路灯装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路灯装置，用以解决现有技术中由都市供电系统进行供电的路灯存在的电能消耗大、且路灯周边马路上行走的车辆和行人所产生的机械能被浪费的问题。该路灯装置包括：路灯本体、纳米摩擦发电机和蓄电装置，其中，所述纳米摩擦发电机设置于所述路灯本体相邻的路面上，与所述蓄电装置电连接，用于将机械能转化为电能；所述蓄电装置还与所述路灯本体电连接，用于将所述电能提供给路灯本体供电。

Street lamp device

The invention discloses a lighting device, used to solve the problems of power supply by the urban power supply system in the prior art lighting power consumption, and the lights surrounding the road vehicles and pedestrians walking on the mechanical energy generated by the waste problem. The lamp device comprises a lamp body, nano friction generator and storage device, wherein the nano friction generator are arranged on the lamp body on the road, connected with the electric power storage device, used for converting mechanical energy into electric energy; the power storage device is connected with the lamp body for electricity. The electrical energy that is supplied to the lamp body power supply.

【技术实现步骤摘要】
路灯装置
本专利技术涉及电路领域，特别涉及一种路灯装置。
技术介绍
路灯是人们夜间行走时必不可少的照明工具。目前，路灯通常是由都市供电系统提供的市电电源进行供电的。一方面，随着路灯的大量普及，路灯照明所消耗的电能非常大。具体地，由于路灯数量庞大（动辄数万座甚至数十万座），而且，路灯照明时间长，一般需要从傍晚一直照亮到黎明，因此，数量众多的路灯整晚整晚地持续照明需要消耗大量的电能。在我国城市电能本来就不富裕的前提下，大量路灯的持续照明所消耗的电量，在城市的总供电量中，占据了不容忽视的比例。另一方面，路灯周边的马路上不时路过的车辆和行人会对路面形成挤压，从而产生机械能。每天，路灯周边的马路上都会路过形形色色的车辆和行人，这些车辆和行人在行走时所产生的机械能是非常可观的。但是，这部分机械能目前并没有得到合理的利用，而是白白损失掉了。由此可见，目前常见的由都市供电系统进行供电的路灯存在着电能消耗大、且路灯周边马路上行走的车辆和行人所产生的机械能被浪费的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种路灯装置，用以解决现有技术中由都市供电系统进行供电的路灯存在的电能消耗大、且路灯周边马路上行走的车辆和行人所产生的机械能被浪费的问题。一种路灯装置，包括：路灯本体、纳米摩擦发电机和蓄电装置，其中，所述纳米摩擦发电机设置于所述路灯本体相邻的路面上，与所述蓄电装置电连接，用于将机械能转化为电能；所述蓄电装置还与所述路灯本体电连接，用于将所述电能提供给路灯本体供电。本专利技术实施例中，通过设置在路面上的纳米摩擦发电机将行人或车辆行走时对地面的压力所产生的机械能转化为电能，并通过蓄电装置对纳米摩擦发电机所产生的电能进行必要的处理后提供给路灯，从而实现路灯的照明。因此，本专利技术实施例中的路灯无需浪费都市供电系统的电能，大大节约了能耗，而且，路灯周边马路上行走的车辆和行人所产生的机械能被路灯周边的纳米摩擦发电机转化为电能从而实现对路灯的供电，因此，既使得路灯周边马路上行走的车辆和行人所产生的机械能得到了合理的利用，又节约了路灯的能耗。