專利名稱：自調(diào)式太陽能和風(fēng)能照明道路的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用新能源的方法及裝置，特別是一種改進的自調(diào)式利用太陽能 和風(fēng)能照明道路的方法及裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)世界能源權(quán)威機構(gòu)的分析，世界已探明的主要礦物燃料儲量和開采量不容世 人樂觀。石油剩余可采年限僅有41年，其年占世界能源總消耗量的40. 5% ；天然氣剩余可 采年限61. 9年，其年占世界能源總消耗量的24. 10% ；煤炭剩余可采年限230年，其年占世 界能源總消耗量的25. 2%;鈾剩余可采年限73年，其年占世界能源總消耗量的7. 6%;另有 水力，其年占世界能源總消耗量的2. 6%。傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，能源問題已經(jīng)成為不容忽視的全球性問題。充 分利用可再生的能源，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。而每天豐富的太陽輻射能是取之不盡、用之不竭 的，無污染，廉價，是人類能夠自由利用的能源，成為最先納入人們視野的最佳選擇。太陽能 每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦，如果把地球表面0. 的太陽能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率 為5%，每年發(fā)電量可達5. 6X 1012萬千瓦時，相當(dāng)于目前世界上能耗的40倍左右。風(fēng)能作為另一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全 球的風(fēng)能約為2. 74X109MW，其中可利用的風(fēng)能為2X107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能 總量還要大10倍。風(fēng)很早就被人們利用一主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們 感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風(fēng)力在一年內(nèi) 所提供能量的三分之一。因此，國內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電，開發(fā)新能源。利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試，早在本世紀初就已經(jīng)開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和 美國應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù)，成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電 機，廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用，它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機的發(fā)電成本 低得多。最早的風(fēng)力發(fā)電機基本都是水平軸式的風(fēng)力發(fā)電機，但是，這種風(fēng)力發(fā)電機機翼較 大，只適合于較大場合使用。近年來，人們研究出了垂直軸內(nèi)力發(fā)電機，這種風(fēng)力發(fā)電機由于采用垂直的風(fēng)葉， 所以占地面積小，特別適合于制作小功率風(fēng)力發(fā)電機。如可制作15，40，45，100，225千瓦的 風(fēng)力發(fā)電機?？墒?，現(xiàn)有的太陽能光伏電站大多為大功率太陽能光伏電站，而小功率太陽能光 伏電站一般用于家居房頂用于自家發(fā)電等。而將太陽能單獨用于路燈的太陽能路燈也有文 獻記載，可是，這種太陽能路燈由于受到天氣的影響而不能正工作，只能與市電互補；由于 風(fēng)力發(fā)電受風(fēng)力和風(fēng)向的影響，電能不是很穩(wěn)定，故不能直接用于給路燈供電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種利用太陽能和風(fēng)能照明道路的方法， 使照明供電由太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化獲得，減少燃燒化學(xué)燃料發(fā)電對環(huán)境的污染。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種實現(xiàn)上述方法的裝置。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。提供一種利用太陽能和風(fēng)能照明道路的方法，將太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電裝置安裝 在同一路燈上；太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換電能和風(fēng)能發(fā)電裝置將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，通過單 向?qū)щ娫純Υ嬖谕恍铍姵貎?nèi)，并通過光控開關(guān)向路燈供電。本發(fā)明的方法中，可通過智能控制系統(tǒng)使太陽能板與風(fēng)能發(fā)電裝置自動調(diào)節(jié)位置 以最佳朝向獲得太陽光及風(fēng)能最強能量。