一种太阳能和雨能综合利用的桥梁照明系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种太阳能和雨能综合利用的桥梁照明系统，本系统由控制器，太阳能电池板，水力发电机，阀控免维护蓄电池，LED灯具，导线等组成。水平泄水管布置在高架桥上部结构上，竖直泄水管上端连接水平泄水管，竖直泄水管下端通向城市排水系统，竖直泄水管在离地面两米处设置弯曲段，水力发电机安装在竖直泄水管的弯曲段。水力发电机通过导线与控制器相连接，太阳能电池板、阀控免维护蓄电池和LED灯具均与控制器相连接。本实用新型特征在于随天气的变化交替贮存雨能和太阳能，这样能很大程度上提高照明系统的能源自给能力，减少系统额外能源的使用。
【专利说明】—种太阳能和雨能综合利用的桥梁照明系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到城市立交桥中雨能和太阳能综合利用的系统，该系统通过综合利用两种清洁能源，克服太阳能供给的不连续性，为高架桥LED照明装置提供有效稳定的天然能源供应。
【背景技术】
[0002]目前，随着国内经济的发展，城市的交通压力日渐增长，伴随而生的是城市中随处可见的高架桥，使驶往各方向的车辆能够立体交叉，为我们的交通出行带来了极大的方便，整体提高了城市的工作效率，其积极方面显而易见。
[0003]随之而来的是关于高架桥上的雨水利用问题，雨水从高空降到桥面之上，由于桥面与地面天然高差的存在，雨水会有相对于地面很大的势能，现有的桥面排水系统或是直接将雨水收集并直接汇入城市排水系统，或是收集起来经过滤之后作城市绿化之用，两种处理手段都让雨水携带的势能直接流失，得不到有效利用。同时，在当前的桥面照明系统中有相当一部分是利用太阳能供应电能，太阳能虽是清洁能源，但如果遇到长时间阴雨天，阳光照射太阳能电池板时间不足，就会导致照明系统的天然能源的供应短缺，这种情况下只能应用沿线电网的电力进行照明。
[0004]因此，有必要开发一种系统，能够通过对桥面雨水收集来发电装置，充分利用桥面雨水与生俱来的势能，不仅能够充分利用清洁的雨能，同时通过晴天太阳能和雨天雨能的交替应用，提高照明系统能源供应自给能力。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是通过充分利用桥面雨水的势能，克服雨天桥面照明系统太阳能供应的间断性，保证照明系统正常工作的前提之下充分节约能源。
[0006]为了解决以上技术问题，本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0007]本实用新型是在照明系统利用太阳能发电的基础上，通过在高架桥排水管道中安装的发电机在雨天为桥面照明系统提供能量的系统，由控制器，太阳能电池板，水力发电机，阀控免维护蓄电池，泄水管，LED灯具等组成。其特征在于:水平泄水管布置在高架桥上部结构上，竖直泄水管上端连接水平泄水管，竖直泄水管下端通向城市排水系统，竖直泄水管在离地面两米处设置弯曲段，水力发电机安装在竖直泄水管的弯曲段。所述的水力发电机安装在弯曲段的末端。所述的水力发电机的叶片末端接近泄水管内壁。水力发电机通过导线与控制器相连接，太阳能电池板、阀控免维护蓄电池和LED灯具均与控制器相连接。
[0008]当阳光相对充足时通过太阳能电池板产生电流，并通过控制器作用形成稳定的电流输送到阀控免维护蓄电池中进行能量的贮存；当雨天时通过安放在排水管道中的水力发电机将雨水下落过程中产生的动能转化成为电能，并通过控制器作用生成稳定的直流电输送到阀控免维护蓄电池中贮存。当LED灯具工作时，阀控免维护蓄电池会释放电能，并通过控制器的控制将输出功率控制在LED灯具的要求范围内，同时控制器会通过光控和时控的功能保证LED灯具的正常工作。
