技术领域
[0001] 本
发明涉及一种LED照明路灯及其发电系统，尤其是一种利用
热能、光能、气压、液压等环保
能源进行发电的LED照明路灯及其发电系统。
背景技术
[0002] 能源短缺和环境问题是地球面临的日益严竣的问题，而路灯是广泛用于全
球道路上的必备设施，每年耗费的电量成为政府严重的负担。
申请人于2005年5月9日申请的第200520018060.2号“
自动调节式
太阳能LED路灯”的
专利，将太阳能发电应用于路灯上，同时采用了耗电量较小的LED作为照明
光源。但该专利是利用太阳能光电板将太阳能转换成
电能，只利用到了太阳能的一部分，而大部分的太阳的热能没有应用进去。路面行驶的车辆在消耗
能量的同时也会产生一定新能量，但这些能量往往还没有被有效利用。同时，目前许多利用太阳能等自然资源发电的道路照明设施往往需要普通电源的配合，无法完全实现利用自身发电系统完全供电的功能。
发明内容
[0003] 为解决上述难题，克服上述
现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种利用太阳的光能和热能驱动发电以及利用
汽车行驶过程中产生的重压能量带动气压或磁流发电，为路灯供电，同时采用新型吸热发电
真空管并使用LED作为光源的路灯及其发电系统。
[0004] 本发明的另一个目的是解决灯柱管壁吸热的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明LED照明路灯及其发电系统包括LED路灯、中央
控制器、太阳能发电系统、热能发电系统、路面道路压
力装置、压力发电系统、
整流器、DC/DC变换器和蓄电设备。所述的LED路灯由灯柱、灯架、灯柱口、新型吸热发电真空管、灯柱脚、
LED灯组成，所述的灯柱口处装有
叶轮发
电机，所述的灯架上装有LED灯；所述的灯柱内装有气
流管或磁流管；所述的灯柱下方、灯架以及灯柱脚上设有多处入气孔；所述的新型吸热发电真空管外面套有透明或半透明管，透明或透明管内为真空。
[0006] 本发明的特征在于，所述的太阳能发电系统、热能发电系统、压力发电系统与中央控制器相连，中央控制器对电能的产生、存储和利用进行控制，通过整流器的整流过程和DC/DC变换器的变换过程后，给LED灯和其它适配电器供电，同时将电能存储于蓄电设备中。
[0007] 所述的太阳能发电系统实现方式为：所述灯柱口上方左右各有一
支架，支架上方装有太阳能光电板，太阳能光电板的下方装有一蓄电设备，用于储存太阳能光电板接收太阳能所转换的电能，给LED灯和其它适配电器或照明
灯具供电；所述的新型吸热发电真空管壁为太阳能涂料
电池层，吸收太阳能产生电能。
[0008] 所述的热能发电系统实现方式为：所述的灯柱上方灯柱口中装有叶轮发电机，灯柱的管壁为新型吸热发电真空管，管壁外围再套上透明或半透明管，透明或半透明管内也抽成真空状态，灯柱底部设有灯柱脚以及吸热
块，灯柱以及灯柱脚上有多处入气孔，空气从入气孔进入灯柱内，太阳照射在灯柱上，新型吸热发电真空管、灯柱脚以及吸热块会吸收大量的热量，管内
温度不断上升，气流随着温度的升高，急速向灯柱上端流动，推动叶轮发电机转动，开始发电，向LED灯及其它适配电器供电，同时将多余的电能储存在位于管壁内的一蓄电设备中；所述的新型吸热发电真空管外壁为太阳能涂料电池层，可以强烈吸收太阳的热能转换成电能，同时，灯柱脚在地面四面八方展开，灯柱脚为中空的管状，管内与灯柱的内管相连，灯柱脚可以增加太阳照晒的面积，可以吸收更多的热能。本发明热能发电系统的特征在于，所述的新型吸热发电真空管由于中间为真空状态，外面的透明或半透明管也是真空状态，其所吸收的热能可以保持更长时间，当夜间没有太阳的时候，真空管所吸收的热能会在夜间慢慢释放出来，促使气流向上移动，推动叶轮发电机工作，继续发电。
