一种高速公路警示牌风力供电系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种高速公路警示屏供电装置，具体为一种高速公路风力供电系统


背景技术：

2.随着我国经济的迅速发展，交通工具作为一种社会公众服务，也迅猛崛起。高速警示牌的作用就是用来提醒驾驶员前方的道路情况。
3.风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风力发电机技术，大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。
4.小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机、充电器、数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。风力发电系统包括风力发电机、整流器、控制器、蓄电池、逆变器以及负载，风力发电系统的结构以及工作原理属于公知的技术，在此不再过多的介绍。
5.中国是一个幅员辽阔的国家，在国家的规划中有许许多多的高速公路建设，而且国家跨度广，对于道路中的一些服务设施难以维护以及电力供应的困难。那么如何解决道路中的服务和电力供应是一个需要改进的问题。现有技术中，有利用高速公路上行驶的车辆产生的风力进行发电从而为警示牌供电的例子，然而高速公路上行驶的车流量是不均匀的，有时大有时小，由此产生的问题就是风力发出的电量也是不均匀的，将这样的电流直接供应警示牌，就会造成警示牌忽明忽暗的问题，因此，有必要对上述风力产生的电流进行预先处理后再供应给警示牌。
6.另外，高速公路上的车流量随时间是变化的，一年中不同月份，车流量不同，同一天中，不同时间段，车流量也不同，白天高峰期车流量大，而其它时间段车流量就小。车流量不同，产生的风能也不同，进而生成的电量也是不同的；因此，如何适应车流量的变化情况，进行分情况对产生的风电进行存储，也是一个需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种高速公路警示牌风力供电系统，通过安装在高速公路中间绿化带的风力发电装置为沿途的警示屏提供电力。且本发明能够适应不同车流量的条件下对产生的风电进行存储，从而起到提高资源的利用率，节省成本。
8.本实用新型采用以下技术方案：
9.一种高速公路警示牌风力供电系统，包括风力发电装置和电流处理电路，其特征在于：所述电流处理电路包括：整流器、滤波器、第一蓄电池、第二蓄电池、输出控制电路以及控制器；所述风力发电装置的输出端电连接整流器的输入端，所述整流器的输出端经滤波器后连接节点(a)，第一蓄电池的第一极连接节点(a)，第一蓄电池的第二极连接第一电
压(v1)；第二蓄电池的第二极连接第二电压(v2)，第二蓄电池的第一极连接第二开关晶体管(m2) 的第二极，第二开关晶体管(m2)的第一极连接节点(a)；所述输出控制电路包括第一开关晶体管(m1)，所述第一开关晶体管(m1)的第一极连接节点(a)，其第二极连接负载；所述第一开关晶体管的控制极连接第一控制信号端，所述第二开关晶体管的控制极连接第二控制信号端；所述控制器用于产生第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于控制第一开关晶体管(m1)，所述第二控制信号用于控制第二开关晶体管(m2)。
10.优选地，所述风力发电装置包括壳体(5)、内部转轴(2)、外部转轴(4)以及扇叶(1)；所述壳体(5)为圆筒状，所述内部转轴(2)可转动地固定在壳体(5)的中心轴处；所述外部转轴(4)套接在内部转轴(2)的外面；所述外部转轴(4)与内部转轴(2)能够一起转动；所述内部转轴(2)与发电机的转子固定连接；所述外部转轴的外表面上安装有多个扇叶 (1)，所述扇叶(1)为弧形的叶片；所述壳体(5)的外壁上开设有多个通槽，所述通槽沿所述壳体(5)的外壁竖直方向延伸，所述通槽用于进风，经通槽进入壳体(5)内的风推动扇叶(1)转动，扇叶(1)的转动带动外部转轴(4)转动，进而带动内部转轴(2)转动。
11.本实用新型根据风力的变化情况，采用主副蓄电池的结合方式，在风力生电不够的情况下，仅使用一个主蓄电池进行充电，在风力生电过多的情况下，在主蓄电池充满的情况下，自动开启副蓄电池进行补充充电，如此能够避免现有技术中对一个大容量蓄电池反复充电，容易造成大容量蓄电池的寿命缩减，更换新的大容量蓄电池而造成的费用损失。本实用新型解决了警示屏进行显示的电力问题。本实用新型充分利用了汽车运动产生的风能，将这部分风能转换为电能，起到了节能环保的效果。
