一种基于风光互补系统的隧道节能装置

技术领域

本发明涉及一种基于风光互补系统的隧道节能装置。

背景技术

据统计显示，偏僻地区的车流量较少，夜间的时候几乎没有车辆经过，然而隧道灯光却一直开着，造成一定的浪费。从能源可持续发展的角度来看，隧道灯光问题的改善势在必行，为解决这一难题，结合“节能减排”设计理念，基于灯光互补系统，研发出一种低成本低耗能的隧道节能装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于风光互补系统的隧道节能装置，能有效利用隧道灯光，避免浪费电能。

为实现上述目的，本发明提供一种基于风光互补系统的隧道节能装置，包括太阳能电池板，用于吸收太阳能，将太阳能转换为电能；

风力机，包括垂直轴，垂直轴的上端套装固定有套筒，套筒的上端安装有沿套筒圆周方向均匀间隔分布的六个连接杆，各连接杆的外末端有反向倾斜延伸的两个延伸杆，各连接杆的两个延伸杆连接有一各竖向布置的叶片，叶片用于把风能转换为动能；

加速齿轮箱，与风力机的垂直轴相互配合，用于将风能转化成机械能，将所得到的动能加速传动，提高输出轴的转速；

电机，与加速齿轮箱的输出轴配合，用于将机械能转变为电能；

控制器，与电机及太阳能电池板连接，用于发出控制指令，控制隧道灯开关；

感应器，用于检测是否有车辆经过，把信号传到控制器；

蓄电池，与控制器连接，用于提供电能以及储存电能；

逆流器，与感应器和蓄电池连接，用于将所得到的电能转换为交流电，供负载使用。

作为本发明的进一步改进，所述加速齿轮箱的传动比为1：5，叶片的一面为圆角矩形结构，叶片的另一面为凸弧形结构，叶片在圆角矩形结构侧为凹弧形槽。

作为本发明的进一步改进，所述电机为直流发电机。

作为本发明的进一步改进，所述感应器为雷达地感检测器，通过向路面发射微波和接受反射波来识别车辆，检测是否有车辆经过。

作为本发明的进一步改进，所述为逆流器为全桥式逆流器。

作为本发明的进一步改进，所述控制器为51单片机。

作为本发明的进一步改进，所述蓄电池为3.7v锂电池。

作为本发明的进一步改进，所述太阳能电池板为多晶硅太阳能电池板，用于将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。

作为本发明的进一步改进，还包括箱体，所述加速齿轮箱、电机、控制器、感应器、蓄电池和逆流器均位于箱体内，太阳能电池板和风力机均位于箱体外顶部，风力机的输出轴贯穿箱体的顶部伸入箱体内与加速齿轮箱内的齿轮配合。

作为本发明的更进一步改进，所述箱体内安装有横向隔板，电机安装在横向隔板上侧，加速齿轮箱位于横向隔板上方，控制器、感应器、蓄电池和逆流器均位于横向隔板下方，感应器安装在箱体内壁上，蓄电池安装在箱体底壁上，箱体的前侧同一边有上门和下门，上门和下门位于横向隔板的上下侧。

与现有技术相比，本发明的基于风光互补系统的隧道节能装置的有益效果如下：

(1)通过感应器、控制器的设计，不仅能快速检测隧道入口前方是否有车辆经过，还可将此信号反馈给控制器，由控制器识别信号判断是否开启隧道内灯光；另一方面，感应器可以全天时和全天候工作，检测器性能高达99％，且安装使用灵活，维护成本低，供电方便。

(2)根据风光的互补特性，使用风光互补系统可以很好的解决发电系统的供电问题，实现连续、稳定地供电，很大程度地利用生活中的随手可得的清洁能源，可提供能量给本系统，并不需要额外供给能源；同时还可以把多余的电量给道路两侧的灯供电，减少能耗，实现节能的作用。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为基于风光互补发电系统的隧道节能装置的组合示意图。