附图说明图1示出了本专利技术实施例提供的路灯装置的结构示意图；图2a示出了当路灯本体是位于十字路口的红绿灯时纳米摩擦发电机的位置示意图；图2b示出了当路灯本体是位于马路两侧的路灯时纳米摩擦发电机的位置示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的路灯装置内部的蓄电装置的结构示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的路灯装置包含第一控制开关时的结构示意图；图5示出了本专利技术实施例提供的路灯装置包含市电电源时的结构示意图；图6示出了本专利技术实施例提供的路灯装置由电路控制器控制市电电源和蓄电装置时的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的路灯装置内部的纳米摩擦发电机一种具体实施方式的立体示意图；图8为本专利技术图7纳米摩擦发电机的剖面示意图；图9为本专利技术实施例提供的路灯装置内部的纳米摩擦发电机另一种具体实施方式的立体示意图；图10为本专利技术图9纳米摩擦发电机的剖面示意图；图11为本专利技术生长有氧化锌纳米线的硅基底示意图；图12为本专利技术涂覆PVDF的硅基底示意图；图13为本专利技术基底分离示意图；图14为本专利技术实施例提供的路灯装置内部的纳米摩擦发电机又一种具体实施方式的立体示意图；图15为本专利技术图14纳米摩擦发电机的剖面示意图；图16为本专利技术实施例提供的路灯装置内部的纳米摩擦发电机再一种具体实施方式的立体示意图；图17为本专利技术图16纳米摩擦发电机的剖面示意图。具体实施方式为充分了解本专利技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本专利技术做详细说明,但本专利技术并不仅仅限于此。本专利技术提供了一种路灯装置，可以解决现有技术中由都市供电系统进行供电的路灯存在的电能消耗大、且路灯周边马路上行走的车辆和行人所产生的机械能被浪费的问题。图1示出了本专利技术实施例提供的路灯装置，包括：路灯本体61、纳米摩擦发电机63和蓄电装置62，其中，纳米摩擦发电机63设置于路灯本体61相邻的路面上，与蓄电装置62电连接，用于将机械能转化为电能；蓄电装置62还与路灯本体61电连接，用于将纳米摩擦发电机63产生的电能提供给路灯本体61供电；路灯本体61通常包括路灯座、路灯杆和路灯，蓄电装置62主要是与路灯电连接。其中，为了提高发电量，纳米摩擦发电机63可以设置为多个并联的纳米摩擦发电机，这多个并联的纳米摩擦发电机可以分别设置在位于路灯本体61不同方位的路面上，以便从各个方向过来的车辆或行人都可以触发纳米摩擦发电机发电。例如，当路灯本体61是位于十字路口的红绿灯时，可以在路灯本体61的东南西北四个方向上分别设置四个或四组纳米摩擦发电机63，如图2a所示；当路灯本体61是位于马路两侧的路灯时，可以在路灯本体61朝向马路的一侧设置一个或一组纳米摩擦发电机63，如图2b所示。关于纳米摩擦发电机63的具体结构和工作原理将在后面给予详细的描述，下面先简单介绍一下本专利技术实施例中的蓄电装置62。蓄电装置62可以设置在路灯本体的路灯座内部，蓄电装置62的输入端与纳米摩擦发电机63的输出端相连，蓄电装置62的输出端与路灯本体61内部的路灯相连。由于纳米摩擦发电机63所产生的电能通常为不稳定的交流电，因此，蓄电装置62的主要作用在于将不稳定的交流电转变为恒定电压的电能，从而为路灯供电。图3示出了蓄电装置62的结构示意图，如图3所示，蓄电装置62通常包括：降压变压器621、交直流转换器622、储能元件623以及升压变压器624。其中，降压变压器621的输入端与纳米摩擦发电机63的输出端相连，用于对纳米摩擦发电机63产生的电能进行降压处理，由于纳米摩擦发电机63为高功率的纳米摩擦发电机，因此，产生的电能的电压通常比较高，因此，需要由降压变压器621进行降压，经降压变压器621处理后的电信号依然为交流电信号。降压变压器621的输出端与交直流转换器622相连，交直流转换器622主要用于将降压变压器621处理后的交流电转换为直流电，以便于储能元件623存储。储能元件623中存储的是直流电能，为了将该直流电能提供给外部电器供电，还需要由升压变压器624对储能元件中存储的电能进行升压处理。升压变压器输出的电压由路灯的额定电压决定。