本發(fā)明的方法中，可用供電控制器對風(fēng)能與太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能進行有效 調(diào)控，從而達到最大限度的獲取風(fēng)力資源和太陽能。本發(fā)明的方法中，所述太陽能電池由硅材料制成多種所需的形狀，并將太陽能電 池安裝在燈桿上，不僅可以起到產(chǎn)生電能的作用，同時還具有裝飾作用。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。提供一種太陽能風(fēng)能互補的路燈，在路燈桿的頂端安裝太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電裝 置，所述太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電能，分別通過各自的單向?qū)щ娫c蓄電 池電連結(jié)，所述蓄電池通過光控開關(guān)與直流路燈電連結(jié)。所述風(fēng)能發(fā)電裝置包括風(fēng)葉系統(tǒng)、變速器和發(fā)電機，風(fēng)葉系統(tǒng)通過變速器帶動發(fā) 電機旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機與單向?qū)щ娫?lián)后，再與蓄電池聯(lián)結(jié)。所述太陽能電池安裝在風(fēng)能發(fā)電裝置的頂部表面上。所述直流路燈是LED路燈。所述太陽能電池是用硅材料制成而成的。
所述硅材料是單晶硅或多晶硅。本發(fā)明在路燈桿的頂端安裝太陽能電池板和風(fēng)能發(fā)電裝置。太陽能電池板安裝在 風(fēng)能發(fā)電裝置的頂部表面上，并與單向?qū)щ娫?lián)后和蓄電池電連結(jié)，太陽能電池吸收 太陽能將其轉(zhuǎn)化成電能儲存于蓄電池內(nèi)。風(fēng)能發(fā)電裝置由風(fēng)能動力機、變速器和發(fā)電機組 成，發(fā)電機與單向?qū)щ娫?lián)后也和蓄電池電源連結(jié)，風(fēng)能發(fā)電裝置吸收風(fēng)能所產(chǎn)生的電 能與太陽能電池吸收太陽能所產(chǎn)生的電能都儲存在同一蓄電池內(nèi)。蓄電池通過光控開關(guān)與路 燈電連結(jié)，當(dāng)外界環(huán)境光照強度變?nèi)鯐r，光控開關(guān)導(dǎo)通，儲存在蓄電池內(nèi)的電能向路燈供電。這樣，本發(fā)明就具有可利用無污染的太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化獲得的電能為道路交通照 明，無需投入變壓器等配電設(shè)備和敖設(shè)地下電纜或架空電線由電網(wǎng)遠距離供電等電網(wǎng)電源 的限制，使路燈照明供電自給，節(jié)能和無污染的優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是實現(xiàn)本發(fā)明方法的實施例的電路原理圖；圖2是實現(xiàn)本發(fā)明方法的實施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A向剖視圖。
具體實施例方式本具體實施方式
以風(fēng)帆式豎直軸風(fēng)能動力機為例，實際上風(fēng)能發(fā)電裝置中的風(fēng)能動力機可以為各種類型。在圖1中，太陽能電池1與單向?qū)щ娫?01串聯(lián)，發(fā)電機203與單向?qū)щ娫?302串聯(lián)，路燈6與光控開關(guān)501串聯(lián)，蓄電池4與總開關(guān)502串聯(lián)，這四對串聯(lián)支路互相并 聯(lián)。單向?qū)щ娫?01使電流只能從太陽能電池1流向蓄電池4對其充電，同時，單向?qū)щ?元件302使電流也只能從發(fā)電機203流向蓄電池4對其充電。人為開通總開關(guān)502后，對 外界環(huán)境光照強度變?nèi)鯐r，光控開關(guān)501導(dǎo)通，蓄電池4為直流路燈6照明供電，本發(fā)明中 的直流路燈6可以采用LED燈。在圖2和圖3中，路燈桿7的頂端安裝太陽能電池1和風(fēng)能發(fā)電裝置2。太陽能 電池1安裝在風(fēng)能發(fā)電裝置2的頂部表面上，吸收太陽能將其轉(zhuǎn)化為電能儲存徐電池4內(nèi)。 風(fēng)能裝置2由風(fēng)能動力機201、變速器202和發(fā)電機203組成，其中風(fēng)能動力機201通過對 稱設(shè)置的風(fēng)翼211吸收風(fēng)能將其轉(zhuǎn)化為機械轉(zhuǎn)動能，并經(jīng)變速器202輸入給發(fā)電機203轉(zhuǎn) 化為電能，風(fēng)能發(fā)電裝置2吸收風(fēng)能所產(chǎn)生的電能也儲存與蓄電池4內(nèi)。變速器202、發(fā)電 機203、蓄電池4和相關(guān)電器元件被安置在風(fēng)能動力機201的下方整流罩8內(nèi)，路燈6設(shè)置 在整流罩8外。本發(fā)明所提供的一種利用太陽能和風(fēng)能照明道路的方法，是將太陽能電池和風(fēng)能 發(fā)電裝置安裝在同一路燈上；太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換電能和風(fēng)能發(fā)電裝置將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為 電能，通過單向?qū)щ娫純Υ嬖谕恍铍姵貎?nèi)，并通過光控開關(guān)向路燈供電。本發(fā)明的方 法中，可通過智能控制系統(tǒng)使太陽能板與風(fēng)能發(fā)電裝置自動調(diào)節(jié)位置以最佳朝向獲得太陽 光及風(fēng)能最強能量。