一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的led防爆燈系統(tǒng)及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)。壓電拾振裝置安裝在采油現(xiàn)場道路兩旁或大型采油機(jī)械的旁邊，大型車輛在道路行使以及大型采油機(jī)械工作時會產(chǎn)生劇烈振動，壓電拾振裝置用來拾取振動能量并轉(zhuǎn)化為電能；電能通過振動采集電纜輸送到整流穩(wěn)壓模塊，轉(zhuǎn)化為可以儲存在儲能裝置中的電能，儲存在儲能裝置中的電能經(jīng)LED燈具驅(qū)動控制模塊處理后，通過燈具驅(qū)動電纜為LED防爆燈提供電能。有益效果是：可以有效的收集振動能量并加以利用來實(shí)現(xiàn)采油現(xiàn)場的照明，解決了LED防爆燈受天氣和地域的限制，不能持續(xù)供能的問題；不需要市電接入，解決了采油現(xiàn)場市電供給困難的問題，大大降低采油現(xiàn)場的電力設(shè)施建設(shè)費(fèi)用。
【專利說明】一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED防爆燈系統(tǒng)及使用方法，特別涉及一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越突顯出資源短缺和環(huán)境污染問題，全球能源與環(huán)保壓力已越來越大。在此背景下，世界各國的節(jié)能環(huán)保意識正逐步增強(qiáng)，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)前市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流趨勢。LED燈憑借其高節(jié)能、環(huán)保、壽命長的優(yōu)點(diǎn)，正被世界各國大力推廣。石化企業(yè)作為國家的支柱產(chǎn)業(yè)，更是注重節(jié)能環(huán)保問題。LED防爆燈相對傳統(tǒng)防爆燈，具有節(jié)能環(huán)保、防爆性能好、抗震的優(yōu)點(diǎn)。中石化出臺多項(xiàng)政策文件，要求石化企業(yè)進(jìn)行LED燈節(jié)能改造。
[0003]現(xiàn)在國內(nèi)LED防爆燈多為市電供電，仍需要電能供應(yīng)。怎樣利用可再生能源為LED防爆燈供電，在LED節(jié)能的前提下進(jìn)一步節(jié)能，成為LED防爆燈研發(fā)機(jī)構(gòu)必須攻克的課題。經(jīng)過各研發(fā)機(jī)構(gòu)的努力，利用太陽能和風(fēng)能供電的LED防爆燈被大力推廣。
[0004]中國專利201220345900.6公開了一種太陽能LED防爆燈，所述的LED防爆燈的電源端與太陽能控制器的負(fù)載輸出端連接，太陽能控制器的充電輸出端與蓄電池連接，太陽能控制器的輸入端與太陽能電池板的輸出端連接。該太陽能LED防爆燈能有效應(yīng)用在安全防爆領(lǐng)域內(nèi)，自動獨(dú)立供電，停電的情況下也可自供電，且環(huán)保節(jié)能、安全高效，使用更加簡單方便。
[0005]中國專利201020566517.4公開了 一種防爆風(fēng)光互補(bǔ)照明系統(tǒng)，該專利公開了一種利用風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)發(fā)電的LED防爆燈系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，可以無市電照明，節(jié)能效果好，且安全性能高。
[0006]但是上述專利提供的LED防爆燈系統(tǒng)，仍然存在問題，具體原因如下:1.陰雨天時太陽能功能不足，LED燈具可能會無法實(shí)現(xiàn)照明；2.不是任何地區(qū)的風(fēng)力都可以驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)及使用方法，利用采油現(xiàn)場持續(xù)存在的振動能量，為LED防爆燈供電，實(shí)現(xiàn)在無市電接入的情況下的連續(xù)照明。