[0009] 所述的太阳能涂料电池层由数片太阳能涂料电池片或晶体太阳能片采用贴片的方式组成。由于灯柱的形状各异且各连接处
角度各有不同，采用贴片的方式可以有效的解决形状和角度的问题，可贴在路灯
许可的地方增加发电。
[0010] 所述的压力发电系统为一气压发电系统，实现方式为：灯柱旁的路面中设有路面道路压力装置，路面道路压力装置包括路面、路基、路基表层的金属板，与金属板连接的压力
泵，压力泵下方为金属筒，金属筒底部与灯柱内的气流管相通，气流管上方设有
喷嘴，喷嘴上方为叶轮发电机的
叶片，当汽车经过路面时，轮子压过金属板，压迫压力泵压缩金属筒内的气体，气体沿气流管快速上升，气体快速从喷嘴喷出，推动叶轮发电机转动发电，向LED灯供电，同时将多余的电能储存在蓄电设备中。
[0011] 所述的压力发电系统为一液压磁流发电系统，实现方式为：灯柱旁的路面中设有路面道路压力装置，路面道路压力装置包括路面、路基、路基表层的金属板，与金属板连接的压力泵，压泵下方为金属筒，金属筒内注入有离子液，金属筒底部与灯柱内的磁流管相通，磁流管下方装有磁流发电机，磁流管上方设有喷嘴，喷嘴上方为叶轮发电机，叶轮发电机下方设有液体
回流管，当汽车经过路面时，轮子压过金属板，压迫
连接杆向下压缩金属筒内的离子液，离子液沿磁流管快速上升，经过磁流发电机，开始发电，同时磁
流体快速上升并从喷嘴喷出，推动叶轮发电机转动也进行发电，喷出的磁流体进入回流管向下流回到磁流管，并经过磁流发电机，再次发电，之后离子液回流到金属筒中，等待下一次工作。
[0012] 本发明的特征在于，多种发电方式可互相结合，在灯柱底部设有插座，可将多余的电供给需要的人使用。
[0013] 本发明的特征还在于，采用LED灯作为路灯的照明光源，LED具有寿命长、光效高、无
辐射、抗冲击以及低功耗等优点，属于节能的绿色环保的照明光源，所述的LED灯包括灯盒、PCB板以及安装在PCB板上的LED，LED上可以安装有散光板，增加LED的发光角度。灯盒为透明或半透明材料制成。同时，所述的灯柱上还可以安装一个发光
广告牌，利用蓄电设备储存的电能为其供电，发光广告牌可用LED或其它发光材料制成，既可以发布广告，也可以照亮路面。
[0014] 本发明的特征又在于，路灯上可以装有收发讯号装置。
[0015] 本发明的优点在于：
[0016] 充分利用自然资源，包括太阳能、热能、气压及液压进行发电，多种发电方式结合，完全不用依赖普通电源即可全天为路灯提供电源，非常环保。
[0017] 采取多种发电方式，多余的电能存储于蓄电设备中，可供路边广告牌、交通
信号灯以及其它适配电器的使用，节省能源，甚至可以解决未来电动汽车的充电问题。
[0018] 本发明的目的、特征及优点将通过
实施例结合
附图进行详细说明。
附图说明
[0019] 图1是本发明LED照明路灯及其发电系统的系统结构图；
[0020] 图2是本发明LED照明路灯及其发电系统一较佳实施例的结构示意图；
[0021] 图3是本发明LED照明路灯及其发电系统新型吸热发电真空管外套透明或半透明管的剖面结构图；
[0022] 图4是本发明LED照明路灯及其发电系统的另一较佳实施例的结构示意图；
[0023] 图5是本发明LED照明路灯及其发电系统采用液压磁流体发电系统的较佳实施例的结构图；
[0024] 图6是本发明LED照明路灯及其发电系统中太阳能涂料电池层贴片结构图；
[0025] 图7是本发明LED照明路灯及其发电系统中路面道路压力装置的气压结构图；
[0026] 图8是本发明LED照明路灯及其发电系统中路面道路压力装置的液压结构图；
