技术领域
[0001] 本发明涉及照明技术领域,具体涉及路灯技术领域,特别涉及一种节能型智慧照明路灯。
相关背景技术
[0002] 基于绿色环保理念的提出,越来越多的公共设施开始使用绿色能源,例如路灯,更多的使用光伏发电或者风力发电,减少碳排放,减少传统能源对环境的污染。
[0003] 基于风能发电,经过检索发现了一些现有技术,现逐一介绍:
[0004] 其一,公开号CN1916395A的中国发明专利公开了一种综合型多功能风力路灯,其通过风桨借助风的力量驱使空气压缩机,将空气压缩,压缩空气则在夜晚时提供给压缩空气发电单元,使之发电,从而为路灯照明单元提供电力,实现清洁无污染的自然能源提供路灯照明。
[0005] 其二,授权公告号CN105627241B的中国发明专利公开了一种空气储能光伏LED路灯系统及控制方法,其通过太阳能电池板的光伏发电,为空气压缩机提供电力,使之运行产生并储存压缩空气,夜晚时利用压缩空气驱使风力发电机进行发电,从而为路灯照明单元提供电力。
[0006] 上述两篇方案均是产生并储存压缩空气,通过压缩空气实现发电,为路灯照明提供电力,然而其均存在着一些不足之处,空气压缩储存存在有储存极限,当储存空间内储满压缩空气后,不论是光伏发电还是风桨驱使空气压缩机的方式,其继续运行是无法继续压缩并储存空气的,即压缩空气储满后,供给空气压缩机的那部分能源会被浪费掉,另外,夜晚时间较长,路灯需要照明将近半天时间,单纯依靠储存的压缩空气是很难坚持这么长时间的风力发电。
[0007] 基于上述,本发明提出了一种节能型智慧照明路灯。
具体实施方式
[0030] 为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
[0031] 本方案中,采用的是风力发电为主,光伏发电为辅,因此能够实现节能目的,除此之外,本方案中,能够在压缩空气储满后自动切换为蓄电,不浪费能源,自动切换的方式不需要人工参与,更加智能智慧。
[0032] 本方案适用于风力资源较多的环境,例如海岛,沿海城市等。
[0033] 参照图1‑图8,一种节能型智慧照明路灯,包括固定在地面的底座100,底座100的上端面设置有呈竖直布置的灯柱101,灯柱101的内部中空并用来储存压缩空气,灯柱101的上端设置有一个上安装壳102,路灯的灯具单元103与上安装壳102的外表面连接,进一步的,灯具单元103的上表面设置有光伏面板,用于光伏发电。
[0034] 上安装壳102的上端面安装有呈竖直布置的叶片104,叶片104的底部伸入上安装壳102内,起风时,叶片104能够被风吹得旋转。
[0035] 上安装壳102内设置有空气压缩机105、气动马达106、发电机一107以及发电机二108,其中,叶片104、空气压缩机105以及发电机二108之间设置有驱动组件200,驱动组件
200设置成在传递状态一与传递状态二之间进行切换。
[0036] 一开始,驱动组件200处于传递状态一,叶片104被风吹得旋转时,旋转动作通过传递状态一的驱动组件200传递给空气压缩机105,使之运行,产生的压缩空气被储存在灯柱101内,待夜晚降临时,设置在灯柱101与气动马达106之间的连接管上的阀打开,通过压缩空气驱使气动马达106运行,气动马达106与发电机一107连接,故而能够驱使发电机一107运行,产生的电力送给灯具单元103;
[0037] 当灯柱101内存满压缩空气时,驱动组件200会自动切换为传递状态二,叶片104的旋转动作会被传递状态二的驱动组件200传递给发电机二108,使之运行,产生的电力被存在蓄电池中,当压缩空气使用完且外界风力较弱不能及时提供新的压缩空气时,蓄电池可以作为备用电源为灯具单元103供电。
[0038] 参照图3‑图8,驱动组件200包括设置在上安装壳102内的安装架,安装架上安装有差速器201与行星减速器202,两者均为现有技术可实现,不作赘述。
[0039] 差速器201包括输入轴2013、输出半轴一2011以及输出半轴二2012,输入轴2013与叶片104之间构成动力连接,输出半轴二2012与空气压缩机105之间通过行星减速器202构成动力连接。
[0040] 输出半轴一2011与发电机二108之间通过连接部件实现动力连接。
