本發明涉及一種照明裝置,具體涉及一種太陽能風能一體照明燈。
背景技術:
在資源日益缺乏的今天,太陽能作為地球上真正取之不盡的清潔能源,將是21世紀最理想的綠色新能源,利用光伏發電技術將太陽能轉化為電能,可以緩解環保壓力和實現可持續發展。
太陽能路燈是一種常見的照明設備,通常的太陽能路燈包括燈桿、燈具和太陽能板,太陽能板和燈具固定在燈桿上端,且太陽能板傾斜設于燈具上方,以便陽光能夠更多的直射太陽能板。由于太陽能板太陽能板處于固定狀態,且太陽能板傾斜設置,因此當太陽能板處于迎風狀態時,風中夾帶的灰塵極易粘附在太陽能板表面,當太陽能板被灰塵覆蓋后,其電能的轉化效率極低,因此應盡量避免灰塵粘附在太陽能板上。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種可減少灰塵附著在太陽能板上的太陽能風能一體照明燈。
為達到上述目的,本發明的基礎方案如下:
太陽能風能一體照明燈包括燈桿、燈具、電器箱,燈具和電器箱均安裝在燈桿的上端,電器箱內設有控制器和蓄電池;還包括電能轉化部,電能轉化部包括座體、太陽能板和風能發電單元;所述座體轉動連接于燈桿上端,所述太陽能板傾斜固定于座體的上端面;所述風能發電單元包括翼板、風輪以及電機;所述翼板的一端與座體固定,所述風輪轉動連接于翼板的另一端,且翼板垂直于風輪,所述太陽能板朝向翼板;所述電機包括定子和轉子,定子固定在翼板上,轉子設于定子內,且轉子可與風輪一同轉動;所述電機、太陽能板均通過導線與電器箱連接。
本方案太陽能風能一體照明燈的原理在于:
當風力達到一定速度后,若風向與翼板具有一定角度,則翼板的迎風面受力,由于翼板一端固定在座體上,翼板另一端向外支出,因此翼板將帶動座體旋轉。當翼板與風向平行后,翼板兩側面的受力均相同,此時翼板受力平衡,則座體停止轉動;同時風輪處于迎風狀態,則風輪的迎風面積最大,風輪將達到同等風力時的最大轉動速度。風輪轉動時將帶動電機轉子轉動,從而將機械能轉化為電能。
翼板的朝向將隨風向的改變而改變,由于太陽能板朝向翼板,因此太陽能板總是處于背風狀態,所以風中夾帶的灰塵不易附著在太陽能板的表面。
本方案產生的有益效果是:
(一)翼板的朝向隨風向的改變而改變,由于太陽能板朝向翼板,因此太陽能板總是處于背風狀態,所以風中夾帶的灰塵不易附著在太陽能板的表面。
(二)通過翼板對座體進行調整,可使風輪總是具有最大的迎風面積,即可使風輪總保持同等風力下的最大轉動速度。
(三)本方案中,同時采用了太陽能板和風輪進行電能轉化,充分利用了自然資源。
優選方案一:作為對基礎方案的進一步優化,所述座體的轉軸上設有扭簧,當風停止后,座體在扭簧的作用下,可返回到預定位置,從而使得在無風狀態向,太陽能板能最大限度的吸收陽光。
優選方案二:作為對基礎方案的進一步優化,所述風能發電單元共設有兩個,且兩風能發電單元沿經過座體轉動中心并垂直于太陽能板的平面對稱;設置兩個對稱的風能發電單元,在有風的情況下,可以利于提高座體的穩定性。
優選方案三:作為對基礎方案的進一步優化,所述翼板的兩側固定有加強板;加強板可以提高翼板強度,防止翼板左右彎曲。
優選方案四:作為對基礎方案的進一步優化,所述太陽能板的傾斜角度為40o,一方面可以減小太陽能板的安裝位置,另一方面可以保證太陽能板能接收到充足的陽光;同時也可使太陽能板具有較好的阻風性能,使太陽能板的背風側的氣流較小,防止較強的氣流將灰塵帶入太陽能板的背風側。
優選方案五:作為對基礎方案的進一步優化,所述座體上設有配重塊,配重塊設于風能發電單元的相對側;設置配重塊后可使座體的中心處于座體的轉動中心,從而有利于座體平衡和轉動。
附圖說明
圖1是本發明太陽能風能一體照明燈實施例的結構示意圖;
圖2是圖1中電能轉化板A向的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:燈桿1、燈具2、座體3、配重塊33、太陽能板4、風能發電單元5、翼板51、電機52、風輪53、加強板511、電器箱6、扭簧7。
實施例基本如圖1、圖2所示:
本實施例的太陽能風能一體照明燈包括燈桿1、燈具2、電器箱6和電能轉化部;燈具2、電器箱6及電能轉化部均安裝在燈桿1的上端,電器箱6內設有控制器和蓄電池。電能轉化部包括座體3、太陽能板4和風能發電單元5;座體3的下端設有轉動銷軸,座體3通過轉動銷軸轉動連接于燈桿1上端,太陽能板4傾斜固定于座體3的上端面,且太陽能板4的傾斜角度為40o。風能發電單元5包括翼板51、風輪53以及電機52;翼板51的一端與座體3固定,風輪53轉動連接于翼板51的另一端,且翼板51垂直于風輪53,太陽能板4朝向翼板51。電機52包括定子和轉子,定子固定在翼板51上側,轉子設于定子內;風輪53通過轉軸與轉子連接,使得轉子可與風輪53一同轉動。電機52、太陽能板4均通過導線與電器箱6內地需電池電連接,從而使得太陽能板4和風能發電單元5轉化的電能存儲與蓄電池內。
為了保證座體3在風的擾動下穩定性較好,風能發電單元5共設有兩個,且兩風能發電單元5沿經過座體3轉動中心并垂直于太陽能板4的平面對稱。為防止翼板51沿左右兩側彎曲,翼板51的左右兩側設置有加強板511。另外為了使座體3的中心處于座體3的轉動中心,座體3上設有配重塊33,配重塊33設于與風能發電單元5的相對側,從而有利于座體3的平衡和轉動。
為了提高太陽能板4的電能轉化效率,就需要使太陽能板4更多的接收到陽光,因此太陽板應朝向南方;因此座體3的轉動銷軸上設有扭簧7,扭簧7一端連接座體3,扭簧7另一端連接燈桿1。當風停止后,座體3在扭簧7的作用下,可返回到預定位置,從而使得在無風狀態向,太陽能板4總是朝向南方。
當風力達到一定速度后,若風向與翼板51具有一定角度,則翼板51的迎風面受力,由于翼板51一端固定在座體3上,翼板51另一端向外支出,因此翼板51將帶動座體3旋轉。當翼板51與風向平行后,翼板51兩側面的受力均相同,此時翼板51受力平衡,則座體3停止轉動;同時風輪53處于迎風狀態,則風輪53的迎風面積最大,風輪53將達到同等風力時的最大轉動速度,風輪53轉動時將帶動電機52轉子轉動,從而將機械能轉化為電能。太陽能板4處于背風狀態,所以風中夾帶的灰塵不易附著在太陽能板4的表面。
以上所述的僅是本發明的實施例,方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該視為本發明的保護范圍,這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。