(5),所述的光伏组件(3)和蓄电元件(5)通过线路连成以单块横梁板(1)为单位的发电供电单元;所述的以单块横梁板(1)为单位的发电供电单元为:具有通过单块横梁板(1)上、或、单块横梁板(1)和该块横梁板(1)的扩展件上的光伏组件(3)发电、并仅对设在该块横梁板(1)或该块横梁板(1)的扩展件上的负载供电的功能的发电供电单元。
11.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的每块横梁板(1)或该块横梁板(1)的扩展件上、和、该块横梁板(1)所安装的立柱(2)或该块横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上设有光伏组件(3)和蓄电元件(5),所述的光伏组件(3)与蓄电元件(5)通过线路连成以单块横梁板(1)及所安装的立柱(2)为单位的发电供电组;所述的以单块横梁板(1)及所安装的立柱(2)为单位的发电供电组为:具有通过单块横梁板(1)或该块横梁板(1)的扩展件上、和、该块横梁板(1)所安装的立柱(2)或该块横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的光伏组件(3)发电、并仅对设在该块横梁板(1)或该块横梁板(1)的扩展件上、或、该块横梁板(1)所安装的立柱(2)或该块横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的负载供电的功能的发电供电组。
12.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的一定长度的多块相邻的横梁板(1)或这些横梁板(1)的扩展件上、或、这些横梁板(1)所安装的立柱(2)或这些横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上设有光伏组件(3)和蓄电元件(5),所述的光伏组件(3)与蓄电元件(5)通过线路连成以一定长度的多块相邻的横梁板(1)为单位的发电供电组;所述的以一定长度的多块相邻的横梁板(1)为单位的发电供电组为具有通过设在一定长度的多块相邻的横梁板(1)或这些横梁板(1)的扩展件上、或、这些横梁板(1)所安装的立柱(2)或这些横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的光伏组件发电,并对设在这些横梁板(1)或这些横梁板(1)的扩展件上、或、这些横梁板(1)所安装的立柱(2)或这些横梁板(1)所安装的立柱(2)的扩展件上的负载供电的功能的发电供电组。
13.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的立柱(2)的扩展件上还设有风能发电装置,此时,控制电路(4)为具有控制风电和光伏互补供电的功能的控制电路。
14.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的横梁板(1)上设有带有光伏组件(3)的防眩板。
15.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的控制电路(4)还连有充电装置(7)。
16.根据权利要求2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的横梁板(1)中部正面所形成的凹陷内设有发光器件(6)、或、所述的横梁板(1)的上部正面向外凸出部分的侧上部表面上设有发光器件(6)。
17.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的发光器件(6)为以长条状或块状或点状或上述两者或两者以上的组合形状排布的发光器件。
18.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:还设有一个或多个封装壳体;所述的光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6)封装在一个封装壳体内,并固定到横梁板(1)或立柱(2)上、或、横梁板(1)的扩展件或立柱(2)的扩展件上,或,所述的光伏组件(3)、控制电路(4)、蓄电元件(5)、发光器件(6)封装在多个封装壳体内,并分别固定到横梁板(1)或立柱(2)上、或、横梁板(1)的扩展件或立柱(2)的扩展件上。
19.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的发光器件(6)上设有以长条状或块状或点状或上述两者或两者以上的组合形状设置的长余辉发光体(9)。
20.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的控制电路(4)为具有控制发光器件(6)连续发光、或、以一定周期或占空比间歇发光、或、以一定周期并以相对高发光亮度和相对低发光亮度频闪发光的功能的控制电路。
21.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的横梁板(1)或立柱(2)上设有逆反射体(10),或,横梁板(1)的扩展件或立柱(2)上的扩展件上设有逆反射体(10)。
22.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的控制电路(4)还连有传感器(8),所述的传感器(8)为照度传感器或光电传感器或雷达感应头或摄像头。
23.根据权利要求1或2所述的一种太阳能发光公路护栏,其特征在于:所述的控制电路(4)为具有无线接收指令或发送指令的功能的控制电路。
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