[0008]本發(fā)明提供一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)，包括壓電拾振裝置、LED防爆燈、振動采集電纜、整流穩(wěn)壓模塊、儲能裝置、LED燈具驅(qū)動控制模塊、燈具驅(qū)動電纜，所述的壓電拾振裝置安裝在采油現(xiàn)場道路兩旁或大型采油機(jī)械的旁邊，大型車輛在道路行使以及大型采油機(jī)械工作時會產(chǎn)生劇烈振動，壓電拾振裝置用來拾取振動能量并轉(zhuǎn)化為電能；電能通過振動采集電纜輸送到整流穩(wěn)壓模塊，整流模塊把壓電拾振裝置產(chǎn)生的交流電整理成直流電，穩(wěn)壓模塊把整流模塊處理后的直流電的電流電壓進(jìn)行調(diào)變換，轉(zhuǎn)化為可以儲存在儲能裝置中的電能，儲存在儲能裝置中的電能經(jīng)LED燈具驅(qū)動控制模塊處理后，通過燈具驅(qū)動電纜為LED防爆燈提供電能。
[0009]上述的壓電拾振裝置包括上蓋、輸出電纜、阻尼變壓器、外殼、壓電陶瓷片、彈性電極、慣性質(zhì)量塊，所述的外殼的內(nèi)腔由上到下依次設(shè)有阻尼變壓器、慣性質(zhì)量塊和壓電陶瓷片、彈性電極，外殼的頂部設(shè)有上蓋，所述的阻尼變壓器的輸出端連接到輸出電纜，拾取振動能量后，慣性質(zhì)量塊發(fā)生慣性位移，從而導(dǎo)致壓電陶瓷片形變，發(fā)生正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能，經(jīng)阻尼變壓器處理后，通過輸出電纜將電力輸出。
[0010]本發(fā)明提供的利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟:
(1)多組壓電拾振裝置安裝在采油現(xiàn)場道路兩旁或大型采油機(jī)械的旁邊，大型車輛在道路行使以及大型采油機(jī)械工作時會產(chǎn)生劇烈振動，壓電拾振裝置用來拾取振動能量并轉(zhuǎn)化為電能；
(2)壓電拾振裝置拾取振動能量后，慣性質(zhì)量塊發(fā)生慣性位移，從而導(dǎo)致壓電陶瓷片形變，發(fā)生正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能，經(jīng)阻尼變壓器處理后，通過電力電纜輸出；
(3)壓電拾振裝置產(chǎn)生的電能經(jīng)電力電纜輸送到整流穩(wěn)壓模塊，整流模塊把壓電拾振裝置產(chǎn)生的交流電整理成直流電，穩(wěn)壓模塊把整流模塊處理后的直流電的電流電壓進(jìn)行調(diào)變換，轉(zhuǎn)化為可以儲存在儲能裝置中的電能；儲能裝置為高性能鋰電池組或可充電鉛酸電池組；
(4)儲存在儲能裝置中的電能經(jīng)LED燈具驅(qū)動控制模塊處理后，燈具驅(qū)動電纜為LED防爆燈(3)提供電能；其中，LED燈具驅(qū)動控制模塊要根據(jù)LED燈具發(fā)光源的技術(shù)參數(shù)選擇，LED燈具驅(qū)動控制模塊來實(shí)現(xiàn)燈具光控、定時及聲控選擇。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
(1)通常情況下，采油現(xiàn)場產(chǎn)生的振動能量會被白白浪費(fèi)，本發(fā)明可以有效的收集這部分能量并加以利用來實(shí)現(xiàn)采油現(xiàn)場的照明，具有顯著的社會經(jīng)濟(jì)價值；
(2)該發(fā)明解決了現(xiàn)有的LED防爆燈受天氣和地域的限制，不能持續(xù)供能的問題；
(3)該發(fā)明不需要市電接入，解決了采油現(xiàn)場市電供給困難的問題，大大降低采油現(xiàn)場的電力設(shè)施建設(shè)費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1是本發(fā)明的現(xiàn)場模擬圖；
附圖2是本發(fā)明的壓電拾振裝置的結(jié)構(gòu)圖；
附圖3是本發(fā)明的壓電拾振裝置的壓電陶瓷未受外力影響時的示意圖；
附圖4是本發(fā)明的壓電拾振裝置的壓電陶瓷拾取振動能量后的示意圖；
附圖5是本發(fā)明的整體等效電路圖；
