一種將雨滴下落動能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能的混合能源路燈制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開一種將雨滴下落動能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能的混合能源路燈，包括太陽能電池板、雨滴流動發(fā)電板、LED燈、能量控制器和蓄電池；太陽能電池板和雨滴流動發(fā)電板均通過能量控制器連接蓄電池；能量控制器連接LED燈。本裝置實現(xiàn)了在連續(xù)陰雨天氣下和晴天下，路燈都能夠持續(xù)工作，改進了原有太陽能路燈的可靠性不足問題，整個裝置，制作簡單，安裝維修方便；可以大面積推廣使用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利說明】
本技術(shù)屬于新能源領(lǐng)域，具體涉及一種可以將雨滴下落動能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能的混合能源路燈。【
技術(shù)介紹
】近年來，隨著科學技術(shù)的不斷進步，人類社會的不斷發(fā)展，能源問題的日趨緊張，成為困擾發(fā)展的一個重要因素，新能源問題也是科學領(lǐng)域的前沿。太陽能技術(shù)在路燈領(lǐng)域已經(jīng)獲得了技術(shù)上的成熟，并得到了廣泛的應用，特別是在西部地區(qū)，距離主干電網(wǎng)遠的地區(qū)。2008年北京奧運會運動場和配套的奧運館偶廣泛的使用了太陽能路燈，但是，我國太陽能利用條件比較好的地方只有國土面積的三分之二左右，我國幅員遼闊，有很多地方由于天氣原因并不能很好的利用天陽能，很多能夠使用太陽能路燈的地方，也常常因為天氣原因而讓已經(jīng)投入使用的路燈成為的擺設。例如，南方很多地區(qū)每年的梅雨季節(jié)，連續(xù)長時間的連陰雨讓太陽能路燈在晚上根本不能使用。讓一件產(chǎn)品連最起碼的使用性都不具備，不僅形成了資源浪費，更影響了人們的生活。現(xiàn)有的太陽能路燈并不能解決連續(xù)陰雨天沒有太陽時候的照明問題，這樣的新技術(shù)看起來節(jié)約了能源，實際上是真正困擾了人們的生活。【
技術(shù)實現(xiàn)思路
】本技術(shù)的目的在于提供一種將雨滴下落動能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能的混合能源路燈，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點；該路燈既可以收集集雨滴下落動能又可以吸收太陽能;本技術(shù)具有安裝制造方便，不僅是在陽光明媚的晴天，還是滴滴答答的陰雨天，這種路燈都能夠安全可靠的點亮，從而方便我們的生活。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案:—種將雨滴下落動能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能的混合能源路燈，包括太陽能電池板、雨滴流動發(fā)電板、LED燈、能量控制器和蓄電池;太陽能電池板和雨滴流動發(fā)電板均通過能量控制器連接蓄電池;能量控制器連接LED燈。進一步的，雨滴流動發(fā)電板包括疏水層和絕緣層;疏水層位于上層，疏水層和絕緣層之間夾有第一電極和第二電極;第一電極和第二電極平行且間隔設置;雨滴流動發(fā)電板傾斜設置，雨滴落到雨滴流動發(fā)電板表面后在重力作用下的流動方向與第一電極和第二電極垂直;第一電極和第二電極分別與能量控制器相連接。進一步的，絕緣層的下方還貼合設置有一層鋼化玻璃板。進一步的，還包括燈桿;太陽能電池板和雨滴流動發(fā)電板設置在燈桿頂部;控制器和蓄電池設置在燈桿底部。進一步的，疏水層由EKG-6010N材料制成。進一步的，絕緣層由聚乙稀基苯酸制成。進一步的，雨滴從疏水層頂部在重力作用下能夠依次流過第一電極和第二電極所在區(qū)域。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)具有以下的有益效果:本技術(shù)是一種新能源路燈，通過位于路燈頂部的能量回收板來將晴天的太陽能和陰雨天雨滴下落的動能進行收集，轉(zhuǎn)化成電能，然后經(jīng)過能量控制器，將電能沖進蓄電池。