上述的交直流转换器622进一步包括：整流电路6221、滤波电路6222以及稳压电路6223。其中，整流电路6221用于对降压变压器621输出的交流电能进行整流，从而把大小和方向都随时间变化的交流电转变为方向不随时间变化，大小随时间变化的单相脉动直流电。滤波电路6222，用于将整流电路6221输出的单相脉动直流电中剩余的交流分量滤除，从而得到相对比较稳定的直流电。稳压电路6223，用于对滤波电路6222输出的比较稳定的直流电进一步进行稳压处理，得到恒定的电压信号。具体地，整流电路6221、滤波电路6222和稳压电路6223的具体电路器件和参数可根据需要进行灵活地设计。本领域技术人员还可以根据需要对上述的蓄电装置的结构进行调整，只要蓄电装置输出的电能与路灯的额定电流电压相匹配即可。上述的储能元件623可以灵活选用锂电池、镍氢电池、超级电容等元件实现，只要能够实现储能的目的即可。另外，为了控制路灯的亮灭，本专利技术实施例提供的路灯装置还可以进一步包括第一控制开关60，该第一控制开关60设置在蓄电装置62和路灯本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路灯装置，其特征在于，包括：路灯本体、至少一个纳米摩擦发电机和蓄电装置，其中，所述至少一个纳米摩擦发电机设置于所述路灯本体相邻的路面上，与所述蓄电装置电连接，用于将机械能转化为电能；所述蓄电装置还与所述路灯本体电连接，用于将所述电能提供给路灯本体供电；其中，所述至少一个纳米摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层，高分子聚合物层，以及摩擦电极层；高分子聚合物层的相对摩擦电极层的面上设有多个纳米孔；其中，所述高分子聚合物层与摩擦电极层的表面接触摩擦，所述第一电极层和摩擦电极层为摩擦发电机的电压和电流输出电极；并且，所述摩擦电极层所用材料为金属；其中，所述纳米孔通过将聚合物材料的溶液涂覆于生长有氧化锌纳米线的基底上，并在所述溶液固化为高分子聚合物膜后分离基底，去除氧化锌纳米线的方式制备。

【技术特征摘要】
1.一种路灯装置，其特征在于，包括：路灯本体、至少一个纳米摩擦发电机和蓄电装置，其中，所述至少一个纳米摩擦发电机设置于所述路灯本体相邻的路面上，与所述蓄电装置电连接，用于将机械能转化为电能；所述蓄电装置还与所述路灯本体电连接，用于将所述电能提供给路灯本体供电；其中，所述至少一个纳米摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层，高分子聚合物层，以及摩擦电极层；高分子聚合物层的相对摩擦电极层的面上设有多个纳米孔；其中，所述高分子聚合物层与摩擦电极层的表面接触摩擦，所述第一电极层和摩擦电极层为摩擦发电机的电压和电流输出电极；并且，所述摩擦电极层所用材料为金属；其中，所述纳米孔通过将聚合物材料的溶液涂覆于生长有氧化锌纳米线的基底上，并在所述溶液固化为高分子聚合物膜后分离基底，去除氧化锌纳米线的方式制备。2.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于，所述纳米摩擦发电机为多个并联的纳米摩擦发电机，所述多个并联的纳米摩擦发电机分别设置在位于路灯本体不同方位的路面上。3.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于，所述蓄电装置包括：与所述纳米摩擦发电机的输出端相连的降压变压器；与所述降压变压器相连的交直流转换器；与所述交直流转换器相连的储能元件；以及与所述储能元件相连的升压变压器。4.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于，还包括：连接在所述蓄电装置和所述路灯本体之间的第一控制开关。5.如权利要求1所述的路灯装置，其特征在于，还包括：与所述路灯本体电连接的市电电源。6.如权利要求5所述的路灯装置，其特征在于，还包括：连接在所述市电电源和所述路灯本体之间的第二控制开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐传毅，王中林，
申请(专利权)人：纳米新能源唐山有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13