[實用新型]一種基于風壓的自供電交通燈系統

有效

• 申請號: 201621424266.X
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN206292977U
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 李茂軍;鄧勇夫;李詩琪;朱煥新;楊萌
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G08G1/095
• 分類號: G08G1/095;H02J7/32;H02N2/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

技術領域

本實用新型涉及交通燈領域，特別涉及一種基于風壓的自供電交通燈系統。

背景技術

隨著城鎮交通的日漸發展，交通燈的數量也日益增多。傳統的交通燈供電系統須專門為交通燈架設供電線路，利用電網電能為交通燈供電。如果交通燈供電線路發生故障，可能導致該處的交通燈全部停電，影響交通秩序，引發交通事故。提高交通燈供電系統的可靠性、以及減少傳統交通燈的能耗具有很大的經濟效益和社會效益。

風力發電是當今世界增長最快的可再生能源，許多國家把發展風力發電作為改善能源結構、減少環境污染和保護生態環境的一種有力措施，納入國家發展規劃。近年來，德國、美國、英國、丹麥等國家在風能的開發利用方面已取得了驚人的成就，20世紀80年代問世的現代并網型風力發電機組，到90年代中期已形成了一個規模龐大的風力機產業。我國風電自從1986年山東榮成第一個風電場建設至今，經過20多年的發展建設，取得了可喜的成績。

本發明提出一種利用風能使壓力發電片振動產生電能并持續供電給交通燈的系統。在風力資源充足的地方，基于本發明設計的系統可以替代傳統交通燈系統，利用自然風力產生電能供交通燈使用，無須為交通燈架設供電線路，不僅可以節約電能，而且提高了交通燈供電的可靠性。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于風壓的自供電交通燈系統，利用自然風力產生電能并持續供交通燈使用，而無須為交通燈架設供電線路，可節約能源同時提高交通燈供電的可靠性

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：

一種基于風壓的自供電交通燈系統，包括交通燈、交通燈支撐結構和發電裝置，交通燈支撐結構用于支撐交通燈和發電裝置，發電裝置包括若干個發電單元、支架和電能轉換電路，發電單元包括N個壓力發電片、N個受風振動片、兩個共振彈簧和同振夾；電能轉換電路包括二級并聯電路和DC/DC穩壓電路。

可選的，壓力發電片的一端固定在支架上，另一端為自由端，每組壓力發電片的自由端被一個剛性的同振夾夾住，每個壓力發電片的自由端還連有一個受風振動片；兩個共振彈簧分別安裝在發電單元的兩側，所述共振彈簧一端固定在所述支架上，另一端固定在所述同振夾上。

可選的，受風振動片的末端設有質量塊。

可選的，發電單元的各壓力發電片通過銅導線焊接形成并聯，實現電流的一級匯集。

可選的，發電單元的各壓力發電片經直接并聯實現電流的一級匯集后，接入二級并聯電路，所述二級并聯電路集成了全波橋式整流器和降壓型轉換器，實現本發電單元內電流的二級匯集，輸出穩壓直流電；一級匯集是發電單元內各發電片電流的匯集，二級匯集是幾個發電單元電流的匯集。

可選的，DC/DC穩壓電路，包括一個非同步開關穩壓器，非同步開關穩壓器采用電流脈寬調制模式調節輸出電壓。

可選的，包括儲能元件，發電裝置輸出的電能可以直接給交通燈供電，也可以存儲到儲能元件中，由儲能元件給交通燈供電。

可選的，所述發電單元的數量為五組至三十組。

可選的，發電單元的壓力發電片數量N隨系統大小不同而不同，一般為五片至三十片。

可選的，同一發電單元的各壓力發電片為相同的規格和型號，由壓電薄膜材料附著于不銹鋼板組成。

根據本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術效果：

本發明的交通燈系統無須為交通燈架設供電線路，也無須為交通燈支付電費。各交通燈獨立供電，一處發生故障時不會導致其他交通燈發生停電事故，提高交通燈供電的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種基于風壓的自供電交通燈系統的發電單元結構示意圖；

圖2為本實用新型一種基于風壓的自供電交通燈系統的發電裝置結構示意圖；

圖3為本實用新型一種基于風壓的自供電交通燈系統的壓力發電片組的二級并聯結構及DC/DC穩壓電路；

圖4為本實用新型一種基于風壓的自供電交通燈系統的壓電懸臂梁的結構示意圖；

圖中：1-支架；2-發電單元；3-共振彈簧；4-銅導線；5-壓力發電片；6-同振夾；7-受風振動片。

具體實施方式