本發(fā)明涉及一種供電裝置，尤其是指一種太陽能供電裝置。

背景技術(shù)：

路燈，一般泛指交通照明中路面照明范圍內(nèi)的燈具。路燈的安裝地點(diǎn)常見于道路單側(cè)或兩側(cè)，通常包括燈柱以及裝設(shè)于燈柱頂部的燈泡，其中燈泡與供電裝置電連接，燈泡一般用于夜間為行人提供較為明亮的視野。

就目前而言，中國路燈存量約在2800萬-3000萬盞，近幾年每年新增路燈數(shù)量為15%-20%，約300萬-600萬盞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前城市照明（僅計(jì)算景觀照明和路燈等功能照明）的年用電量約占中國總發(fā)電量的4%至5%，這個(gè)數(shù)據(jù)相當(dāng)于在建三峽水力發(fā)電工程投產(chǎn)后的年發(fā)電能力（約850億千瓦時(shí)）。每年路燈消耗大量的電能一直是市政建設(shè)中相當(dāng)重要的難題，隨著世界能源危機(jī)的加劇，各國都在尋求解決能源危機(jī)的辦法，而大大降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑。隨著科技的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，尋求新能源和可再生能源的利用為解決上述問題指明了一條道路，但是具體的實(shí)施方案還需要進(jìn)步一去完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種太陽能供電裝置，其主要目的在于克服現(xiàn)有路燈總體年耗電量基數(shù)龐大、對能源消耗量大的缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種太陽能供電裝置，包括發(fā)電組件和與該發(fā)電組件電連接的蓄電池，所述發(fā)電組件包括支撐柱、液缸、發(fā)電齒輪以及與該發(fā)電齒輪相適配的齒條，所述支撐柱的一端固定于路面，另一端設(shè)有液缸行程段，所述液缸的底部設(shè)有與支撐柱上液缸行程段的橫截面大小一致的插入口，所述支撐柱通過該插入口伸進(jìn)液缸內(nèi)部，所述液缸內(nèi)部填充滿容易受熱膨脹的液體，所述液缸可上下滑動(dòng)地固定于所述燈柱上，所述發(fā)電齒輪裝設(shè)于所述液缸側(cè)壁的一側(cè)，所述發(fā)電齒輪的輸出端連接有一變速器，該變速器的輸出端連接有發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)的輸出端與所述蓄電池電連接。

進(jìn)一步的，所述支撐柱上液缸行程段包括上止點(diǎn)和下止點(diǎn)，其中上止點(diǎn)為支撐柱的端部，與下止點(diǎn)下方附近的位置設(shè)有抵觸塊，在液缸的上下滑動(dòng)過程中，當(dāng)下止點(diǎn)與所述插入口齊平時(shí)，所述抵觸塊正好與所述液缸的底部相抵觸。

進(jìn)一步的，所述液缸底部的底壁內(nèi)設(shè)置有防溢通道，該防溢通道的輸入口開設(shè)于所述插入口一側(cè)位置，所述防溢通道的輸出口通過一輸出連接管與一儲(chǔ)液罐相連通。

進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)液罐還通過一輸入連接管與所述液缸相連通，該輸入連接管上設(shè)有用于控制液體從儲(chǔ)液罐單向流入所述液缸的單向閥。

進(jìn)一步的，所述液缸的外側(cè)壁上覆蓋有一層容易吸附太陽光的吸收層。

進(jìn)一步的，所述液缸的形狀呈半橢圓球形，其底部的邊緣向液缸內(nèi)部凹陷并逐漸收縮形成一弧狀底壁，所述插入口設(shè)于該弧狀底壁的最高點(diǎn)位置。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果在于:

1、本發(fā)明設(shè)計(jì)獨(dú)特、能量利用率高，通過在所述液缸內(nèi)填充滿容易受熱膨脹的液體（比如水銀），當(dāng)太陽照射在液缸的外壁上，液缸內(nèi)的液體會(huì)受熱膨脹，從而對支撐柱表面施加力的作用，而支撐柱由于是固定不動(dòng)地裝設(shè)有地面上，因而其會(huì)對液缸內(nèi)的液體產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而推動(dòng)液缸沿著燈柱做上下滑動(dòng)，固定安裝在液缸側(cè)壁一側(cè)的發(fā)電齒輪也同樣會(huì)隨之上下運(yùn)動(dòng)，由于發(fā)電齒輪是通齒條嚙合在一起的，因此在發(fā)電齒輪上下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)也會(huì)轉(zhuǎn)化成發(fā)電齒輪本身的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過變速器的變速作用帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并把電能存儲(chǔ)在蓄電池中供路燈晚上使用。本發(fā)明是通過利用液體的熱脹冷縮的特性，以太陽能這種可再生的能源作為動(dòng)力來源，太陽能利用效率高，可以達(dá)到將近80%的利用率，其所產(chǎn)生的電能基本能夠滿足路燈夜間照明的需求。本發(fā)明的推廣應(yīng)用必將有效地緩解路燈總體年耗電量基數(shù)龐大的問題，節(jié)省能源、減少能耗，為解決能源危機(jī)指明了一條全新的道路。

2、在本發(fā)明中，所述支撐柱上液缸行程段包括上止點(diǎn)和下止點(diǎn)，在液缸的上下滑動(dòng)過程中，當(dāng)下止點(diǎn)與所述插入口齊平時(shí)，所述抵觸塊正好與所述液缸的底部相抵觸，這樣可以防止液缸內(nèi)液體降溫收縮時(shí)，液缸向下移動(dòng)，支撐柱上端會(huì)與液缸內(nèi)壁的頂部接觸，影響到液體受熱膨脹對支撐柱表面作用力的施加。

3、在本發(fā)明中，所述液缸底部的底壁內(nèi)設(shè)置有防溢通道，并且該防溢通道的輸入口開設(shè)于所述插入口一側(cè)位置，所述防溢通道的輸出口通過一輸出連接管與一儲(chǔ)液罐相連通，當(dāng)液缸向上滑動(dòng)的過程中，支撐柱上液缸行程段的上止點(diǎn)低于防溢通道的輸入口，這時(shí)液缸內(nèi)的液體便會(huì)自動(dòng)流到儲(chǔ)液罐中，可以防止支撐柱從液缸上脫落。

4、在本發(fā)明中，所述儲(chǔ)液罐還通過一輸入連接管與所述液缸相連通，該輸入連接管上設(shè)有用于控制液體從儲(chǔ)液罐單向流入所述液缸的單向閥，當(dāng)?shù)钟|塊正好與所述液缸的底部相抵觸，這時(shí)液缸內(nèi)的液體如果繼續(xù)降溫收縮，液缸內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，這時(shí)儲(chǔ)液罐內(nèi)的液體便受到大氣壓的作用下，通過單向閥向液缸內(nèi)補(bǔ)充液體，保證液缸上下運(yùn)動(dòng)過程中，液缸內(nèi)的液體總是充滿的，進(jìn)而保證發(fā)電齒輪輸出發(fā)電的持續(xù)性。

6、本發(fā)明通過在液缸的外側(cè)壁上覆蓋吸收層的目的在于提高太陽能的吸附性能，增加對太陽能的利用效率。將液缸的形狀呈半橢圓球形，并將插入口設(shè)于該弧狀底壁的最高點(diǎn)位置，這樣可以避免太陽光照射在插入口的位置，也可以避免下雨時(shí)雨水淋到插入口的位置，這樣可以保證支撐柱與液缸連接位置的密閉性能，并且這種密閉性能可以最大地程度杜絕室外環(huán)境因素對其的影響。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例中路燈的結(jié)構(gòu)示意圖，其中省略掉靠前的擋住液缸視角的那根下柱體。