[0009]本实用新型的关键是水力发电机的安装和水力发电机与太阳能电池板的协调工作，现有城市高架桥梁中，跨径大部分是在30m-50m不等，并且在现有的高架桥排水系统设计中，大部分设计都会将每一跨的雨水通过沿上部结构布置的排水管道集中到下部承重结构处的竖直排水管进行集中排放。在城市路灯布置中，路灯的间距大部分是在40m-50m，两者的距离基本相符，故为系统中太阳能电池板和水力发电机的协同工作提供了可行性。在桥梁设计施工过程中，可以通过将照明装置设置在排水管附近为本实用新型的安装提供便利，能够缩短水力发电机到系统之间导线的距离，从而缩减本实用新型实现的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
[0011]其中:1为控制器，2为太阳能电池板，3为水力发电机，4为阀控免维护蓄电池，5为LED灯具,6为高架桥上部结构,7为桥梁下部承重结构,8为导线,9为泄水管，10为城市排水系统。
【具体实施方式】
[0012]结合附图1进一步说明本实用新型。
[0013]如附图1本实用新型包括:控制器(1)，太阳能电池板(2)，水力发电机(3)，阀控免维护蓄电池(4)，LED灯具(5)，导线(8)，泄水管(9)。水平泄水管(9)布置在高架桥上部结构(6)上，竖直泄水管上端连接水平泄水管(9)，竖直泄水管下端通向城市排水系统(10)，竖直泄水管在离地面两米处设置弯曲段，水力发电机(3)安装在竖直泄水管的弯曲段。所述的水力发电机(3)安装在弯曲段的末端。所述的水力发电机(3)的叶片末端接近泄水管(9)内壁。水力发电机(3)通过导线(8)与控制器(I)相连接，太阳能电池板(2)、阀控免维护蓄电池(4)和LED灯具(5)均与控制器(I)相连接。
[0014]具体运作过程:雨天时候，高架桥上部结构(6)的雨水通过布置在桥面的泄水孔汇集到泄水管(9)中，雨水通过水平方向流动汇集到泄水管(9)中的竖直部分，向下排出，雨水沿着桥梁下部结构(7)上的泄水管(9)向下迅速流动，通过泄水管(9)弯曲段的作用，雨水集中到弯曲段内壁下侧，弓I起水力发电机(3 )叶片的转动，并通过导线(8 )将产生的电流传输到控制器(I )，形成稳定的电流，并将电能贮存到阀控免维护蓄电池(4)中，之后水流入城市排水系统(10)或贮存作绿化用水。
[0015]在阳光相对充足时通过太阳能电池板(2)产生电流，并通过控制器(I)作用形成稳定的直流电流输送到阀控免维护蓄电池(4)中进行能量的贮存。当LED灯具(5)工作时，阀控免维护蓄电池(4)会释放电能，并通过控制器(I)的控制会将输出功率控制在LED灯具
(5)的要求范围内，同时控制器(I)会通过光控和时控的功能保证LED灯具的正常工作。
【权利要求】
1.一种太阳能和雨能综合利用的桥梁照明系统，包括控制器(1)，太阳能电池板(2)，水力发电机(3)，阀控免维护蓄电池(4)，LED灯具(5)，导线(8)，泄水管(9)，其特征在于:水平泄水管(9)布置在高架桥上部结构(6)上，竖直泄水管上端连接水平泄水管(9)，竖直泄水管下端通向城市排水系统(10)，竖直泄水管在离地面两米处设置弯曲段，水力发电机(3)安装在竖直泄水管的弯曲段，水力发电机(3)通过导线(8)与控制器(I)相连接，太阳能电池板(2)、阀控免维护蓄电池(4)和LED灯具(5)均与控制器(I)相连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能和雨能综合利用的桥梁照明系统，其特征在于:所述的水力发电机(3 )安装在泄水管(9 )弯曲段的末端。
【文档编号】F21S9/03GK203757571SQ201420097470
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】王路博, 丰土根, 宋海洋 申请人:河海大学