本發(fā)明的方法中，可用供電控制器對風(fēng)能與太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電 能進行有效調(diào)控，從而達到最大限度的獲取風(fēng)力資源和太陽能。本發(fā)明的方法中，所述太陽 能電池由硅材料制成多種所需的形狀，并將太陽能電池安裝在燈桿上，不僅可以起到產(chǎn)生 電能的作用，同時還具有裝飾作用。本發(fā)明中的智能控制系統(tǒng)可以采用新型定日鏡，它能有效跟蹤太陽的旋轉(zhuǎn)，這種 定日鏡的鏡面對任何方位太陽光的入射，均能有效地消除由鏡面設(shè)計的缺陷而造成的像 差，能有效地跟蹤太陽的旋轉(zhuǎn)，其控制體系能由通常定日鏡所需二維控制降為只需進行一 維控制。這樣，可使太陽能聚光鏡成本的大幅度降低，如此可以達到實用的目的。
權(quán)利要求
1.一種自調(diào)式太陽能和風(fēng)能照明道路的方法，其特征在于將太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電 裝置安裝在同一路燈桿上；太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能和風(fēng)能發(fā)電裝置將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為 電能，再通過各自的單向?qū)щ娫㈦娔軆Υ嬖谕恍铍姵貎?nèi)，蓄電池通過光控開關(guān)向直 流路燈供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)式太陽能和風(fēng)能照明道路的方法，其特征在于通過智 能控制系統(tǒng)使太陽能電池與風(fēng)能發(fā)電裝置的風(fēng)葉系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)位置，以最佳朝向獲得太陽 光及風(fēng)能最強能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)式太陽能和風(fēng)能照明道路的方法，其特征在于用供電 控制器對風(fēng)能與太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能進行有效調(diào)控，從而達到最大限度的獲取風(fēng)力 資源和太陽能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)式太陽能和風(fēng)能照明道路的方法，其特征在于所述太 陽能電池由硅材料制成多種所需的形狀，并將太陽能電池安裝在燈桿上，不僅可以起到產(chǎn) 生電能的作用，同時還具有裝飾作用。
5.一種太陽能風(fēng)能互補的路燈，其特征在于在路燈桿的頂端安裝太陽能電池和風(fēng)能 發(fā)電裝置，所述太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電能，分別通過各自的單向?qū)щ娫?與蓄電池電連結(jié)，所述蓄電池通過光控開關(guān)與直流路燈電連結(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能風(fēng)能互補的路燈，其特征在于所述風(fēng)能發(fā)電裝置包 括風(fēng)葉系統(tǒng)、變速器和發(fā)電機，風(fēng)葉系統(tǒng)通過變速器帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機與單向?qū)щ娫?件串聯(lián)后，再與蓄電池聯(lián)結(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能風(fēng)能互補的路燈，其特征在于所述太陽能電池安裝 在風(fēng)能發(fā)電裝置的頂部表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能風(fēng)能互補的路燈，其特征在于所述直流路燈是LED 路燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能風(fēng)能互補的路燈，其特征在于所述太陽能電池是用 硅材料制成而成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能風(fēng)能互補的路燈，其特征在于所述硅材料是單晶硅或多晶硅。
全文摘要
自調(diào)式太陽能和風(fēng)能照明道路的方法及裝置，該裝置是在路燈桿的頂端安裝太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電裝置，所述太陽能電池和風(fēng)能發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電能，分別通過各自的單向?qū)щ娫c蓄電池電連結(jié)，所述蓄電池通過光控開關(guān)與直流路燈電連結(jié)。本發(fā)明具有可利用無污染的太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化獲得的電能為道路交通照明，無需投入變壓器等配電設(shè)備和敖設(shè)地下電纜或架空電線由電網(wǎng)遠距離供電等電網(wǎng)電源的限制，使路燈照明供電自給，節(jié)能和無污染的優(yōu)點。
文檔編號F21S9/03GK102141227SQ201010107380
公開日2011年8月3日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者潘雄飛 申請人:深圳市尚特光電科技有限公司