在夜晚路燈需要打開時將電能通過能量控制器傳輸給LED燈，實現(xiàn)照明。其中，能量回收板由左右兩部分組成，第一部分是太陽能電池板，主要是通過硅板來吸收太陽能然后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽诙糠质怯甑瘟鲃影l(fā)電板，其工作原理是通過雨滴從天而降時候有很大的動能，當雨滴打在能量回收板上時，雨滴與雨滴流動發(fā)電板表面的疏水層相接觸，在接觸向下滑落的時候，水和電極之間的相互重合的各種感應層通過靜電感應產(chǎn)生電能。在疏水層表面的水作為感應媒介去吸引在電極上的相反電荷。由于水流的移動，感應層之間的電容量在不斷的變化，當水流到達疏水層表面的時候，各種陽離子、陰離子和水分子由于被PVP層固有極性所刺激，將會按照一定的規(guī)則排列在固液交界處。這時候水流一運動，這種平衡狀態(tài)被打破，向另外一種平衡狀態(tài)改變，改變的過程中就產(chǎn)生了電流。為了清楚起見，我們分為三步解釋雨滴流動發(fā)電板的能量產(chǎn)生原理。第一步，當雨滴與本身帶負電的pvp層相重疊的時候，雨滴感應帶正電，此時，在雨滴和PVP層之間形成了雙電層，為了維持靜電平衡，正電荷會在第一電極上聚集，與此同時，負電荷向第二電極移動，第二步，雨滴向第一電極和第二電極中間移動，雨滴與兩個電極和的重疊面積是相等的。這個時候沒有充放電，因為兩邊所自然形成的電容器電容量是相同的。第三步，液滴全部覆蓋在第二點電極上，在雨滴上的正電荷吸引PVP層上的負電荷，此時正電荷聚集在第二電極負電荷移動到第一電極，最終，電荷在自然形成的電容器之間的電荷移動完成。當雨滴與第一電極完全重合，而不與第二電極有重合或者只與第二電極完全重合不與第一電極有重合的時候，所產(chǎn)生的電流大小達到了頂峰，由于整個過程中會電流的移動會出現(xiàn)兩個不同的方向，所以我們成功的將雨滴移動的動能轉(zhuǎn)換成了交流電。能量回收板的兩個部分分別在晴天和陰雨天工作，晴天時，太陽能電池板吸收能量對蓄電池進行充電，陰雨天時，雨滴能量回收器對蓄電池進行充電。而整個充放電的智能控制都由能量控制器來完成。本技術(shù)實現(xiàn)了在連續(xù)陰雨天氣下，路燈能夠持續(xù)工作，改進了原有太陽能路燈的可靠性不足的問題;整個裝置，制作簡單，安裝維修方便。本裝置可以大面積推廣使用。【【附圖說明】】圖1是本技術(shù)路燈的整體安裝示意圖；圖2是整個能量回收板的示意圖；圖3是雨滴流動發(fā)電板的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是雨滴流動發(fā)電板的原理圖a。圖5是雨滴流動發(fā)電板的原理圖b。圖6是雨滴流動發(fā)電板的原理圖C。圖7是整個路燈系統(tǒng)電路系統(tǒng)示意圖。【【具體實施方式】】下面結(jié)合附圖，對本技術(shù)作進一步詳細說明。參見圖1?7，本技術(shù)一種將雨滴下落動能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能的混合能源路燈，包括并列連接的兩個能量吸收板(1、2)，其中一個是我們常用的太陽能電池板I，主要材料是“娃”，太陽能電池板I與能量控制器5相連接，另外一個是雨滴流動發(fā)電板2。雨滴流動發(fā)電板2由四部分組成:最上面是疏水層2-1由EKG-6010N(德國ETC公司開發(fā)的納米涂層材料)制成，第二層的絕緣層2-2使用的是聚乙烯基苯酚(PVP)，第三層是鋼化玻璃板2-3，而在第二層絕緣層2當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種將雨滴下落動能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能的混合能源路燈，其特征在于，包括太陽能電池板(1)、雨滴流動發(fā)電板(2)、LED燈(3)、能量控制器(5)和蓄電池(6)；太陽能電池板(1)和雨滴流動發(fā)電板(2)均通過能量控制器(5)連接蓄電池(6)；能量控制器(5)連接LED燈(3)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黨磊磊，康劉陽，關(guān)稱心，梁森，樊璐，呂水明，
申請(專利權(quán))人：長安大學，
類型：新型
國別省市：陜西;61