一种自发电智能井盖装置的制作方法

本发明涉及井盖技术领域，具体为一种自发电智能井盖装置。

背景技术：

电力为人类生活必须的重要能源，现代城市生活对电力需求大，因此对电力生产提出了较高的要求，目前使用最广的为火力发电，即利用燃烧煤炭、石油、液化天然气等燃料产生的热能，使锅炉水管中的水受热成为高温高压的蒸汽，并推动汽轮机转动进而带动发电机发电，这种发电方式耗费大量不可再生的资源，且发电过程中产生大量的烟气和粉尘污染，因此需要充分发展和利用利用可再生资源进行发电的技术，从而尽量减少对火力发电的依赖。众所周知，城市的各个角落都分布井盖，井盖的数量巨大，如果这些井盖都具有发电的功能，则必然能产出巨大的电能资源，从而可为自身的功能需要提供足够电力的同时还可部分缓解市电的供电压力，然而，现有技术中的井盖大都结构较为普通，即便有部分井盖具有发电功能，如公告号为cn105023375b的中国专利，其在井盖上设置多个压力发电模块，压电发电模块在受到外部施加的压力后，将压力产生的非稳定电能通过储能模块存储，为控制模块供电，井盖由于分布的地方不同，大部分井盖并不会受到频繁的外部压力，因此导致发电量较少，甚至都不能满足自身供电的需要，实用程度并不高，且技术上远远达不到批量工业生产和有效供电的需求。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题于提供一种自发电智能井盖装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种自发电智能井盖装置，包括盖板、底板、发电装置和储能装置，所述盖板和底板通过井座连接并构成中空的容纳腔，所述发电装置包括叶轮式发电机，叶轮式发电机包括设置于容纳腔上部的叶轮组和设置于容纳腔下部的发电机，发电机与储能装置电连接，所述盖板上设置有沿盖板中心圆周分布且紧邻排布的多个导流区，导流区与所述容纳腔连通，多个导流区用于将盖板表面的流体进行分割并使流体以不同的方向冲击叶轮组，促使叶轮组沿同一个方向转动。

进一步的，导流区为扇形结构，每个导流区设置多根平行布置的隔条，相邻隔条间构成导流口，而相邻导流区内的隔条间夹角为30～60°。隔条包括一根主隔条以及与主隔条平行的多根次隔条，主隔条一端与盖板中心重合，另一端与盖板边缘固定连接，而次隔条一端与相邻导流区内的主隔条连接，另一端与盖板边缘固定连接。

进一步的，每个导流区内自盖板中心至边缘方向导流口大小依次递减。

进一步的，每个隔条底部设置有与隔条延伸方向一致的导流板，导流板所在的平面与盖板的夹角为30～60°。

进一步的，所述发电装置还包括设置于盖板上表面的太阳能光伏板，太阳能光伏板表面设置有透明的加强板，太阳能光伏板与储能装置电连接。

进一步的，所述容纳腔内设置有机壳，机壳顶部设置密封板，所述叶轮组设置于机壳外，所述发电机设置于机壳内，发电机的转轴穿过密封板而与叶轮组连接。

进一步的，所述储能装置包括设置于机壳内的蓄电池，蓄电池的输出端与电网的输入端连接，蓄电池的输入端同时与发电机和太阳能光伏板连接。

进一步的，所述储能装置还包括电量检测装置。

进一步的，还包括设置于机壳内的控制装置，控制装置与发电装置及储能装置连接，控制装置通过无线输送装置与用户终端电连接。

进一步的，所述盖板外沿以及底板外沿均设置有发光装置，发光装置连接所述控制装置和储能装置，所述发光装置为变色led灯带。

有益效果：本发明构造独特，通过井盖本身的结构而充分利用并将自然界中的取之不尽用之不竭的能源转化为电能，能为自身智能化需要供电的同时能为市电贡献电力，缓解市电供电压力，具有极大的推广和生产价值，且本发明适合批量化工业生产，具有较大的应用前景。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的拆分结构示意图。