[0041] 进一步的,参照图6,发电机二108与输出半轴一2011同轴,两者之间存在有连接套轴203与限位套204,连接套轴203与限位套204均为两端开口的圆柱形状,并都和输出半轴一2011同轴,其中,限位套204固定在安装架上,初始时,连接套轴203通过花键同轴套设在限位套204内,输出半轴一2011的端部同样通过花键同轴套设在连接套轴203内,另外,连接套轴203与发电机二108的输出轴之间同样能够通过花键实现连接,但是初始时,连接套轴203与发电机二108并未构成连接,因此,初始时,限位套204限制连接套轴203旋转,从而限制输出半轴一2011旋转,基于差速器201的工作原理,叶片104的旋转动作带来的动力,通过差速器201的输出半轴二2012、行星减速器202全部传递给空气压缩机105,驱动组件200处于传递状态一。
[0042] 参照图7与图8,连接套轴203的外部连接有支架205。
[0043] 安装架上安装有罩壳207,罩壳207内套设有活塞209,活塞209的滑动方向平行于连接套轴203的轴心线方向,活塞209的端部延伸有连杆210,连杆210的末端伸出罩壳207并与支架205连接,罩壳207与灯柱101之间通过气管208实现连通。
[0044] 支架205与安装架之间设置有弹簧206,弹簧206的弹力用于驱使支架205发生远离发电机二108的运动;空气压缩机105运行时,向灯柱101内储存压缩空气,该过程中,由于罩壳207与灯柱101之间是连通的,因此,随着灯柱101内的气压变大,会逐渐克服弹簧206的弹力而驱使活塞209运动,从而驱使支架205发生靠近发电机二108的运动,支架205带着连接套轴203一起运动,当灯柱101内存满压缩空气的同时,连接套轴203同时套设在发电机二108与输出半轴一2011之间,并脱离限位套204,因此,基于差速器201的工作原理,叶片104的旋转动作带来的动力,通过差速器201的输出半轴一2011、连接套轴203全部传递给发电机二108。
[0045] 本发明的工作原理:
[0046] 首先,驱动组件200处于传递状态一,限位套204限制连接套轴203旋转,从而限制输出半轴一2011旋转,基于差速器201的工作原理,叶片104的旋转动作带来的动力,通过差速器201的输出半轴二2012、行星减速器202全部传递给空气压缩机105,使之运行,产生的压缩空气被储存在灯柱101内,待夜晚降临时,设置在灯柱101与气动马达106之间的连接管上的阀打开,通过压缩空气驱使气动马达106运行,气动马达106与发电机一107连接,故而能够驱使发电机一107运行,产生的电力送给灯具单元103;
[0047] 其次,灯柱101储存压缩空气的过程中,由于罩壳207与灯柱101之间是连通的,因此,随着灯柱101内的气压变大,会逐渐克服弹簧206的弹力而驱使活塞209运动,从而驱使支架205发生靠近发电机二108的运动,支架205带着连接套轴203一起运动,当灯柱101内存满压缩空气的同时,连接套轴203同时套设在发电机二108与输出半轴一2011之间,并脱离限位套204,驱动组件200切换为传递状态二,基于差速器201的工作原理,叶片104的旋转动作带来的动力,通过差速器201的输出半轴一2011、连接套轴203全部传递给发电机二108,使之运行,产生的电力被存在蓄电池中;
[0048] 当灯柱101内的压缩空气被使用时,灯柱101内的气压变小,弹簧206释放弹力,从而时驱动组件200切换为传递状态一。
[0049] 由上述可知:
[0050] 本方案不仅能够利用外界风力产生压缩空气,还能够在压缩空气存满时,利用风力进行发电并储蓄起来,使风力能源不会被浪费掉,在此基础上:本方案中,作为发电机二、空气压缩机以及叶片之间动力衔接的驱动组件,其能够在压缩空气未存满时,将叶片旋转动作带来的动力,即外界风力带来的动力,全部传递给空气压缩机,保障压缩空气的储存,使夜晚时,压缩空气驱使气动马达与发电机一运行,为照明单元提供电力,这一过程不受到影响,并且能够在压缩空气存满时,将外界风力带来的动力全部传递给发电机二,发电机二产生的电力可以储蓄在蓄电池中,作为备用电源,外界风力能源的利用率更高。
[0051] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。