圖2為圖1中A處的放大示意圖。

圖3為圖1在另一種狀態(tài)下的示意圖，其中液缸內(nèi)液體受熱膨脹帶動(dòng)液缸向上滑動(dòng)較高位置。

圖4為圖3中B處的放大示意圖。

圖5為上述三根下柱體與所述液缸的配合示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

參照圖1和圖2。一種節(jié)省能源的路燈，包括路燈本體1以及供電裝置2，所述路燈本體1包括燈柱3以及裝設(shè)于燈柱3頂部的燈泡10，所述供電裝置2與該燈泡10電連接。所述供電裝置2包括發(fā)電組件20和與該發(fā)電組件20電連接的蓄電池21，所述發(fā)電組件20包括支撐柱22、液缸23、發(fā)電齒輪24、與發(fā)電齒輪24相適配的齒條25、發(fā)電齒輪26以及與發(fā)電齒輪26相適配的齒條27，所述支撐柱22的一端固定于路面，另一端設(shè)有液缸行程段220，所述液缸23的底部設(shè)有與支撐柱22上液缸行程段220的橫截面大小一致的插入口（圖中未標(biāo)出），所述支撐柱22通過該插入口伸進(jìn)液缸23內(nèi)部，所述液缸23內(nèi)部填充滿容易受熱膨脹的液體，在本實(shí)施例中，此種容易受熱膨脹的液體采用水銀。所述液缸23可上下滑動(dòng)地固定于所述燈柱3上，所述發(fā)電齒輪24裝設(shè)于所述液缸側(cè)壁的左側(cè)，發(fā)電齒輪26裝設(shè)于所述液缸側(cè)壁的右側(cè)。發(fā)電齒輪24以及發(fā)電齒輪26均可以采用單向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電齒輪，即當(dāng)液缸23向上滑動(dòng)時(shí)，發(fā)電齒輪24便受其帶動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)，并且通過與齒條25的嚙合作用，使得發(fā)電齒輪24產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)發(fā)電齒輪24便可以將其轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩輸出，而當(dāng)液缸23向下滑動(dòng)時(shí)，發(fā)電齒輪24便受其帶動(dòng)而向下運(yùn)動(dòng)，并且通過與齒條25的嚙合作用，使得發(fā)電齒輪24產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但是由于發(fā)電齒輪24為單向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電齒輪，其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)不能產(chǎn)生力矩的輸出，因此無法給下面提到的發(fā)電機(jī)提供發(fā)電所需要的動(dòng)力。同樣的道理，發(fā)條齒輪26與發(fā)電齒輪24的原理是相同的，但是其力矩的輸出情形與發(fā)電齒輪24有所區(qū)別，即當(dāng)液缸23向上滑動(dòng)時(shí)，發(fā)電齒輪26便受其帶動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)，并且通過與齒條27的嚙合作用，使得發(fā)電齒輪25產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于發(fā)電齒輪26為單向轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電齒輪，其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)不能產(chǎn)生力矩的輸出，因此無法給下面提到的發(fā)電機(jī)提供發(fā)電所需要的動(dòng)力；而當(dāng)液缸23向下滑動(dòng)時(shí)，發(fā)電齒輪26便受其帶動(dòng)而向下運(yùn)動(dòng)，并且通過與齒條27的嚙合作用，使得發(fā)電齒輪26產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)發(fā)電齒輪26便可以將其轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩輸出，因而，當(dāng)夜間時(shí)分，液缸23在自身重力作用下可以向下滑動(dòng)，從而通過發(fā)電齒輪26的作用，能進(jìn)行發(fā)電，進(jìn)一步地滿足路燈的供電需求。以上敘述到的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)可以輸出力矩而順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)不能輸出力矩的單向發(fā)電齒輪在市面上相當(dāng)常見，因此不對其具體的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理進(jìn)行詳細(xì)敘述。所述發(fā)電齒輪24和發(fā)電齒輪26的輸出端各自連接有一變速器28，該兩個(gè)變速器28的輸出端各自連接有發(fā)電機(jī)（由于被變速器28遮擋，圖中未示出），該兩個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出端均與所述蓄電池21電連接，以上敘述到的變速器28的作用在于將低速轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)電齒輪24和發(fā)電齒輪26的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成滿足發(fā)電機(jī)工作的轉(zhuǎn)速，能夠滿足上述功能的變速器在市面上相當(dāng)常見，因此不對其具體的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理進(jìn)行詳細(xì)敘述。本實(shí)施例在使用時(shí)，當(dāng)太陽照射在液缸23的外壁上，液缸23內(nèi)的液體會(huì)受熱膨脹，從而對支撐柱22表面施加力的作用，而支撐柱22由于是固定不動(dòng)地裝設(shè)有地面上，因而其會(huì)對液缸23內(nèi)的液體產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而推動(dòng)液缸23沿著燈柱3做上下滑動(dòng)，固定安裝在液缸23側(cè)壁的發(fā)電齒輪24和發(fā)電齒輪26也同樣會(huì)隨之上下運(yùn)動(dòng)并轉(zhuǎn)化成發(fā)電齒輪24和發(fā)電齒輪26本身的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過變速器28的變速作用帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并把電能存儲(chǔ)在蓄電池21中供路燈晚上使用。本實(shí)施例是通過利用液體的熱脹冷縮的特性，以太陽能這種可再生的能源作為動(dòng)力來源，太陽能利用效率高，可以達(dá)到將近80%的利用率，其所產(chǎn)生的電能基本能夠滿足路燈夜間照明的需求。本實(shí)施例的推廣應(yīng)用必將有效地緩解路燈總體年耗電量基數(shù)龐大，節(jié)省能源、減少能耗，為解決能源危機(jī)指明了一條全新的道路。