[0027] 图9是本发明LED照明路灯及其发电系统中LED灯的结构图；
[0028] 图10是本发明LED照明路灯及其发电系统中LED灯加入散光板的结构图。
[0029] 图中：1、灯柱；2、LED灯；3、叶轮发电机；4、太阳能光电板；5、蓄电设备；6、气流管；7、磁流发电机；8、路面；9、插座；10、灯柱口；11、灯架；12、灯柱脚；13、入气孔；14、新型吸热发电真空管；15、太阳能涂料电池层；151、太阳能涂料电池片；16、透明或半透明管；17、吸热块；18、广告牌；19、收发讯号装置；21、灯盒；22、PCB板；23、LED；24、散光板；31、叶片；32、固定支架；41、支架；60、磁流管；61、喷嘴；62、回流管；80、路基；81、金属板；82、压力泵；83、金属筒；101、第一节灯柱；102、第二节灯柱；103、第三节灯柱。
具体实施方式
[0030] 如图1所示，本发明LED照明路灯及其发电系统包括LED路灯、中央控制器、太阳能发电系统、热能发电系统、路面道路压力装置、压力发电系统、整流器、DC/DC变换器和蓄电设备，其特征在于：所述的太阳能发电系统、热能发电系统、压力发电系统与中央控制器相连，中央控制器对电能的产生、存储和利用进行控制，通过整流器的整流过程和DC/DC变换器的变换过程后，给LED灯和其它适配电器供电，同时将电能存储于蓄电设备5中。
[0031] 图2是LED照明路灯及其发电系统的一个较佳实施例的结构示意图，所述的LED路灯由灯柱1、灯架11、灯柱口10、新型吸热发电真空管14、灯柱脚12、LED灯2组成，所述的灯柱口10处装有叶轮发电机3，所述的灯架11上装有LED灯2，所述的灯柱1下方、灯架11以及灯柱脚12上设有多处入气孔13，所述的灯柱2内装有气流管6，所述的新型吸热发电真空管14外面套有透明或半透明管16，透明或半透明管16内为真空；所述的灯柱1为上下直径相同的圆柱形灯柱。
[0032] 如图2所示，所述的太阳能发电系统是这样实现的：所述的灯柱口10上方左右各一支架41，支架41上方装有太阳能光电板4，太阳能光电板4下方装有蓄电设备5，用于储存太阳能光电板4接收太阳能所转换的电能，给LED灯2供电；所述的新型吸热发电真空管14外壁为太阳能涂料电池层15，吸收太阳能产生电能，并存储于蓄电设备5中，太阳能涂料电池层15外层涂上黑色
复合材料涂料层，该涂料层多种材质制成，经特殊工艺多层涂染制作而成。
[0033] 如图2、图3所示，所述的热能发电系统是这样实现的，所述的灯柱1上方灯柱口10中装有叶轮发电机3，灯柱1的管壁为新型吸热发电真空管14，管壁外围再套上透明或半透明管16，透明或半透明管16内也抽成真空状态，灯柱1底部设有灯柱脚12以及吸热块17，灯柱1、灯架11以及灯柱脚12上有多处入气孔13，空气从入气孔13进入灯柱1内，太阳照射在灯柱1上，新型吸热发电真空管14、灯柱脚12以及吸热块17会吸收大量的热量，管内温度不断上升，气流随着温度的升高，急速向灯柱上端流动，推动叶轮发电机3转动，开始发电，向LED灯2及其它适配电器供电，同时将多余的电能储存在位于管壁内的蓄电设备5中；同时，灯柱脚12在地面四面八方展开，灯柱脚12为中空的管状，管内与灯柱1的内管相连通，灯柱脚可以增加太阳照晒的面积，可以吸收更多的热能。本实施例中热能发电系统的特征还在于，所述的新型吸热发电真空管14见光遇热后即能产生
电流，外面的透明或半透明管16也是真空状态，其所吸收的热能可以保持更长时间，当夜间没有太阳的时候，新型吸热发电真空管14、透明或半透明管16形成的真空管所吸收的热能会在夜间慢慢释放出来，促使气流向上移动，推动叶轮发电机3工作，继续发电。所述的太阳能涂料层15也可应用于普通路