图2为图1中盖板的结构示意图。

图3为图1中叶轮组的结构示意图。

图4为本发明的控制原理图。

其中：1、盖板；2、第一发光装置；3、卡块；4、叶轮组；5、密封板；6、发电机；7、蓄电池；8、控制装置；9、卡槽；10、井座；11、机壳；12、承托座；13、第二发光装置；14、底板；15、加强板；16、太阳能光伏板；17、导流板；18、导流口；19、主隔条；20、次隔条；21、导流区。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1的一种自发电智能井盖装置的较佳实施例，自发电智能井盖装置包括盖板1、底板14、发电装置和储能装置，其中盖板1和底板14通过镂空的井座10连接并构成中空的容纳腔，盖板1上的卡块3与井座10上部的卡槽9卡接并固定，井座10下部的卡槽9与承托座12上的卡块卡接并固定，发电装置和储能装置连接，用于将产生的电能进行存储，发电装置包括叶轮式发电机，叶轮式发电机包括设置于容纳腔上部的叶轮组4和设置于容纳腔下部的发电机6，具体的，容纳腔内设置有机壳11，机壳11顶部设置密封板5，叶轮组4设置于机壳11外，发电机6设置于机壳1内，发电机6的转轴穿过密封板而与叶轮组4连接，如图2所示，盖板1上设置有多个导流区21，导流区21与容纳腔连通，导流区21用于将盖板1表面的流体进行分割并使流体以不同的方向冲击叶轮组4，促使叶轮组4沿同一个方向转动，本实施例中，盖板1上设置有六个导流区21，六个导流区21结构一致，且均为扇形结构，每个导流区21设置多根平行布置的隔条，相邻隔条间构成导流口18，而相邻导流区21内的隔条间夹角为45°，该夹角范围可在30～60°间。而隔条包括一根主隔条19以及与主隔条19平行的多根次隔条20，主隔条19一端与盖板1中心重合，另一端与盖板1边缘固定连接，而次隔条20一端与相邻导流区21内的主隔条19连接，另一端与盖板1边缘固定连接，从而各个导流区21间相互衔接，使盖板1具有很好的整体强度以及一定的稳定性。本实施例中，每个导流区21内自盖板中心至边缘方向导流口18大小依次递减，从而流体落下的时候形成具有层次的推动力，后续推力大于边缘推力，推力层层递增，利于叶轮组稳定的朝向一个方向转动。此外，每个隔条底部设置有与隔条延伸方向一致的导流板17，导流板17所在的平面与盖板1的夹角为45°，该夹角越大，其竖向冲击力越大，而水平方向的推动力变小，该夹角越小，其竖向冲击力越小，而水平方向的推动力变大，该夹角太大易造成水流冲击出叶轮组4的边缘，起不到推动作用，夹角太小作用力集中于叶轮组4中央，同样起不到推动作用，因此，经过多次试验和实践证明，夹角范围在30～60°较为合理，能很好推动叶轮组的转动，且能充分利用水能和风能，利用水流下冲或车流或自然风力对叶轮组4形成冲击，从而推动叶轮组4转动而发电。进一步的，如图3所示，叶轮组4由多个平板曲线后向叶片构成，叶片的叶径为容纳腔半径的0.8～0.9倍，从而能充分保证水流排出的同时尽可能保证对风能或水能的利用。且本实施例在试验过程中发现，在盖板1表面设置多个导流区21，并在导流区21内设置多根隔条的设计，可使流体形成较大的湍流，而湍流结合污水中的油脂以及表面活性剂较高分子等聚合物并相互作用可有效减少盖板1表面的阻力，并且最佳的的减阻幅度可达到10％以上，极大减少了阻力摩擦以及产生的能量损耗，极大提高流体冲击叶轮组的速度。

发电装置还包括设置于盖板1上表面的太阳能光伏板16，太阳能光伏板16表面设置有透明的加强板15，加强板15表面设置有凸起的防滑纹，从而防止行人在井盖上滑倒，而储能装置包括设置于机壳11内的蓄电池7和电量检测装置，蓄电池7的输出端与电网的输入端连接，蓄电池7的输入端同时与发电机6和太阳能光伏板16连接，从而可多方面充分利用自然界中的能源，保证发电效果。

此外，机壳11内还设置有控制装置，控制装置包括控制电路板，如图4所示，控制装置8与发电装置及储能装置连接，控制装置8通过无线输送装置与用户终端电连接，而盖板1外沿设置有第一发光装置2，底板14外沿设置有第二发光装置13，第一发光装置2以及第二发光装置13均连接控制装置8和储能装置中的蓄电池7，第一发光装置2以及第二发光装置13均为变色led灯带，正常情况下，第一发光装置2可对地面部分进行照明，用以辅助路灯照明，而紧急情况下，可将第一发光装置2的颜色变成红色或黄色进行警示，对行人及车辆起到很好的提示效果，第二发光装置13用于对井下进行照明，方便对井下情况进行实时探测。

因此，该智能井盖可利用自身发电充分供给自身设备用电，且将多余的电能输送至电网中用以辅助居民用电、工业用电。城市服务用电以及商业用电等，缓解市电压力，驱动叶轮组4转动的流体包括水流、自然风、汽车气流，根据实验检测，100个井盖依靠汽车发电约为1200kw·h，100个井盖依靠3～4级风发电约为1800kw·h，100个井盖依靠小雨发电约为800kw·h，100个井盖依靠大雨发电约为2900kw·h，因此结合来算，100个井盖平均一天发电约为2000kw·h。

且本发明中，由于叶轮组4转动而而井道内构成负压区，负压区利于进一步将路面的汽车尾气、扬尘吸收进来，多个井盖可构成一个城市空气净化系统，该空气净化系统可不间断吸收扬尘和尾气，而不需要提供额外的能源驱动，发电的同时净化了空气。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。