附图说明
12.图1为高速公路风力发电装置发电部分的立体图；
13.图2为高速公路风力发电装置外部转轴及扇叶的示意图；
14.图3为高速公路风力发电装置放置的示意图；
15.图4为高速公路风力供电系统的示意图；
16.图5为电流处理电路的部分结构图。
17.1扇叶，2内部转轴，3腔体，4外部转轴，5壳体，51通槽，6绿化带，7发电装置，8警示屏，9电流处理电路。
具体实施方式
18.如图1
‑
2所示，其为本实用新型发电装置7包括多个扇叶1，外部转轴4，内部转轴2，壳体5。壳体5为圆筒状的金属筒，壳体的中心轴线处安装有转轴，所述转轴包括内部转轴2 和外部转轴4，所述外部转轴4套接在内部转轴2的外面，通过外部转轴4的转动带动内部转轴2旋转，所述内部转轴与大电机的转子的转轴固定连接，通过内部转轴2的转动从而带动发电机的转子转动，从而由发电机产生电流。所述外部转轴4上安装有多个扇叶，所述扇叶1为竖直方向的弧形叶片，风作用在扇叶1上，从而带动扇叶1运动，扇叶1的运动带动外部转轴转动。所述外部转轴4与壳体外壁之间形成腔体3，所述扇叶置于所述腔体3中。在所述腔体3的外壁上开设有多个竖直方向的通槽，所述通槽适于汽车在高速公路上行驶经过该发电装置时产生的风进入，从而带动扇叶4的运动。
19.如图3所示，所述风力发电装置7安装在高速公路的中间绿化带中，或者高速公路的两旁。在高速公路的中间绿化带或道路两旁安装有警示屏8。所述风力发电装置7位于所述警示屏8前后一公里的范围内，将多个风力发电装置7所产生的电力输送给警示牌8，从而为警示牌8的显示提供工作电力。
20.所述风力发电装置7的壳体5固定安装在地面上，汽车经过时产生的风力带动扇叶转动。而为了提高汽车经过时产生的风速，确保扇叶能够转动起来，可以在所述壳体5的外壁上安装导风装置。
21.接下来介绍如果将风力发电装置产生的电流进行处理后提供给警示牌。如图4所示，本实用新型的风力供电系统包括电流处理电路9，该电流处理电路9用于将风力发电装置产生的电流进行处理后提供给警示牌，从而给警示牌提供稳定的工作电流。所述电路处理电路9 包括整流器，滤波器，第一蓄电池，第二蓄电池以及输出控制电路。所述整流器用于将风力发电装置产生的交流电变为方向不变，大小在变的单向脉冲电，经滤波器后，给蓄电池进行充电。蓄电池包括第一蓄电池和第二蓄电池，第一蓄电池作为主蓄电池，第二蓄电池作为辅助蓄电池。电流首先给第一蓄电池进行充电，如果第一蓄电池充满后，再给第二蓄电池进行充电，其中第二蓄电池可以是单个的蓄电池，也可以是多个并联或串联的蓄电池组成的蓄电池组。由于高速公路上每个时间段的车流量不同，例如，在非高峰时段，车流量少，风力发电装置产生的电流少，因此，第一蓄电池足以存储所产生的电量；而在高峰时期，产生的电流大，很容易将第一蓄电池充满，此时需要开启第二蓄电池进行充电。且使用一个大容量蓄电池和使用相同容量的由第一和第二蓄电池组成的电池组，其经济效果是不一样的。如果仅使用一个大容量蓄电池，该蓄电池一直处于工作状态，则该蓄电池的使用寿命就会大大缩短，而采用第一蓄电池和第二蓄电池组成的电池组，使得第二蓄电池在需要时才开启充电，因此，第二蓄电池的使用寿命延长，只需要更换一个小容量的第一蓄电池即可，显然比起更换一个大容量的蓄电池更经济。所述输出控制电路用于将第一和第二蓄电池中的电流输出，从而为警示牌供电。
22.如图5所示，经滤波电路滤波后的电流输入至节点a，然后输入第一蓄电池c1的第一极，蓄电池的第二极连接电压v1；第二蓄电池的第二极连接电压v2，其第一极连接第二开关晶体管m2的第二极，第二开关晶体管m2的第一极连接节点a。输出控制电路包括第一开关晶体管m1，所述第一开关晶体管m1的第一极连接节点a，其第二极连接负载。第二开关晶体管m2的控制极接入第二控制信号g2，当检测到第二蓄电池充满后，控制器产生第二控制信号g2，从而开启第二开关晶体管m2，使得第二蓄电池连接节点a，从而对第二蓄电池进行充电。当预设的充电时间结束后，控制器产生第一控制信号g1，从而开启第一开关晶体管 m1，使得第一蓄电池和第二蓄电池对外输出电流。
23.需要说明的是，本实用新型主要介绍了风力供电系统。而警示牌的供电源不限于风力供电，由于在对蓄电池进行充电时，仍然需要警示牌工作，此时需要提供其它的电源，而其它的电源可以是预先充满电的蓄电池，以保证在风力充电时警示牌的正常工作，在此不再详述。