[发明专利]利用势能发电的自发电式路灯

说明书

【技术领域】

本发明涉及道路照明用的路灯，特别是涉及一种不消耗公共电网的电 力资源，而通过势能发电为路灯供电的利用势能发电的自发电式路灯。

【背景技术】

众所周知，电力是国民经济的命脉，是人们生活中不可缺少的一部分。 目前工业和人们生活中的主要用电都是依赖于煤、核燃料等资源发电，而 煤、核燃料等能源为不可再生能源。随着全球经济发展和人口增加，对电 的需求量与日剧增，而可供开采的能源却不断减少，对电的需求的增加和 发电资源短缺的矛盾日益突出。在城市化的发展进程中，人们需要更多的 电力发展工业，装点城市和实现家庭电气化，这些都对电力形成持续不断 的新的需求。另一方面，用煤发电过程中会释放大量二氧化碳，对大气环 境造成直接影响。因此，如何利用天然能源，如风能、太阳能、势能等发 电以缓解用电需求和保护环境就成为我们关注的重点。

正如人们所知，城市中路灯是一种耗电的公共设施，现有的路灯都是 由城市电网供电，在城市主要街道上的路灯整夜处于点亮状态，所消耗的 电力十分可观，且传统的路灯由于直接使用市电照明，因而不节能。现有 的风能和太阳能路灯通常需配置化学电池，而化学电池要定期维护且使用 寿命有限，废弃电池如不能及时回收则会对环境造成很大污染。因此，风 能和太阳能路灯虽节能但不环保。基于上述原因，改变路灯的供电方式将 有助于节约电能，保护环境。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种通过风能和太阳能使重物和弹 性物体产生势能而发电，因而可有效利用资源，节约公共电网的电力资源， 无须使用化学电池，无污染排放，符合国家的节能减排政策，有利于保护 环境的利用势能发电的自发电式路灯。

为实现上述目的，本发明提供一种利用势能发电的自发电式路灯，该 路灯包括：

夜间发电用的重力势能发电装置，其设于中空的路灯立柱内，并通过 重力势能在夜间发电；

自然能源供电装置，其设于连接在路灯立柱上部的中空的上立柱上， 并与所述重力势能发电装置相连接，该自然能源供电装置为重力势能发电 装置的重物上行提供动力；

路灯组件，其装在所述上立柱上，并与控制电路连接，该路灯组件在 夜间由所述重力势能发电装置产生的电能发光。

控制电路，其设于所述路灯组件上，通过光控或定时控制启动重力势 能发电装置启动发电。

重力势能发电装置将重物由路灯立柱内的下端向上移动至路灯立柱内 的上端而形成重力势能，并通过控制电路的控制信号使重物由路灯立柱内 的上端缓慢向下移动而发电。

重力势能发电装置包括重物、直流电机、变速机构、链轮链条机构、 支撑板及限位开关，所述直流电机及变速机构通过支撑板固定于路灯立柱 内上端部，变速机构的输入端和输出端分别与直流电机及链轮链条机构连 接，该链轮链条机构与重物连接，在支撑板下端部设有限位开关；该重力 势能发电装置的重物在白天由自然能源供电装置提供的电力提升上行至路 灯立柱内顶部，夜间则由所述控制电路控制启动重力势能发电装置下行发 电。

直流电机与变速机构为一体式机构，所述直流电机通过导线与控制电 路电连接。

链轮链条机构由链轮及与之啮合的链条构成，其中，链轮装在变速机 构的输出轴上，所述链条的一端连接于重物的顶部，另一端则向下穿过重 物而自由垂吊于路灯立柱内。

限位开关为行程开关，其通过导线与控制电路电连接，该限位开关固 定在支撑板的下端部，在限位开关底部具有伸出到支撑板下方的触头，在 所述重物上行到位时触发该触头而限位。

自然能源供电装置包括风能发电机和太阳能光电板，所述风能发电机 装在所述上立柱的上端部，所述太阳能光电板装在上立柱的下端部，风能 发电机和太阳能光电板分别通过导线与控制电路电连接。

路灯组件包括发光体和灯罩，所述发光体为发光二极管。

控制电路包括单片机、整流稳压电路、时间设定单元或光敏检测单元 及电源，其中，整流稳压电路分别与单片机及风能发电机和太阳能光电板 连接，电源、时间设定单元或光敏检测单元分别与单片机连接，单片机还 分别与直流电机、限位开关及发光体相连接。

在本发明的另一方案中，本发明的利用势能发电的自发电式路灯包括：