[發(fā)明專利]利用飛輪電池和抽吸力進行發(fā)電的自發(fā)電式鐵路路燈

有效

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• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103868006A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮靜
• 申請（專利權(quán)）人: 馮靜
• 主分類號: F21S9/04
• 分類號: F21S9/04;F21V23/04;F03G7/04;F21W131/103
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于照明設(shè)備，尤其是涉及一種利用自然能源發(fā)電的路燈。

背景技術(shù)

???為了節(jié)約能源，保護環(huán)境，目前已經(jīng)出現(xiàn)了利用太陽能和風(fēng)能提供電力的路燈。這兩種自然能源的路燈，特別適用于鐵路沿線的照明。因為長距離的鐵道線的照明要消耗相當(dāng)大的電力資源。然而，這兩種能源都是不穩(wěn)定的。比如，連續(xù)的陰雨天，太陽能路燈的供電就成了問題。連續(xù)的無風(fēng)或微風(fēng)天氣，風(fēng)能路燈就會停止工作。研究一種利用穩(wěn)定的自然能源供電的鐵路沿線的路燈，成為一個重要課題。

現(xiàn)有的太陽能和風(fēng)能路燈的另一個缺點是需配置化學(xué)電池，而化學(xué)電池要定期維護，且使用壽命有限，廢棄電池也會對環(huán)境造成污染，這種狀態(tài)也有待改進。

另一值得注意的現(xiàn)象是：高速鐵路的兩旁，通常建有護欄，用來防止路人盲目接近軌道而被瞬間即至的高速列車所傷害。因為高速列車快速通過時所產(chǎn)生的高速氣流，會對鐵路兩旁的人或物產(chǎn)生抽吸效應(yīng)，如果人或物過分接近高速行駛的列車，就會被這種抽吸力吸向列車。這個現(xiàn)象可以根據(jù)伯努利原理解釋，流速越快，壓強越低，因此靠近列車的人或物會被從高壓區(qū)推向（吸向）低壓區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述自然能源發(fā)電的路燈的不足之處，提出一種具有穩(wěn)定的自然能源供電裝置的路燈，該路燈無須使用化學(xué)電池。所述的自然能源是列車運動時的高速氣流形成的抽吸力所產(chǎn)生的；這種自然能源且是穩(wěn)定的，因為每日運行的列車班次數(shù)量是相當(dāng)穩(wěn)定的。

本發(fā)明主要思路是：鐵路沿線兩旁的路燈增設(shè)了以抽吸力為動力的擺動裝置和飛輪發(fā)電裝置，當(dāng)高速列車通過時，擺動裝置得到抽吸力而擺動，擺動力使飛輪發(fā)電裝置儲能并同時發(fā)電，發(fā)出的電儲存在一個飛輪電池中，到了夜間，控制電路發(fā)訊，飛輪電池供電于路燈發(fā)光件照明。

本發(fā)明具體技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：該路燈包括：

擺動裝置，其包括設(shè)在路燈立柱前部的抽吸板和支架，路燈立柱上部兩側(cè)的兩根鏈條、兩只鏈輪、平衡重塊、兩只變速器、兩塊支板、兩只內(nèi)接式棘輪；支架一端與抽吸板固連，另一端與路燈立柱下部鉸接；兩只變速器分別通過兩塊支板固定于路燈立柱兩側(cè)，所述變速器的輸入端連接鏈輪，鏈輪中設(shè)有棘輪；每個鏈輪上均嚙合一根鏈條，每根鏈條的一端連接于抽吸板上部，另一端連接于平衡重塊；變速器的輸出端與一內(nèi)接式棘輪連接；該擺動裝置與飛輪發(fā)電裝置相連接，并為飛輪發(fā)電裝置提供動力；

飛輪發(fā)電裝置，其包括兩只飛輪和一發(fā)電機及其支撐板；位于路燈立柱內(nèi)的發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的兩端部分別與飛輪連接；含有發(fā)電機定子的外殼通過支撐板固定于路燈立柱內(nèi)部；所述飛輪與擺動裝置中的內(nèi)接式棘輪連接；該飛輪發(fā)電裝置通過飛輪電池單元中的控制電路為飛輪電池提供電力；

飛輪電池單元，其包括一飛輪電池，一控制電路；控制電路分別與飛輪發(fā)電裝置中的發(fā)電機、飛輪電池及路燈發(fā)光件連接；該飛輪電池單元為路燈發(fā)光件提供電力；

路燈組件，其包括路燈發(fā)光件和路燈立柱，路燈發(fā)光件裝在路燈立柱上部，并與控制電路通過導(dǎo)線電連接，所述路燈發(fā)光件由飛輪電池單元發(fā)出的電能發(fā)光照明；

使用上述裝置的方法：當(dāng)列車經(jīng)過路燈時，列車與抽吸板之間的氣流加快，壓強降低，從而對抽吸板產(chǎn)生抽吸力，使抽吸板和支架向列車運動；抽吸板上部拉動鏈條，以此帶動鏈輪、變速器、內(nèi)接式棘輪、飛輪和發(fā)電機的轉(zhuǎn)子一起運轉(zhuǎn)，飛輪儲存機械動能并利用其轉(zhuǎn)動慣性帶動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電機發(fā)出的電通過控制電路將電能變換成機械動能儲存在飛輪電池中；

列車通過路燈后，抽吸力消失，平衡重塊的重力拉動鏈條，使抽吸板回復(fù)到原來的狀態(tài)，以備下一次被抽吸力吸引而運動；飛輪儲存的機械動能逐漸減少，飛輪的轉(zhuǎn)速逐漸降低而不再有效發(fā)電；

下一趟列車經(jīng)過時，由上述裝置再一次發(fā)電，并由電能變換成機械動能儲存在飛輪電池中；如此周而復(fù)始，飛輪電池中逐漸積累機械動能；當(dāng)控制電路中的光敏傳感器件檢測到環(huán)境亮度不足時，通過控制電路啟動飛輪電池將機械動能變換成電能供電于路燈發(fā)光件照明；當(dāng)控制電路中的光敏傳感器件檢測到環(huán)境亮度充足時，通過控制電路關(guān)閉飛輪電池的發(fā)電，路燈發(fā)光件熄滅；飛輪電池繼續(xù)儲存機械動能；

如此周而復(fù)始，上述裝置依靠列車產(chǎn)生的抽吸力發(fā)電，給鐵路兩旁的路燈發(fā)光件供電照明。

本發(fā)明的特點和有益效果是：

一、利用高速列車行駛時所產(chǎn)生的抽吸力發(fā)電，提供鐵路路燈照明的穩(wěn)定和環(huán)保的電力。避免了現(xiàn)有的風(fēng)能和太陽能路燈電力不穩(wěn)定的缺點。也節(jié)約了公共電網(wǎng)的電力資源。