專利名稱：高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)清潔能源開發(fā)的重視程度越來越高，大空間內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已相當(dāng)成熟，并投入大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，但對(duì)于高速公路隧道等場(chǎng)所內(nèi)的風(fēng)力資源應(yīng)用尚處于萌芽階段，國內(nèi)外對(duì)高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究還處于探索階段，主要存在風(fēng)力發(fā)電機(jī)尺寸較大及發(fā)電功率太低等限制。利用高速公路隧道內(nèi)的風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電主要涉及風(fēng)能一電能轉(zhuǎn)換以及對(duì)隧道空間的合理運(yùn)用，目前已有的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速環(huán)境下風(fēng)能利用率太低，難以進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電存在的上述不足，提供一種高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，利用隧道內(nèi)風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電形成獨(dú)立的電源，并對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行供電。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)源、發(fā)電逆變模塊和壓控延時(shí)模塊，所述發(fā)電逆變模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，整流器，蓄電池，控制電路，逆變器；所述風(fēng)源用于對(duì)發(fā)電逆變模塊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供風(fēng)能；所述壓控延時(shí)模塊安裝在隧道入口前方的減速帶內(nèi)，壓控延時(shí)模塊與所述發(fā)電逆變模塊電連接，用于對(duì)隧道內(nèi)耗電設(shè)備的開啟與關(guān)閉進(jìn)行控制，完成對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)換和利用。在上述方案中，所述風(fēng)源包括車輛行駛時(shí)形成的氣流擾動(dòng)和隧道內(nèi)原有的自然風(fēng)。在上述方案中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)空間的利用率，使用垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)使葉片的迎風(fēng)面積達(dá)到最大，從而提高對(duì)風(fēng)能的利用率。在上述方案中，所述壓控延時(shí)模塊由壓控振蕩器、控制門、一次整流器、延時(shí)電路、二次整流器和單向可控硅串聯(lián)而成。本實(shí)用新型應(yīng)用于高速公路隧道內(nèi)部，通過風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與隧道內(nèi)特有的風(fēng)力資源相結(jié)合，車輛行駛時(shí)形成的氣流擾動(dòng)和隧道內(nèi)原有的自然風(fēng)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行發(fā)電，整流器將發(fā)出的不穩(wěn)定的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的直流電，此電能經(jīng)過逆變器逆變?yōu)榻涣麟姙樨?fù)載(如隧道內(nèi)部的安全報(bào)警及LED燈)供電，此過程如果有富余電能則充入蓄電池中；當(dāng)發(fā)電功率不足以單獨(dú)供應(yīng)負(fù)載時(shí)，則由發(fā)電機(jī)與蓄電池共同為負(fù)載供電，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的耗電設(shè)備部分能量自給。同時(shí)針對(duì)隧道內(nèi)用電設(shè)備特點(diǎn)，通過合理布置風(fēng)力發(fā)電裝置的位置以及設(shè)計(jì)壓控 延時(shí)系統(tǒng)，進(jìn)一步節(jié)省電能，提高風(fēng)能利用率。[0010]本實(shí)用新型的有益效果:風(fēng)能是一種可再生、無污染、并蘊(yùn)藏著大量能量的一種能源，相較于火力發(fā)電，可以在很大限度上降低對(duì)環(huán)境的污染。本系統(tǒng)可以充分利用隧道內(nèi)車輛行駛帶動(dòng)的氣流擾動(dòng)和自然風(fēng)進(jìn)行發(fā)電，提高了風(fēng)能利用率；同時(shí)利用壓控延時(shí)模塊進(jìn)一步充分利用風(fēng)能。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2是本實(shí)用新型工作時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1_風(fēng)力發(fā)電機(jī)，2-整流器，3-壓控延時(shí)模塊，4-蓄電池，5-逆變器，6_視屏監(jiān)控系統(tǒng)，7-交通顯示屏，8-隧道，9-火災(zāi)檢測(cè)裝置，10-LED燈。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。參照?qǐng)D廣圖2所示，本實(shí)用新型所述的高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)源、發(fā)電逆變模塊和壓控延時(shí)模塊，所述發(fā)電逆變模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)I，整流器2，蓄電池4，控制電路，逆變器5 ;所述風(fēng)源用于對(duì)發(fā)電逆變模塊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)I提供風(fēng)能；所述壓控延時(shí)模塊3安裝在隧道入口前方的減速帶內(nèi)，壓控延時(shí)模塊與所述發(fā)電逆變模塊電連接，用于對(duì)隧道內(nèi)耗電設(shè)備的開啟與關(guān)閉進(jìn)行控制，完成對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)換和利用:即當(dāng)進(jìn)入隧道的車輛碾過入口前方的減速帶時(shí)，壓控延時(shí)模塊3即向控制系統(tǒng)發(fā)送電脈沖信號(hào)，LED燈開啟，壓控延時(shí)模塊3開始計(jì)時(shí)；當(dāng)車輛駛離隧道后，LED燈關(guān)閉，進(jìn)一步節(jié)能。