图2为基于风光互补发电系统的隧道节能装置的分解示意图。

图3为基于风光互补发电系统的隧道节能装置的风力机示意图。

图4为基于风光互补发电系统的隧道节能装置的电机示意图。

图5为基于风光互补发电系统的隧道节能装置的控制框图。

具体实施方式的附图标号说明：风力机1，太阳能电池板2，加速齿轮箱3，电机4，控制器6，感应器5，蓄电池8，逆流器7，上门10，下门9，箱体11，垂直轴12，套筒13，连接杆14，延伸杆15，叶片16。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-5，所述的基于风光互补系统的隧道节能装置包括太阳能电池板 2、风力机1、加速齿轮箱3、电机4、控制器6、感应器5、蓄电池8和逆流器 7以及箱体。太阳能电池2用于吸收太阳能，将太阳能转换为电能。风力机1包括垂直轴12，垂直轴11的上端套装固定有套筒13，套筒13的上端安装有沿套筒13圆周方向均匀间隔分布的六个连接杆14，各连接杆14的外末端有反向倾斜延伸的两个延伸杆15，各连接杆14的两个延伸杆15连接有一各竖向布置的叶片16，叶片16用于把风能转换为动能，叶片16的一面为圆角矩形结构，叶片16的另一面为凸弧形结构，叶片16在圆角矩形结构侧为凹弧形槽。本风力机1的启动力矩低，尖速比可以很高，对于给定的风轮重量和成本，有较高的功率输出。

加速齿轮箱3与风力机1的垂直轴11相互配合，用于将风能转化成机械能，将所得到的动能加速传动，提高风力机1的输出轴的转速。电机4与加速齿轮箱3的输出轴配合，用于将机械能转变为电能。控制器6与电机4及太阳能电池板2连接，用于发出控制指令，控制隧道灯开关。感应器5用于检测是否有车辆经过，把信号传到控制器6。蓄电池8与控制器6连接，用于提供电能以及储存电能。逆流器7与感应器5和蓄电池8连接，用于将所得到的电能转换为交流电，供负载如隧道灯使用。

所述太阳能电池板2为多晶硅太阳能电池板，用于将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。所述加速齿轮箱3的传动比为1： 5，风能转为的动能经过加速齿轮箱3后，低转速高转矩转换为高转速低转矩。所述电机4为直流发电机。所述感应器5为雷达地感检测器，通过向路面发射微波和接受反射波来识别车辆，检测是否有车辆经过。所述控制器6为51单片机。所述为逆流器7为全桥式逆流器。所述蓄电池8为3.7v锂电池。

所述的加速齿轮箱3、电机4、控制器6、感应器5、蓄电池8和逆流器7 均位于箱体内，太阳能电池板2和风力机1均位于箱体外顶部，风力机1的输出轴贯穿箱体的顶部伸入箱体内与加速齿轮箱3内的齿轮配合。所述箱体11内安装有横向隔板，电机4安装在横向隔板上侧，加速齿轮箱3位于横向隔板上方，控制器6、感应器5、蓄电池8和逆流器7均位于横向隔板下方，感应器5 安装在箱体内壁上，蓄电池8安装在箱体底壁上，箱体11的前侧同一边有上门 10和下门9，上门10和下门9位于横向隔板的上下侧。

通过雷达地感检测器、51单片机的设计，雷达地感检测器不仅能快速检测隧道入口前方是否有车辆经过，还可将此信号反馈给控制器，由51单片机识别信号判断是否开启隧道内灯光；另一方面，雷达地感检测器可以全天时和全天候工作，检测器性能高达99％，且安装使用灵活，维护成本低，供电方便。

根据风光的互补特性，使用风光互补系统可以很好的解决发电系统的供电问题，实现连续、稳定地供电，很大程度地利用生活中的随手可得的清洁能源，提供能量给本系统，并不需要额外供给能源；同时还可以把多余的电量给道路两侧的灯供电，减少能耗，实现节能的作用。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。