參照圖1、圖2、圖3和圖4。所述支撐柱22上液缸行程段220包括上止點(diǎn)221和下止點(diǎn)222，其中上止點(diǎn)221即為支撐柱22的端部，與下止點(diǎn)222下方附近的位置設(shè)有抵觸塊223，在液缸23的上下滑動(dòng)過程中，當(dāng)下止點(diǎn)222與所述插入口齊平時(shí)，所述抵觸塊223正好與所述液缸23底部的底壁230相抵觸。通過設(shè)置抵觸塊223可以防止液缸23內(nèi)液體降溫收縮時(shí)，液缸23向下移動(dòng)，支撐柱22上端會(huì)與液缸23內(nèi)壁的頂部接觸，影響到液體受熱膨脹對支撐柱22表面作用力的施加。所述液缸23底部的底壁230內(nèi)設(shè)置有防溢通道231，該防溢通道231的輸入口開設(shè)于所述插入口一側(cè)位置，所述防溢通道231的輸出口通過一輸出連接管232與一儲(chǔ)液罐4相連通。所述儲(chǔ)液罐4還通過一輸入連接管233與所述液缸23相連通，該輸入連接管233上設(shè)有用于控制液體從儲(chǔ)液罐4單向流入所述液缸23的單向閥234。通過設(shè)置防溢通道231，當(dāng)液缸23向上滑動(dòng)的過程中，支撐柱22上液缸行程段220的上止點(diǎn)221低于防溢通道231的輸入口，這時(shí)液缸23內(nèi)的液體便會(huì)自動(dòng)流到儲(chǔ)液罐4中，可以防止支撐柱22從液缸23上脫落；當(dāng)?shù)钟|塊223正好與所述液缸23的底部相抵觸，這時(shí)液缸23內(nèi)的液體如果繼續(xù)降溫收縮，液缸23內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，這時(shí)儲(chǔ)液罐4內(nèi)的液體便受到大氣壓的作用下，通過單向閥234向液缸23內(nèi)補(bǔ)充液體，保證液缸23上下運(yùn)動(dòng)過程中，液缸23內(nèi)的液體總是充滿的，進(jìn)而保證發(fā)電齒輪輸出發(fā)電的持續(xù)性。為了提高太陽能的吸附性能，增加對太陽能的利用效率，所述液缸的外側(cè)壁上覆蓋有一層容易吸附太陽光的吸收層，在本實(shí)施例中該吸收層可以采用瀝青涂層，其作用原理就如同柏油路上的瀝青混凝土涂層對太陽能的吸附原理，當(dāng)然上述吸收層還可以采用太陽能熱水器上的吸收涂層相類似的材料，也就是在透光性材料上涂上黑漆來增加其吸附太陽能的性能。所述液缸23的形狀呈半橢圓球形，其底部的邊緣向液缸23內(nèi)部凹陷并逐漸收縮形成一弧狀底壁，該弧狀底壁即為上述液缸23底部的底壁230。所述插入口設(shè)于該弧狀底壁的最高點(diǎn)位置。這樣設(shè)置可以避免太陽光照射在插入口的位置，也可以避免下雨時(shí)雨水淋到插入口的位置，這樣可以保證支撐柱22與液缸23連接位置的密閉性能，并且這種密閉性能可以最大程度地杜絕室外環(huán)境因素對其的影響。