所述風(fēng)源包括車輛行駛時(shí)形成的氣流擾動(dòng)和隧道內(nèi)原有的自然風(fēng)。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)空間的利用率，使用垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)使葉片的迎風(fēng)面積達(dá)到最大，從而提高對(duì)風(fēng)能的利用率。所述壓控延時(shí)模塊3由壓控振蕩器、控制門、一次整流器、延時(shí)電路、二次整流器和單向可控硅串聯(lián)而成。具體使用時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)I利用隧道8內(nèi)的自然風(fēng)和車輛行駛時(shí)形成的氣流擾動(dòng)發(fā)電，整流器2對(duì)所發(fā)的瞬變電流進(jìn)行整流，再存入蓄電池4，通過逆變器5將蓄電池4中的直流電逆變?yōu)榻涣麟娨怨┧淼?內(nèi)相關(guān)用電設(shè)備使用。其中，蓄電池4為視頻監(jiān)控器6、交通顯示屏7、LED燈10供電，使隧道8內(nèi)的交通安全系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)；用電設(shè)備中的火災(zāi)檢測(cè)裝置9和廣播系統(tǒng)及聲光報(bào)警器串聯(lián)，當(dāng)火災(zāi)檢測(cè)裝置檢測(cè)到火災(zāi)時(shí)，通過廣播系統(tǒng)及聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。另外，在供電過程中采用壓控延時(shí)模塊3來控制隧道8內(nèi)LED燈10的工況:車輛行駛進(jìn)入隧道8過程中，設(shè)置在隧道8入口前方的減速帶內(nèi)的壓控延時(shí)模塊3在車輛的壓力作用作用下，產(chǎn)生壓電信號(hào)并將壓電信號(hào)通過電脈沖傳遞給控制系統(tǒng)，隧道8內(nèi)LED燈10開啟，壓控延時(shí)模塊3的延時(shí)功能開啟；當(dāng)車輛駛出隧道8后，LED燈10關(guān)閉，從而達(dá)到節(jié)能目的。為提高發(fā)電效率，在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)目標(biāo)隧道8進(jìn)行了細(xì)致的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并運(yùn)用流體專業(yè)的研究軟件fluent模擬隧道8內(nèi)流場(chǎng)分布，確定出安放風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最佳位置及朝向。根據(jù)隧道8的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，充分利用隧道內(nèi)輪廓與隧道限界線之間的空間，選取合適尺寸的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并為其設(shè)計(jì)導(dǎo)流裝置，提高風(fēng)能利用率。以 上所述的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化，仍屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 。
權(quán)利要求1.高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:包括風(fēng)源、發(fā)電逆變模塊和壓控延時(shí)模塊，所述發(fā)電逆變模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，整流器，蓄電池，控制電路，逆變器；所述風(fēng)源用于對(duì)發(fā)電逆變模塊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供風(fēng)能；所述壓控延時(shí)模塊安裝在隧道入口前方的減速帶內(nèi)，壓控延時(shí)模塊與所述發(fā)電逆變模塊電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)源包括車輛行駛時(shí)形成的氣流擾動(dòng)和隧道內(nèi)原有的自然風(fēng)。
3.如權(quán)利要求1所述的高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
4.如權(quán)利要求1 所述的高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述壓控延時(shí)模塊由壓控振蕩器、控制門、一次整流器、延時(shí)電路、二次整流器和單向可控硅串聯(lián)而成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高速公路隧道內(nèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)源、發(fā)電逆變模塊和壓控延時(shí)模塊，發(fā)電逆變模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)，整流器，蓄電池，控制電路，逆變器；風(fēng)源用于對(duì)發(fā)電逆變模塊的風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供風(fēng)能；壓控延時(shí)模塊安裝在隧道入口前方的減速帶內(nèi)，與發(fā)電逆變模塊電連接。所述風(fēng)源包括車輛行駛時(shí)形成的氣流擾動(dòng)和隧道內(nèi)原有的自然風(fēng)。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用垂直軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。所述壓控延時(shí)模塊由壓控振蕩器、控制門、一次整流器、延時(shí)電路、二次整流器和單向可控硅串聯(lián)而成。本實(shí)用新型的有益效果充分利用隧道內(nèi)車輛行駛帶動(dòng)的氣流擾動(dòng)和自然風(fēng)進(jìn)行發(fā)電，提高風(fēng)能利用率；同時(shí)利用壓控延時(shí)模塊進(jìn)一步節(jié)能，從而達(dá)到合理利用所發(fā)電能的目的。
文檔編號(hào)F03D9/00GK203130376SQ20132013378
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者夏國龍, 朱正飛, 歐陽羽宸, 張衎, 王璐璐, 韓夢(mèng)曦, 黃智勇 申請(qǐng)人:夏國龍, 朱正飛, 歐陽羽宸