灯管壁的外层，外面套上透明或半透明管16，中间为真空状态。
[0034] 如图2、图7所示，所述的压力发电系统为一气压发电系统，该气压发电系统是这样实现的：灯柱1旁的路面中设有路面道路压力装置，所述的路面道路压力装置包括路面8、路基80、路基80表层的金属板81，与金属板81连接的压力泵82，压力泵82下方为金属筒83，金属筒83底部与气流管6相通，气流管6上方设有喷嘴61，喷嘴61上方为叶轮发电机3的叶片31，当汽车经过路面时，轮子压过金属板81，压迫压力泵82压缩金属筒83内的气体，气体沿气流管6快速上升，气体快速从喷嘴61喷出，推动叶轮发电机3转动发电，向LED灯2供电，同时将多余的电能储存在蓄电设备5中。
[0035] 图4是LED照明路灯及其发电系统的另一个较佳实施例的结构示意图，所述的LED路灯由灯柱1、灯架11、灯柱口10、新型吸热发电真空管14、灯柱脚12、LED灯2组成，所述的灯柱口处装有叶轮发电机3，所述的灯柱1为上下直径不同的圆柱形灯柱，从上至下分为三节，第一节灯柱101位于上方，第二节灯柱102位于中间，第三节灯柱位103于下方，第三节灯柱103直径大于第二节灯柱102、第二节灯柱102直径大于第一节灯柱101。所述的灯架11上装有LED灯2，所述的灯柱2内装有气流管6所述的第三节灯柱103下方、灯架11上设有多处入气孔13。
[0036] 如图4所示，所述的太阳能发电系统是这样实现的：所述的灯柱口10上方左右各一支架41，支架41上方装有太阳能光电板4，太阳能光电板4下方装有蓄电设备5，用于储存太阳能光电板4接收太阳能所转换的电能，给LED灯2供电；所述的新型吸热发电真空管14外壁为太阳能涂料电池层15，可以强烈吸收太阳的热能转换成电能，并存储于蓄电设备
5中。
[0037] 如图4所示，所述的热能发电系统是这样实现的，所述的灯柱1上方灯柱口10中装有叶轮发电机3，灯柱1的管壁为新型吸热发电真空管14，所述的灯柱1、灯架11上有多处入气孔13，空气从入气孔13进入灯柱1内，太阳照射在灯柱1上，新型吸热发电真空管14见光遇热后即能产生电流，同时也会吸收大量的热量，管内温度不断上升，气流随着温度的升高，急速向灯柱上端流动，推动叶轮发电机3转动，开始发电，向LED灯2及其它适配电器供电，同时将多余的电能储存在位于管壁内的蓄电设备5中；本实施例中热能发电系统的特征还在于，进入第三节灯柱103的气体体积大于第二节灯柱102中气体体积，而第二节灯柱102中气体的体积大于第一节灯柱101中气体体积，在热量的推动下气体由下至上快速流动，迅速带动叶轮发电机3发电。
[0038] 如图4、图7所示，所述的压力发电系统为一气压发电系统，该气压发电系统是这样实现的：灯柱1旁的路面中设有路面道路压力装置，所述的路面道路压力装置包括路面8、路基80、路基80表层的金属板81，与金属板81连接的压力泵82，压力泵82下方为金属筒83，金属筒83底部与气流管6相通，气流管6上方设有喷嘴61，喷嘴61上方为叶轮发电机3的叶片31，当汽车经过路面时，轮子压过金属板81，压迫压力泵82压缩金属筒83内的气体，气体沿气流管6快速上升，气体快速从喷嘴61喷出，推动叶轮发电机3转动发电，向LED灯2供电，同时将多余的电能储存在蓄电设备5中。
[0039] 图5是LED照明路灯及其发电系统的压力发电系统采用液压磁流发电系统的较佳实施例的结构示意图，所述的LED路灯由灯柱1、灯架11、灯柱口10、新型吸热发电真空管14、灯柱脚12、LED灯2组成；所述的灯柱内上端装有叶轮发电机3，所述的灯架11上装有LED灯2，所述的灯柱1下方、灯架11以及灯柱脚12上设有多处入气孔13，所述的灯柱内装有磁流管60，所述的新型吸热发电真空管14外面套有透明或半透明管16，透明或半透明管