參照圖1和圖5。所述燈柱3包括上柱體30以及三根固定于地面且在平面上呈正三角形排布的下柱體31，該三根下柱體31分別各自通過一斜柱體32連接于所述上柱體30的下端部。所述液缸23可上下滑動(dòng)地裝設(shè)于上述三根下柱體31的內(nèi)側(cè)，每根下柱體31在朝著所述液缸23的方向上設(shè)置有導(dǎo)軌310，所述液缸23的側(cè)壁上開設(shè)有三個(gè)在平面上互呈120度角布置的導(dǎo)槽311，上述三根下柱體31上的導(dǎo)軌310均裝設(shè)于與其相對應(yīng)的導(dǎo)槽311內(nèi)。每根導(dǎo)軌310的截面為兩個(gè)梯形對置構(gòu)成的“工”字形結(jié)構(gòu)，每個(gè)導(dǎo)槽311內(nèi)壁設(shè)有與所述導(dǎo)軌310的滑動(dòng)面相接觸的滾珠312。通過設(shè)置上述導(dǎo)軌310和導(dǎo)槽311，可以使得液缸23在上下滑動(dòng)的過程中更加平穩(wěn)，其中導(dǎo)槽311內(nèi)還設(shè)有滾珠312，導(dǎo)軌311在滾珠312上滑動(dòng)一方面可以減少導(dǎo)軌311所受到的摩擦阻力，延長導(dǎo)軌311的使用壽命，另一方面可以降低克服上述摩擦阻力所需要做的功，提高整套裝置的能量利用率。本實(shí)施例中上述蓄電池21、發(fā)電齒輪24、發(fā)電齒輪26、變速器28以及發(fā)電機(jī)均固定安裝在所述液缸23的外側(cè)壁上。供電裝置2與上述燈泡10通過一導(dǎo)線電連接，該導(dǎo)線設(shè)置為纏繞所述上柱體30側(cè)壁的彈性線圈301，該彈性線圈301的上端與燈泡10電連接，下端與所述蓄電池21電連接。通過設(shè)置所述彈性線圈301可以避免線路在蓄電池21上下運(yùn)動(dòng)的過程中電路線路出現(xiàn)局部張力過大而斷掉，杜絕路燈的故障隱患，能夠保證路燈長時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)行。

在本實(shí)施例中，上述實(shí)施方式采用水銀作為容易受熱膨脹的液體，由于水銀的熱膨脹系數(shù)和比熱容均為公知技術(shù)，因而本實(shí)施例的發(fā)電效率可以根據(jù)液缸23的形狀和體積的變化進(jìn)行調(diào)整，此項(xiàng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員只需進(jìn)行多次調(diào)試即可獲得，因而此處并不列舉具體數(shù)值。當(dāng)然，本發(fā)明中提及的容易受熱膨脹的液體不局限于水銀，還可以是硅油或醇類化合物。

上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。