上圖中:壓電拾振裝置1、大型采油機(jī)械2、LED防爆燈3、振動采集電纜4、整流穩(wěn)壓模塊5、儲能裝置6、LED燈具驅(qū)動控制模塊7、燈具驅(qū)動電纜8 ;上蓋1.1、輸出電纜1.2、阻尼變壓器1.3、外殼1.4、壓電陶瓷片1.5、彈性電極1.6、慣性質(zhì)量塊1.7?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]結(jié)合附圖1-5，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明提供一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)，包括壓電拾振裝置1、LED防爆燈3、振動采集電纜4、整流穩(wěn)壓模塊5、儲能裝置6、LED燈具驅(qū)動控制模塊7、燈具驅(qū)動電纜8，所述的壓電拾振裝置I安裝在采油現(xiàn)場道路兩旁或大型采油機(jī)械2的旁邊，大型車輛在道路行使以及大型采油機(jī)械工作時會產(chǎn)生劇烈振動，壓電拾振裝置用來拾取振動能量并轉(zhuǎn)化為電能；電能通過振動采集電纜4輸送到整流穩(wěn)壓模塊5，整流模塊把壓電拾振裝置產(chǎn)生的交流電整理成直流電，穩(wěn)壓模塊把整流模塊處理后的直流電的電流電壓進(jìn)行調(diào)變換，轉(zhuǎn)化為可以儲存在儲能裝置6中的電能，儲存在儲能裝置6中的電能經(jīng)LED燈具驅(qū)動控制模塊7處理后，通過燈具驅(qū)動電纜8為LED防爆燈3提供電能，LED防爆燈的光源由多個LED芯片串并聯(lián)組成。
[0014]其中，壓電拾振裝置I包括上蓋1.1、輸出電纜1.2、阻尼變壓器1.3、外殼1.4、壓電陶瓷片1.5、彈性電極1.6、慣性質(zhì)量塊1.7，所述的外殼1.4的內(nèi)腔由上到下依次設(shè)有阻尼變壓器1.3、慣性質(zhì)量塊1.7和壓電陶瓷片1.5、彈性電極1.6，外殼1.4的頂部設(shè)有上蓋1.1，所述的阻尼變壓器1.3的輸出端連接到輸出電纜1.2，拾取振動能量后，慣性質(zhì)量塊
1.7發(fā)生慣性位移，從而導(dǎo)致壓電陶瓷片1.5形變，發(fā)生正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能，經(jīng)阻尼變壓器1.3處理后,通過輸出電纜1.2將電力輸出。
[0015]本發(fā)明的利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟:
(1)多組壓電拾振裝置安裝在采油現(xiàn)場道路兩旁或大型采油機(jī)械的旁邊，大型車輛在道路行使以及大型采油機(jī)械工作時會產(chǎn)生劇烈振動，壓電拾振裝置用來拾取振動能量并轉(zhuǎn)化為電能，該壓電拾振裝置相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，拾取振動能量后產(chǎn)生電能；
(2)壓電拾振裝置拾取振動能量后，慣性質(zhì)量塊發(fā)生慣性位移，從而導(dǎo)致壓電陶瓷片形變，發(fā)生正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能，經(jīng)阻尼變壓器處理后，通過電力電纜輸出；
(3)壓電拾振裝置產(chǎn)生的電能經(jīng)電力電纜輸送到整流穩(wěn)壓模塊，整流模塊把壓電拾振裝置產(chǎn)生的交流電整理成直流電，穩(wěn)壓模塊把整流模塊處理后的直流電的電流電壓進(jìn)行調(diào)變換，轉(zhuǎn)化為可以儲存在儲能裝置中的電能；儲能裝置為高性能鋰電池組或可充電鉛酸電池組；
(4)儲存在儲能裝置中的電能經(jīng)LED燈具驅(qū)動控制模塊處理后，燈具驅(qū)動電纜8為LED防爆燈3提供電能；其中，LED燈具驅(qū)動控制模塊要根據(jù)LED燈具發(fā)光源的技術(shù)參數(shù)選擇，LED燈具驅(qū)動控制模塊來實(shí)現(xiàn)燈具光控、定時及聲控選擇。
[0016]由于采油現(xiàn)場是防爆區(qū)域，因此采用的燈具為LED防爆燈，電力電纜主線穿管后埋設(shè)地下，處于地上的分支線穿于防爆撓性管內(nèi)，各管接頭出采用防爆接頭連接。各智能模塊設(shè)備全部安裝在防爆箱內(nèi)，儲能設(shè)備埋設(shè)地下。
[0017](I)通常情況下，采油現(xiàn)場產(chǎn)生的振動能量會被白白浪費(fèi)，本發(fā)明可以有效的收集這部分能量并加以利用來實(shí)現(xiàn)采油現(xiàn)場的照明，具有顯著的社會經(jīng)濟(jì)價值；
