用于隧道的自发电照明系统的制作方法

本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种用于隧道的自发电照明系统。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，公路、铁路等用于通行的隧道也越来越多。隧道中安装的照明灯一般采用发电站发电，然后输送到隧道的变压器，再通过变压器给照明灯供电。据统计，这些隧道电力照明系统一年的耗电量高达几百亿度，不仅成本非常高，而且耗费大量能源，增加了温室气体排放。

为了节约能源，目前较为先进的隧道照明系统采用节能灯具，例如LED灯，但是节能灯具所节约的能量有限。现有的隧道照明系统的节能方式大多局限于用电方式和用电设备，并没有从能量源头出发，从而保证绿色环保的发展理念。

此外，现有隧道缺少光照度监控系统。由于隧道外的自然光源在不同时间的光照亮度不同，导致隧道在白天时外亮内暗，在夜晚时外暗内亮的现象，一定程度上给进出隧道的驾驶员带来了强烈的亮度视觉差，容易造成交通事故。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提出一种用于隧道的自发电照明系统，该系统利用空气流动进行发电，极大地节约了能源，且对光照度进行监控，减小隧道内外在亮度上的视觉差异。

为实现上述目的，本实用新型的用于隧道的自发电照明系统包含发电装置、照明装置、控制装置，发电装置包含涡扇、转子、定子、滑环腔、电刷、铜制滑环，涡扇与转子连接，转子设置在定子内，且具有转子轴，转子轴上压装转子线圈，转子轴从转子内延伸至滑环腔内，电刷、铜制滑环设置在滑环腔内，铜制滑环压装在转子轴上，并与转子线圈的两端连接，铜制滑环的外壁与电刷接触，照明装置包含LED灯组，LED灯组与电刷连接，自发电照明系统还包含蓄电池，蓄电池与LED灯组连接，控制装置包含电量监控模块、变压器、双刀双掷开关、光照度监控模块、亮度调节模块，电量监控模块与蓄电池连接，且与双刀双掷开关的继电器连接，双刀双掷开关具有上触点对、下触点对、固定触点对，上触点对、下触点对分别与变压器、蓄电池连接，固定触点对经过亮度调节模块与LED灯组连接，亮度调节模块与光照度监控模块连接。

进一步地，铜制滑环为两个，且相互绝缘。

进一步地，照明装置包含LED腔，LED灯组被容纳在LED腔内。

进一步地，自发电照明系统设置在隧道左右车道的中央。

进一步地，光照度监控模块设置在隧道的外部。

本实用新型的用于隧道的自发电照明系统充分利用了隧道内来往车辆形成的空气气流进行发电、蓄电，有效地节约了能源，且能根据外界自然光的亮度调节隧道内照明灯的亮度，减小了隧道内外的在亮度上的视觉差异，降低了交通事故的发生率，提高了形成安全。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实用新型首选实施方式的用于隧道的自发电照明系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型首选实施方式的用于隧道的自发电照明系统包含发电装置、照明装置、控制装置。

发电装置包含涡扇9、转子8、定子7、滑环腔6，以及设置在滑环腔6内的电刷5、铜制滑环4。

“涡扇”是涡轮风扇发动机的简称，其能将喷管喷射出的燃气与风扇排出的空气共同产生反作用推力。“滑环”是负责为旋转体连通、输送能源与信号的电气部件。涡扇、滑环为公知技术，此处不再赘述其构造和工作原理。

转子8具有转子轴17，转子轴17上压装转子线圈。定子7设置在转子8的外面，转子8能在定子7的中心绕转子轴17转动。涡扇9与转子8连接，并能带动转子轴17转动。

转子轴17从转子8内延伸到滑环腔6内。在滑环腔6内，两个相互绝缘的铜制滑环4被压装在转子轴17上，并分别与转子线圈两端相连接，铜制滑环4的外壁与电刷5接触。

照明装置包括LED腔2，以及设置在LED腔2内的LED灯组3。LED灯组3与电刷5连接。

自发电照明系统还包含蓄电池1，用于存储发电装置产生的电量，并向LED灯组3提供电能。蓄电池1与LED灯组3连接。铜制滑环4能通过电刷5将电流传输到蓄电池1进行蓄电。

控制装置包括电量监控模块10、变压器11、双刀双掷开关12、光照度监控模块15和亮度调节模块16。

电量监控模块10与蓄电池1连接，用于监测蓄电池1内的电量，同时，电量监控模块10还与双刀双掷开关12上的继电器相连接，控制开关的闭合方向。

双刀双掷开关12具有上触点对13、下触点对14、固定触点对18。上触点对13、下触点对14分别与变压器11、蓄电池1连接，固定触点对18经过亮度调节模块16连接到LED灯组3上。亮度调节模块16与设置在隧道外的光照度监控模块15相连接并受其控制。光照度监控模块15监控隧道外自然光的亮度，并根据监测结果控制亮度调节模块16，亮度调节模块16根据自然光的亮度调节LED灯组3的亮度。

上述用于隧道的自发电照明系统的工作原理如下：

该照明系统设置在隧道左右车道的中央，在车辆经过隧道时，利用来往行驶车辆引起的空气流动使涡扇9转动，从而带动转子轴17转动，通过转子8在定子7中心的旋转产生电流，并储存到蓄电池1内，当蓄电充分并达到设定值时，电量监控模块10控制双刀双掷开关12上的继电器工作，使得下触点对14接通，蓄电池1为LED灯组3供电。当隧道内车辆过少，蓄电池1内电量降低到设定值时，电量监控模块10控制双刀双掷开关12上的继电器工作，使得上触点对13接通，由外部电源即变压器11为LED灯组3供电，直到蓄电池1内电量重新提高到设定值。设置在隧道外的光照度监控模块15实时监测自然光照度并将信号传递给亮度调节模块16，由亮度调节模块16参照自然光照度根据预设的模型调节LED灯组3的亮度。

本实用新型的用于隧道的自发电照明系统，只要隧道内有车辆经过带动空气流动，发电装置便会工作，即无论在蓄电池供电还是外部电源供电的情况下，照明系统对空气流动的利用是完全的、持续的，蓄电池也是持续蓄电的，因此，该照明系统充分利用了隧道内来往车辆引起的空气流动进行发电和蓄电，大大地减少了外部电源供电，节约了能源和照明成本。另外，该照明系统能根据外界自然光照亮度对隧道内照明亮度进行动态调节，既降低了能耗，同时又减小了隧道内外亮度上的视觉差异，提高了形成安全性。

优选地，在选择蓄电池的最大蓄电量时，充分考虑相应隧道单个蓄电周期内的最大车流量和最小照明亮度，经过计算分析，留出蓄电量裕度，防止蓄电池的过充。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。