16内为真空。
[0040] 如图5所示，所述的太阳能发电系统是这样实现的：所述的灯柱口10上方左右各一支架41，支架41上方装有太阳能光电板4，太阳能光电板4下方装有蓄电设备5，用于储存太阳能光电板4接收太阳能所转换的电能，给LED灯2供电；所述的新型吸热发电真空管14外壁为太阳能涂料电池层15，可以强烈吸收太阳的热能转换成电能，并存储于蓄电设备
5中。
[0041] 如图5所示，所述的热能发电系统是这样实现的，所述的灯柱1管内上方中装有叶轮发电机3，灯柱1的管壁为新型吸热发电真空管14，所述的灯柱1、灯架11上有多处入气孔13，空气从入气孔13进入灯柱1内，太阳照射在灯柱1上，新型吸热发电真空管14见光遇热后即能产生电流，同时也会吸收大量的热量，管内温度不断上升，气流随着温度的升高，急速向灯柱上端流动，推动叶轮发电机3转动，开始发电，向LED灯2及其它适配电器供电，同时将多余的电能储存在位于管壁内的蓄电设备52中。
[0042] 如图5、图8所示，所述的压力发电系统为一液压磁流发电系统，该液压磁流发电系统是这样实现的：灯柱1旁的路面中设有路面道路压力装置，所述的路面道路压力装置包括路面8、路基80、路基80表层的金属板81，与金属板81连接的压力泵82，压力泵82下方为金属筒83，金属筒83内注入有离子液，金属筒83底部与磁流管60相通，磁流管60下方装有磁流发电机7，磁流管60上方设有喷嘴61，喷嘴61上方为叶轮发电机3的叶片31，叶轮发电机3的下方装有回流管62，回流管62下端出口位于磁流发电机7的上方，与磁流管60相通，当汽车经过路面时，轮子压过金属板81，压迫压力泵82压缩金属筒83内的离子液，离子液沿磁流管60快速上升，经过磁流发电机7时，磁流发电机7开始发电，离子液继续快速上升经喷嘴61喷出推动叶轮发电机3进行发电，离子液快速从喷嘴喷出，喷出的离子液进入回流管62向下流回到进入磁流管60，并再次经过磁流发电机7，磁流发电机7再次发电，之后离子液回流到金属筒83中，等待下一次工作。
[0043] 如图6所示，图2、图4、图5中所述的太阳能涂料电池层15由数片太阳能涂料电池片151采用贴片的方式组成。
[0044] 如图4、图5所示，所述的灯柱1上可安装一个广告牌18，广告牌
电路与蓄电设备5相联利用蓄电设备5储存的电能为其供电，广告牌18为发光广告牌。
[0045] 如图2、图4、图5所示，所述的叶轮发电机3通过固定支架32与新型吸热发电真空管14连接固定；所述的叶轮发电机3上方为叶片31；
[0046] 所述的灯柱1上端装有收发讯号装置19；
[0047] 所述的灯柱1底部设有插座9，插座9与蓄电设备5电路相连，可将多余的电供给需要的人使用。
[0048] 如图9、图10所示，所述的LED灯2可以安装于灯架、灯柱、蓄电设备下方等多个
位置，以增加路灯的
亮度，所述的LED灯2包括灯盒21、PCB板22以及安装在PCB板22上的LED23，LED23上可以安装有散光板24，增加LED的发光角度。所述的灯盒21为透明或半透明材料制成；所述的LED23可以为普通LED、有机LED或其它发光材料。同时，所述的LED灯2可以由LED片代替，以贴片方式贴于LED路灯的外部任何地方，以增加路灯的光亮。
[0049] 显然，以上诸实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关领域的技术人员，在不脱离本发明的技术范围作出的各种变换或变化也应属于本实用新型的保护范畴。
