专利名称：利用轨道上列车行驶时造成的风力来发电的方法
技术领域：
本发明涉及能源利用技术，尤其涉及了列车(俗称火车)高速行驶时在其旁测产生的风力废能源被收集利用的方法。一主要是用于道路照明。
背景技术：
利用太阳能发电提供道路照明的方法，已经被人们采用，其不足在于在类似于梅雨季节的时间段内(阳光不足)，将会给人们的使用带来不便。目前，取之不尽的风力能源的利用(发电)受到了广泛的重视，然而，由人为造成的风力废能源如何被收集利用的问题，尚未引起人们的关注，例如，列车(火车)高速行驶时在汽车旁边产生的风力(其功率并不小)废能源，尚没有解决好它的被收集利用的问题。发明目的本发明之目的就是提出一种对上述由列车高速行驶时必然造成的上述风力废能源的收集利用的技术解决方案。为了实现上述发明目的，拟采用以下的技术将风力发电装置设置在单轨轨道系统或双轨轨道系统的两侧，并利用该发电装置旁边断续行驶而过的列车带动空气产生的断续大功率的风力，来驱动位于该列车侧部的风力发电装置旋转发电，再经过整流或直接通过蓄电池的蓄能过程，间接地为轨道上的信号灯或/和夜间的路灯提供持续的小功率直流电力(例如36伏)输出。——构成风力发电装置的旋转叶片所形成的正向迎风平面与列车车行驶方向成大于零度且小于90度的夹角；该夹角大小与风力发电装置的输出功率有关，通过实验可以测试出在同等条件下(指 车型与车速)获得的最大输出功率时的夹角数据。——所述的风力发电装置由常规的风力发电机(交流)以及设置在该风力发电机上形成轴流风扇结构形式的的常规旋转叶片构成。本发明的特点由于在列车轨道旁将在固定位置收集到的大功率但断续的风力进行风力发电，然后再将相对来说的该断续的大功率电力，方便地通过蓄电池转化成相对来说的小功率持续的电力，为实现对小功率的轨道信号灯或/和夜间的路灯提供服务的且相当简单(可操作性很强)的技术路线创造了条件。
图示意了本发明的一个实施例(双轨系统两侧设置了风力发电装置的布局)。1 列车轨道；2 风力发电装置；3 高速行驶的列车；a 构成风力发电装置的风力发电机；b 构成风力发电装置的叶片。
具体实施例方式本发明的关键在于将风力发电装置2(取100-1000瓦实验后再决定)分别设置在轨道1两侧，目的是让在轨道1两侧在不同车道上与不同方向上行驶的列车3都有可能
3就近通过列车3高速行驶时造成的无用风力，来驱动排列在列车轨道1两侧的风力发电装置2来发电。设置在轨道1两侧的风力发电装置2取得最大发电输出功率时的条件，即其旋转叶片b所形成的正向迎风平面与列车3行驶方向的夹角，通过在同等条件下(这里仅指车型与车速——因为列车3离开发电装置2的平行距离是固定的)的实验即可获得，显然，该夹角数据应该在90度与零度之间。——这是一个不可忽视的问题。风力发电装置2中叶片b的直径应该略大于列车3车厢的高度，风力发电装置2 的总高度也可以略高于列车3车厢的高度。如果，为列车3铺设的是单列轨道1系统，就可以放心地在该单列轨道1的两侧都设置排列着的风力发电装置2，该两侧的风力发电装置2同时工作，单位时间的发电量是单侧配用风力发电装置2的二倍，该两侧的风力发电装置2不会发生相互抵消的不利作用。——如果是双轨轨道1系统，就将排列着的风力发电装置2设置在如图所示意的在整个该双轨轨道1系统的两侧，这样的处理，易于操作。本发明中采用的灯最好用节能型的发光两极管类光源来充当，可以设想，以每小时上百公里的时速行进的一列列车3，通过一个风力发电装置2旁边时，造成的风力可以达到几百瓦甚至超千瓦的数量级(设置风力发电装置2的最大装机容量通过实地测试即可准确地获得)，假定每列列车3造成的近距离的风功率达到200瓦和风力持续时间为10秒， 那么，点亮一只1瓦的发光两极管类的光源(相当亮了)，可以持续的时间为2000秒。—— 不难设想，每天M小时里，只要在每个风力发电装置2旁侧的轨道1上通过一列列车3，那么，就可以在设计上确保上述的一只1瓦的发光两极管类的光源就可以点亮2000秒。显然，一旦在轨道1铺设完成，其侧部设置的风力发电装置2的数量会远远多于一个，而且，一旦轨道1通车后，每天路过一个风力发电装置2的列车3，也会远远多于一列，……以上述方法类推的计算结果(采用本发明可以发出的总电量与可以亮灯的总瓦数)就相当可观了。可以想象，只要设计得当，整个列车轨道1系统上所需要的灯光能源， 全部可以由本发明揭示的方法予以解决，而且，无论气候如何变化，只要轨道1系统中有列车3行驶，就不会影响本发明的正常实施。——很有可能，本发明所揭示的方法可以满足现代轨道1系统中所有辅助用电设施(主要指照明与通信等低能耗设施)的耗用电力。
权利要求
1.一种利用轨道上列车行驶时造成的风力来发电的方法，将风力发电装置( 设置在单轨轨道(1)系统或双轨轨道(1)系统的两侧，并利用该发电装置(2)旁边断续行驶而过的列车(3)带动空气产生的断续大功率的风力，来驱动位于该列车(3)侧部的风力发电装置⑵旋转发电，再经过整流并通过蓄电池的蓄能过程，间接地为轨道⑴上的信号灯或/ 和夜间的路灯提供持续的小功率直流电力输出；所述的构成风力发电装置(2)的旋转叶片(b)所形成的正向迎风平面与列车(3)行驶方向成大于零度且小于90度的夹角。
2.根据权利要求1所述的利用轨道上列车行驶时造成的风力来发电的方法，其特征在于所述的风力发电装置⑵由常规的风力发电机(a)以及设置在该风力发电机(a)上形成轴流风扇结构形式的常规旋转叶片(b)构成。
全文摘要
一种利用轨道上列车行驶时造成的风力来发电的方法，其特征在于将风力发电装置(2)设置在单轨轨道系统或双轨轨道系统的两侧，并利用该发电装置(2)旁边断续行驶而过的列车(3)带动空气产生的断续大功率的风力，来驱动位于该列车(3)侧部的风力发电装置(2)旋转发电，再经过整流并通过蓄电池的蓄能过程，间接地为轨道(1)上的信号灯或/和夜间的路灯提供持续的小功率直流电力输出，而且，旋转叶片(b)所形成的平面与列车(3)行驶方向成小于90度的夹角；所述的风力发电装置(4)由常规的风力发电机(a)以及设置在该风力发电机(b)上的常规旋转叶片(b)构成。在轨道(1)系统中，由列车(3)高速行驶时必然造成的风力废能源的收集利用的技术解决方案，具有可操作性很强的特点。
文档编号F03D9/02GK102410148SQ201110341668
公开日2012年4月11日 申请日期2011年10月23日 优先权日2011年10月23日
发明者罗坚毅 申请人:中国计量学院