[发明专利]一种可自供电的建筑物楼梯照明装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及可再生能源领域，具体涉及一种完全自供电的、无需外部额外供电的建筑物楼梯照明装置及其方法，同时也具体涉及一种收集人体动能并转化为电能的装置及方法。

背景技术

 随着社会经济的发展，现代化的都市拥有越来越多的高楼大厦，同时由于电梯的普及，这些高楼大厦也普遍安装电梯供人们使用。另一方面，由于消防的要求，所有建筑物必须有消防楼梯，同时配备照明、应急照明等设备。由于一般情况下人们不会使用消防楼梯，因此，上述这些照明设备长期出于空置状态，但又必须配置且需要经常维护，这是一笔很大的开支。考虑到人们在应急状况下才会使用消防楼梯，而往往在这种情况下，外部的电源是中断的，例如火灾的情况，又如911事件中的帝国大厦，在紧急情况下依赖外部电源成为一种负担。考虑上述的问题，有必要寻求一种可以不依赖外部电源、同时可以在应急情况下进行照明的方法，同时减少必要的设备支出的新技术。

众所周知，人在步行过程中脚底与地面存在很大的压力（至少是等于人体的重量，如果加上步行的加速度，就远不止人体的重量），如果给予这个压力很小的位移，那么就可以做很大的功，而这个很小的位移并不会明显影响人体的步行。因此，可以设计一个特殊的装置，来捕获人体步行中的压力动能，并将这捕获的这部分压力动能转换为电能，用来驱动建筑物楼梯的照明灯（例如低功耗LED灯）。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可自供电的建筑物楼梯照明装置，该装置利用人体的走动过程中的压力动能，对这部分人体压力动能进行捕获，将其转换为电能，并供给楼梯的照明设备使用，从而避免了常规楼梯照明以及应急照明设备的大量使用，既可以保证人们在使用楼梯时候的安全性，同时减少大量照明设备的经济投入。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种可自供电的建筑物楼梯照明装置，包括安装在楼梯台阶上的发电装置、调压整流电路、储能装置以及LED灯组，所述发电装置包括可动盖板、安装在可动盖板下方的若干永磁磁铁、中间盖板、若干动能捕获机构和固定底座；动能捕获机构封装在固定底座里；可动盖板上设有定位轴和复位弹簧，通过中间盖板安装在固定底座上，并可上下移动。

所述动能捕获机构包括圆筒，圆筒内部装有依次串联的第一螺旋弹簧、第一永磁磁铁、隔板、第二永磁磁铁和第二螺旋弹簧，第一螺旋弹簧安装在圆筒顶端，第二螺旋弹簧安装在圆筒底端，构成振动系统；圆筒的外面缠绕有线圈。

所述可动盖板下方的永磁磁铁与圆筒中的第一永磁磁铁极性相同，通过踩踏可动盖板来驱动圆筒内的振动系统。

所述发电装置为矩形或者其他形状。

所述LED灯组安装在楼梯两侧墙壁和台阶上，并可根据LED灯的数量安装多个串联连接的发电装置。

所述线圈通过调压整流电路与储能装置连接。所述储能装置包括超级电容或其他储能单元元件。

本发明的另一目的还在于提供一种可自供电的建筑物楼梯照明方法，其技术方案包括以下步骤：

（1）踩踏发电装置，可动盖板向下运动，安装在可动盖板下方的永磁磁铁驱动圆筒中的第一永磁磁铁，同时带动第一螺旋弹簧拉伸以及第二螺旋弹簧压缩；

（2）第一永磁磁铁和第二永磁磁铁随着弹簧运动形成震荡，在磁铁周围生成了不断变化的磁场；

（3）位于磁场中的线圈生成感应电流，经过调压整流电路存储在储能装置中；

（4）储能装置驱动LED灯组，实现了建筑物楼梯的照明。

本发明相对于现有技术，具有以下优点：

本发明是利用人体在步行中的压力动能来发电，从而提供给安装在楼梯中的LED灯组进行照明使用，该发明简单、容易制造及安装，并且无需外部电源，减少了设备对外部电源依赖，增加了建筑物楼梯在紧急状况下照明的可靠性，增强了安全性。

 

附图说明

图1是本发明发电装置的结构图。

图2是本发明的动能捕获机构的结构图。

图2示出：1、线圈；2、第一螺旋弹簧；3、第一永磁磁铁；4、第二永磁磁铁；6、第二螺旋弹簧；7、隔板；8、圆筒；9、可动盖板；10、永磁磁铁；11、定位轴；12、复位弹簧；13、中间固定盖板。 

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施不限于此。