[发明专利]一种在基于路灯下工作的多模式供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及染料敏化太阳电池应用在路灯等弱光下的多模式供电装置，属于新能源应用技术领域。

背景技术

随着光伏技术的发展，在日常生活中使用太阳电池发电已非常的普遍，但绝大多数为硅类太阳电池。虽然传统的硅太阳电池在强光照射下能够表现出较高的光电转换效率，但其无法在日光不太充足以及夜间灯光的照射等弱光条件下使用。

染料敏化太阳电池于1991年由瑞士洛桑联邦理工学院的Micheal Gratzel教授发明，由于其独特的夹层结构设计和特殊的光电转换原理，引起人们的广泛关注。染料敏化太阳电池不仅拥有成本低、制造工艺简单、绿色环保、受光照射角度影响小等特点，而且染料敏化太阳电池还具有弱光特性，即在散漫光以及弱光的照射下也能产生电流，并且能够达到较高的光电转换效率。这意味着在非太阳光照射的条件下，染料敏化太阳电池也能够高效的将光能转换成电能。2012年4月，英国的G24创新公司宣布染料敏化太阳电池转换白炽灯光的效率已达26%，这使染料敏化电池有望广泛的应用于室内发电中。这种‘室内太阳能电池’所用的光源大部分来自白炽灯、荧光灯以及LED灯等人工光源。美国德州仪器公司认为这种染料敏化太阳电池是目前市场上在弱光条件下最有效的光能收集技术。

近年来，中国城市化进程不断加快，城市亮化既给人们出行带来方便。但是对于路灯等光源，目前只利用了照明功能，而其发出的光能并没有加以回收利用，一直白白浪费。同时，我国正快步进入汽车社会，为有效预防交通事故的发生，在交通事故多发地段安装一些交通指示器和信号灯是非常有必要的。此外，一些安装在路灯柱上的非用电广告牌在夜间缺少照明，无法清晰的显示其宣传内容。使得宣传效果大大的降低，失去了商业利用价值。

本发明利用染料敏化太阳电池弱光发电特性，在阳光和路灯等光源的照射下为交通指示器、信号灯以及广告牌等显示和照明设备提供多模式供电。既解决了太阳电池白天电力过盈而黑天电力不足的矛盾，又使得宝贵的能源得到循环利用，能够使太阳电池实现全天运转发电，具有巨大的应用潜在优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在基于路灯下工作的多模式供电装置，利用染料敏化太阳电池的弱光发电特性，以染料敏化太阳电池在阳光和路灯等光源的照射下为交通指示器、信号灯以及广告牌等显示和照明设备提供多种模式供电。既有效的解决了太阳电池白天电力过盈而黑天电力不足的矛盾，又使得宝贵的能源得到循环利用，能够使太阳电池实现全天运转发电。

本发明是这样实现的，它包括染料敏化太阳电池、电池箱、控制器、交通指示器、信号灯、广告牌、灯架、灯柱、路灯、LED照明灯、光敏自控开关，其特征是路灯灯柱的上端分别连有灯架、染料敏化太阳电池、交通指示器、信号灯和广告牌，所述广告牌上通过光敏自控开关连接LED照明灯，所述染料敏化太阳电池连接电池箱，电池箱分别连接LED照明灯和控制器，控制器连接信号灯，所述灯架的顶端有路灯。电池箱内包括储能电池和充放电控制器。

本发明的技术效果是：能实现三种供电模式：供电模式1，白天有阳光时，染料敏化太阳电池在阳光的照射下产生电流，电流流经导电线输入电池箱内，通过充放电控制器的调整将电能储存在储能电池中。从储能电池输出的电流通过导电线连接到控制器而向用电器供电；供电模式2，当无阳光且路灯未亮时，通过光敏自控开关的控制，从储能电池输出的电流经充放电控制器的调整，流过导通的光敏自控开光向而向用电器供电；供电模式3，黑夜条件下路灯点亮时，染料敏化太阳电池在路灯等光源的照射下产生电流，流经导电线输入电池箱内，通过充放电控制器的调整将电能储存在储能电池中。从储能电池输出的电流通过导电线连接到控制器而向用电器供电。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

在图中，1、染料敏化太阳电池 2、电池箱 3、控制器 4、交通指示器 5、信号灯 6、广告牌 7、灯架 8、灯柱 9、路灯 10、LED照明灯 11、光敏自控开关。

 

具体实施方式

如图1所示，本发明是这样实现的，路灯灯柱8的上端分别连有灯架7、染料敏化太阳电池1、交通指示器4、信号灯5和广告牌6，所述广告牌6上通过光敏自控开关11连接LED照明灯10，所述染料敏化太阳电池1连接电池箱2，电池箱2分别连接LED照明灯10和控制器3，控制器3连接信号灯5，所述灯架7的顶端连有路灯9。电池箱内包括储能电池和充放电控制器。

具体实例1：