[实用新型]自然能路灯

说明书

技术领域

本实用新型是自然能照明路灯。属于电器照明产品。

背景技术

路灯是我们生活中常见的照明电器，它给我们夜晚生活带来光明。美观的路灯把城市的夜晚装点的多姿多彩。但是，常规路灯必须用架空电线或埋地电缆供电，随着道路的延伸，低压输电线路过长，还需要设升压系统。路灯不仅是一个耗电大户，而且其供电线路的建设成本很高，特别是远离电网的城郊公路和高速公路更是如此。所以我国很多市郊公路和高速公路还都没有安装路灯，这样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。

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自然能照明灯，其方案是：把蓄电池、太阳能电池和风力供电结合在一起，在路灯杆的一侧装太阳能电板、在路灯杆的顶端安装一个风力发电机、一个蓄电池、一套发光体和包括光控开关、变流器、恒压恒流器和控制调节器的控制电路组成的路灯。

从多个地区大量的调查研究表明，在一年365天中，既没有太阳又没有风的天气是很少有的和短暂的。大量的实验表明，小面积的太阳能电池、小功率的风力发电机和蓄电池的互补组合，足够维持照明灯的正常工作。由太阳能和风能产生的电能供照明灯或转化为化学能储存于蓄电池内。装置中的蓄电池通过光控开关、控制调节电路与路灯发光体连结，当外界环境光照强度变弱又无风时，储存在蓄电池内的电能向路灯供电。所以蓄电池、太阳能与风能的组合，能确保均衡供电，保障照明路灯的正常工作。

太阳能是人类路灯上最应该使用的能源，地球上，年接收到的太阳能约有1.8×10¹⁸kW·h。我国年接收到的太阳能量在930~2333kW·h/m²之间，绝大多数地区平均日接收到的太阳能量在4kW·h/(m²·d)以上。近年来光电池制造技术材料日益完善，成本不断下降，应用越来越普及。所以太阳能电池在路灯上的应用是明智的选择。所述的太阳能电板可采用单晶硅电池、多晶硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池、聚光电池、多结电池，安置于路灯的上方一侧位置，并根据纬度的不同调整一定的倾角。也可根据需要设置太阳跟踪装置。

风无处不在，分布广泛，是人类最熟悉的一种自然现象，太阳辐射造成地球表面大气层受热不均，引起大气压力分布不均，空气沿水平方向运动就形成风。风能是最具活力的无污染可再生能源，只要太阳存在就取之不尽，用之不竭。所述的风力发电机是将风能转换为电能的装置，路灯上宜采用功率小、重量轻、效率高的风力发电机。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(Darrieus)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。

蓄电池是自然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。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。

所述的发光体要求能耗省、效率高、寿命长、光感好的灯具。采用变流器、镇流器加各种发光体。也可采用恒压恒流器加大功率发光二極管(LED)产品。LED系列灯光以其亮丽、新颖的色彩，能耗低，发光率高，款式多样著称。

所述的控制电路包括光控开关、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，都能以符合发光体需要个电压供给。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。