(2)該發(fā)明解決了現(xiàn)有的LED防爆燈受天氣和地域的限制，不能持續(xù)供能的問題；
(3)該發(fā)明不需要市電接入，解決了采油現(xiàn)場市電供給困難的問題，大大降低采油現(xiàn)場的電力設(shè)施建設(shè)費(fèi)用。
【權(quán)利要求】
1.一種利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)，其特征是:包括壓電拾振裝置(I)、LED防爆燈(3 )、振動采集電纜(4)、整流穩(wěn)壓模塊(5 )、儲能裝置(6 )、LED燈具驅(qū)動控制模塊(7)、燈具驅(qū)動電纜(8)，所述的壓電拾振裝置(I)安裝在采油現(xiàn)場道路兩旁或大型采油機(jī)械(2)的旁邊，大型車輛在道路行使以及大型采油機(jī)械工作時會產(chǎn)生劇烈振動，壓電拾振裝置用來拾取振動能量并轉(zhuǎn)化為電能；電能通過振動采集電纜(4)輸送到整流穩(wěn)壓模塊(5 )，整流模塊把壓電拾振裝置產(chǎn)生的交流電整理成直流電，穩(wěn)壓模塊把整流模塊處理后的直流電的電流電壓進(jìn)行調(diào)變換，轉(zhuǎn)化為可以儲存在儲能裝置(6)中的電能，儲存在儲能裝置(6)中的電能經(jīng)LED燈具驅(qū)動控制模塊(7)處理后，通過燈具驅(qū)動電纜(8)為LED防爆燈(3)提供電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)，其特征是:所述的壓電拾振裝置(I)包括上蓋(1.1)、輸出電纜(1.2)、阻尼變壓器(1.3)、外殼(1.4)、壓電陶瓷片(1.5)、彈性電極(1.6)、慣性質(zhì)量塊(1.7)，所述的外殼(1.4)的內(nèi)腔由上到下依次設(shè)有阻尼變壓器(1.3)、慣性質(zhì)量塊(1.7)和壓電陶瓷片(1.5)、彈性電極(1.6)，外殼(1.4)的頂部設(shè)有上蓋(1.1)，所述的阻尼變壓器(1.3)的輸出端連接到輸出電纜(1.2)，拾取振動能量后，慣性質(zhì)量塊(1.7)發(fā)生慣性位移，從而導(dǎo)致壓電陶瓷片(1.5)形變，發(fā)生正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能，經(jīng)阻尼變壓器(1.3)處理后，通過輸出電纜(1.2)將電力輸出。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的利用采油現(xiàn)場振動能量發(fā)光的LED防爆燈系統(tǒng)的使用方法，其特征是包括以下步驟: (1)多組壓電拾振裝置安裝在采油現(xiàn)場道路兩旁或大型采油機(jī)械的旁邊，大型車輛在道路行使以及大型采油機(jī)械工作時會產(chǎn)生劇烈振動，壓電拾振裝置用來拾取振動能量并轉(zhuǎn)化為電能； (2)壓電拾振裝置拾取振動能量后，慣性質(zhì)量塊發(fā)生慣性位移，從而導(dǎo)致壓電陶瓷片形變，發(fā)生正壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能，經(jīng)阻尼變壓器處理后，通過電力電纜輸出； (3)壓電拾振裝置產(chǎn)生的電能經(jīng)電力電纜輸送到整流穩(wěn)壓模塊，整流模塊把壓電拾振裝置產(chǎn)生的交流電整理成直流電，穩(wěn)壓模塊把整流模塊處理后的直流電的電流電壓進(jìn)行調(diào)變換，轉(zhuǎn)化為可以儲存在儲能裝置中的電能；儲能裝置為高性能鋰電池組或可充電鉛酸電池組； (4)儲存在儲能裝置中的電能經(jīng)LED燈具驅(qū)動控制模塊處理后，燈具驅(qū)動電纜(8)為LED防爆燈(3)提供電能；其中，LED燈具驅(qū)動控制模塊要根據(jù)LED燈具發(fā)光源的技術(shù)參數(shù)選擇，LED燈具驅(qū)動控制模塊來實(shí)現(xiàn)燈具光控、定時及聲控選擇。
【文檔編號】H02J7/32GK103982849SQ201410163908
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】張健, 朱軍, 商冬梅, 薄勇, 徐水娣, 孫康康, 黃少梅 申請人:山東長安特易光電技術(shù)有限公司