[实用新型]一种基于辐射制冷的自动通断装置及路灯

说明书

本实用新型属于光学器件领域，为解决现有太阳能电池路灯寿命短、转化效率低、需要电能存储等问题，公开了一种基于辐射制冷技术的自动通断装置及路灯，工作波长为红外光，在夜间，在隔绝温差发电器面向天空那一面传导与对流情况下，利用辐射制冷器降低温差发电器那一面温度，使其低于环境温度，而温差发电器另一面由于环境加热使两端产生温差进而夜间通路；在白天，由于太阳光辐射的加热抵消了辐射制冷产生的温差，温差发电器不工作，则在白天断路；使用本技术方案可以实现一种自动通断装置。

技术领域

本实用新型属于光学器件领域，具体涉及一种自动通断路装置。

背景技术

随着时代的发展，城市现代化建设步伐不断加快，能源的供需矛盾也越来越突出其中单单路灯的照明就需要消耗大约15%的电能，因此节电节能、绿色照明的要求越来越迫切，越来越高。在过去的一个世纪里，如何通过可再生能源发电受到科学家广泛关注。

太阳能电池虽然为实现这一目标提供了一个途径，即在白天实现小规模、分布式的可再生能源发电。但是其光电转换效率只有百分之二十左右，而且其成本较高，无法自动通断路必须依靠光敏元件，如果在阴雨天没有存储电能情况下夜晚发电仍然是一个很大的挑战。世界上有很大一部分人仍然没有用上电，尤其是在晚上光伏发电系统无法工作的时候。虽然太阳能路灯在这方面已经取得了进展，但随着夜间照明需求达到峰值，需要将光伏或太阳能热模组与电池耦合，从而推高了成本。因此，一种无需储存就能在夜间发电的模块化方式将对照明应用产生直接而重大的影响。除了照明，大量的低功耗离网传感器也可以从夜间模块化电源中受益，夜间发电的能力可能是一种广泛应用的基本能力，包括照明和低功率传感器。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的成本高，效率低，必须需要存储夜间才能正常发电，无法自动通断路问题，采用如下技术方案：

一种基于辐射制冷的自动通断装置，包含：防风罩，辐射冷却器，绝缘外壳，导热片，温差发电器，所述温差发电器上设置正极引线和负极引线；所述的防风罩与绝缘外壳围成腔体结构，所述的防风罩在大气窗口波段为透明；辐射冷却器上包含发射端面和输入端面，辐射冷却器的发射端面朝向防风罩且置于所述腔体中；温差发电器顶部紧贴辐射冷却器的输入端面，所述导热片设置于温差发电器底部并与外界空气接触；

温差发电器顶部与辐射冷却器的输入端面接触；导热片通过热传递将外界空气的热量传递至温差发电器底部，温差发电器底部与外界空气温度相同；

在夜间时，辐射冷却器发射端面通过热辐射将温差发电器顶部的热量辐射向外界空气中，此时温差发电器顶部温度低于外界空气温度；

温差发电器顶部与底部产生温差进而驱动温差发电器工作，温差发电器上正极引线和负极引线之间产生电势差，此时基于辐射制冷的自动通断装置的工作状态为通路；

在白天时，太阳光通过防风罩后辐射到辐射冷却器发射端面上，使辐射冷却器温度升高，辐射冷却器辐射的热量和吸收太阳光的热量抵消，温差发电器不能正常工作，温差发电器上正极引线和负极引线之间电势差为零，此时基于辐射制冷的自动通断装置的工作状态为断路。

优选方案：

所述导热片设置为栅格状或者条状阵列增大与空气的接触面积，具有良好的热传导性能，通过导热片加强了与环境的传导对流，进而加热温差发电器底端。