[發(fā)明專利]自供電環(huán)保型路燈及廣場燈

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910154077.3
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN101709845A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳國寶
• 申請（專利權(quán)）人: 陳國寶
• 主分類號: F21S9/00
• 分類號: F21S9/00;F21S9/04;F21V17/00;F21V23/00;F03D9/00;F21S9/03;H02K21/22;F21Y101/02;F21W131/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自供電環(huán)保型路燈及廣場燈，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能光伏電池和垂直軸、水平軸兩種風(fēng)力發(fā)電機同軸綜合利用配置的自供電環(huán)保型路燈及廣場燈。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，水平軸和垂直軸兩種風(fēng)力發(fā)電機不能同軸使用，因此發(fā)電效率不高，其缺陷是：體積大、占地空間大、效率低，難以充裕地供應(yīng)路燈及廣場燈的實際用電量，其風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計，僅限于對外界自然風(fēng)力的利用，沒有將內(nèi)部的通風(fēng)、散熱、引風(fēng)力和外界自然風(fēng)力的運動規(guī)律與發(fā)電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計溶于一體，以及使用太陽能光伏電池板同軸綜合利用，以求更科學(xué)地發(fā)揮大自然的風(fēng)能潛力和環(huán)保發(fā)電的理想目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種自供電環(huán)保型路燈及廣場燈，包括：主軸3穿過防雨罩2，頂部設(shè)置太陽能電池板或水平軸風(fēng)力發(fā)電機1，中部裝置由球形風(fēng)輪4、球托5、發(fā)電機9組成的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，底部與機架8固定，機架上設(shè)有控制盒6、光敏電阻7、止動器15，機架套接固定在燈柱11上，燈柱中設(shè)有風(fēng)道、進風(fēng)口12、燈架16、燈具17、導(dǎo)線10分別與上述帶電部件連接；特征是：所述主軸3由大口徑鋼管制成，直接支撐、貫通連接太陽能電池板或水平軸和垂直軸兩種風(fēng)力發(fā)電機，在主軸中部側(cè)面開圓孔或連接三通節(jié)過度，裝置助動風(fēng)口13，圓孔內(nèi)裝設(shè)導(dǎo)流片，使一部分流動空氣通過風(fēng)道從助動風(fēng)口排出，助動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電；提高了風(fēng)力發(fā)電的效果，帶走了發(fā)電機的熱量，克服了發(fā)電機運行時所產(chǎn)生的溫升，解決了永磁體發(fā)電機因過熱造?成的退磁老化問題，同時，使風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)能利用率從下述渡經(jīng)得以提高：1.利用地面空氣與燈柱11上端空氣的溫差和高低壓差形成的引風(fēng)力，從內(nèi)部推動球形風(fēng)輪4旋轉(zhuǎn)；2.發(fā)電機的溫升和散熱促使風(fēng)道中的空氣加速循環(huán)上升，通過助動風(fēng)口13推動球形風(fēng)輪4旋轉(zhuǎn)；3.自然界風(fēng)力從外部推動球形風(fēng)輪4、水平軸風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，滿足供應(yīng)路燈或廣場燈的電源；本發(fā)明的風(fēng)能利用率與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步，優(yōu)于同類技術(shù)。

所述主軸3由大口徑鋼管制成，長度可根據(jù)配置的球形風(fēng)輪4和太陽能電池板或水平軸風(fēng)力發(fā)電機1的風(fēng)葉高度設(shè)定；發(fā)電機定子21直徑與主軸3直徑的比例范圍為：1∶0.2～0.7，有利于擴展通風(fēng)量和縮短主軸與定子之間的直徑距離，提高動態(tài)平衡和穩(wěn)定性、減輕重量、降低成本、改善發(fā)電能力，主軸徑面設(shè)有若干個凸擋，作為靠山，以精確限制發(fā)電機外轉(zhuǎn)子18與定子21之間的間隙，提高發(fā)電效能。

所述球形風(fēng)輪4為渦輪式風(fēng)輪：由薄片金屬材料壓制成若干渦輪角度的葉片，下端圍成圓形固定在球托5上，上端與防雨罩2固定，構(gòu)成球形的渦輪式風(fēng)輪，風(fēng)輪上的防雨罩2中心開孔，內(nèi)部裝置軸承，以供主軸3通過，該渦輪式風(fēng)輪運轉(zhuǎn)時，在內(nèi)部形成負(fù)壓，使內(nèi)部空氣與外部空氣形成對流，利用燈柱上端與地面自然空氣引風(fēng)力的作用，進一步推動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，達到良好的通風(fēng)和發(fā)電效果。

所述水平軸風(fēng)力發(fā)電機1為普通型發(fā)電機，由盤式發(fā)電機、風(fēng)葉、尾舵、回轉(zhuǎn)體為主要部件組成，回轉(zhuǎn)體固定在主軸3的頂部，回轉(zhuǎn)體上設(shè)置盤式發(fā)電機和尾舵，風(fēng)葉選擇范圍為3～10片，安裝在盤式發(fā)電機上，通過尾舵自動對風(fēng)向，發(fā)電機輸出電源由導(dǎo)線10引至控制盒6，調(diào)制后對蓄電池自動充電蓄能；適當(dāng)選擇增加風(fēng)葉數(shù)量，可以縮短水平軸風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪的直徑，減少占用空?間，降低噪音，避免對鳥類飛行動物的傷害。

所述發(fā)電機9，為永磁疊加型盤式垂直軸發(fā)電機，主要采用永磁體19，分別嵌裝固定在盤形的外轉(zhuǎn)子18內(nèi)，外轉(zhuǎn)子上設(shè)有凹槽或凸槽，該凹槽與另一外轉(zhuǎn)子18的凸槽卡接，可以疊加組合裝配；定子21通過主軸3，由外轉(zhuǎn)子18中的軸承20支承，定子內(nèi)部嵌裝線圈22、霍爾元件23、溫度傳感器24，信號電路由導(dǎo)線10穿過管路與控制盒6連接，上述疊加組合裝配為：將N片靜盤形的定子21，其中N＞1和N加1片動盤形的外轉(zhuǎn)子18，按動盤-靜盤-動盤-靜盤……動盤的順序裝配在同一主軸3上，輸出導(dǎo)線并聯(lián)連接，以增加輸出功率。

所述控制盒6內(nèi)設(shè)有單片機系統(tǒng)、功率放大電路、互補自動充電電路、過壓、欠壓、過流、漏電、防雷安全保護電路、接觸器為主要元件組成的通用自動控制器，附設(shè)逆變器、鋰電池、超級電容或膠蓄電池以克服蓄電池使用壽命短的缺陷；制作大功率的廣場燈可增設(shè)蓄電池組、超級電容器、逆變器，并另設(shè)電控箱，便于控制較大功率發(fā)電機的正常運轉(zhuǎn)。