开发背景：

目前国家持续推进能源体系的改革，深入推进能源革命，着力推动能源生产利用方式变革，优化能源供给方式，提高能源利用率，是交通领域未来发展的必然趋势。目前全国281个地级及以上城市的公交站点覆盖率平均值为64.4%，公交站台数目约30万个，其中约20%的站台配备有监控、电子站牌等智能用电设备，公交站牌数量巨大，其每年将产生巨额用电费用，同时也将造成巨大的用电损耗，但目前市面上鲜见采用新能源供电的公交站台，为此，我们设计出一种利用新能源进行供电的智能公交站台。

结构：

新能源公交站台由新能源供电模块、人性化功能模块、蓄电池模块组成。

功能及使用：

我们设计出的新能源智能公交站台，能够在实现智能降温系统、光感 LED 照明模块、USB 快速充电模块以及智能公交站牌显示等智能功能的基础上，采用新能源供电，大大提升了公交出行方式对市民的吸引力，从而达到促进公共交通发展、节能减排的目的。此项目的推广能有效的节约城市用电，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。根据现有公交站台进行改造，迎合当代市民出行需求，促进交通发展，节能减排。

1.供电装置

1.1太阳能发电装置

智能公交站牌以太阳光为主要能源，节能无污染，不需要人工操作稳定可靠，经济环保。我们采用采用的单晶硅半导体太阳能发电片，光能转化率可高达13%到15%，实验室最高光能转化率可高达23%。

1.2风力发电装置

冬季多风、少光，风力发电主要在太阳能发电不足的情况下提供电力补充。我们将风力发电装置安装在公交站牌的顶端，便于接收风能，和太阳能电板共同发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。所以我们也将风力发电加入到公交站牌的电力系统之中。

1.3温差发电装置

夏季少风，但地表温度与空气温度差值较大，为补充风力发电的不足，我们加入半导体温差发电模块。它是利用半导体的热电效应原理进行发电，有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。

2.人性化智能功能实现

人性化服务设施设计包括USB快速充电模块、智能降温系统、光感LED照明模块以及智能公交显示站牌。

2.1USB快速充电装置

为了更好的解决乘客在出行过程中遇见的智能移动设备供电问题、提高乘客出行体验，我们在公交站台上安装手机智能充电装置。电源管理模块可产生稳定的12V电压，再通过USB降压稳压模块将电压降到普通智能手机充电所需电压，行人不需携带充电器及数据线，只需通过我们提供的micro、Tpye-c、Apple Lighting接口完成快速充电。

2.2风扇智能散热系统

在炎热的夏季，在公交站等候公交车会是一件令人烦躁的事情，为此我们的设计增添了一个风扇散热装置，利用新能源驱动风扇给人体降温。为了避免造成电力的浪费，我们采取人体感应模块结合温度传感器对风扇的通断进行智能控制。

2.3光感LED照明模块

我们的公交站牌将使用LED照明。LED光源有发光效率高，耗电量少，使用寿命长，安全可靠性强，有利于环保等节能特性。更有高效节能，超长寿命，健康绿色环保，保护视力，光效率高，安全系数高等优势。为方便出行，解决夜间无照明或照明光线弱的问题，特在站台顶部安装环绕式LED照明装置。此装置由光线传感器（如图）控制，可根据实际需求调节光敏传感器精度。

2.4基于TFT液晶屏幕显示的智能公交站牌

显示功能是基于公交车GPS终端系统及公交调度中心服务平台，利用GSM移动通信技术，以及stm32单片机实现。

3.蓄电池及控制器功能分析

3.1蓄电池安装位置及功能

太阳能电池密封组件以一定的倾角固定在雨篷上，与太阳能电池组件相连接的控制器，及与控制器相连接的蓄电池共同安装在一个箱体内，此箱体由金属材料构成且固定站牌下面。箱体外壳设置有通风散热设施，这种通风散热设施是多孔结构，一方面避免箱体内温度过高，另一方面起到挡风避雨的作用，使蓄电池和控制器免遭损伤。

创新性及实用性：

与传统的公交站台相比，新型站台完全采用新能源进行供电，新能源公交站台通过采用温度发电、风能发电及太阳能发电多种新能源供电途径解决了因天气原因而造成单一断电的情况，保证站台持续供电。

(1)新能源使用过程中清洁、无污染、安全可靠；

(2)安装简便且运用灵活，可根据系统的不同要求采用不同数量的太阳电池组件以满足实际工作需要；

(3)新能源公交车站作为独立单位，无须市电网进线，故而省略诸多环节，安装后可即刻开通使用；

(4)安全性能稳定的供电系统设计电压为12 V低压电源，避免了市电220 V供电因接触不良时的漏电、触电事故；

(5)单、多晶硅太阳能电池组件能抗冰雹冲击，并在高低温剧变的环境下使用，在使用期间内无须维护，系统性能稳定可靠;风力发电技术与温差发电技术日趋成熟，可靠性极强。

(6)大量使用太阳能电站，可以有效地缓解电力紧张的局面，利用站台自身设施来发电，不消耗燃料，不污染环境，还能够改善供电质量，调节峰电，保证城市电力供给。

(7)使用新能源可解决目前广告牌无故停电的问题，解决客户与广告公司之间的纠纷，促进广告事业的发展，繁荣地方经济。此外，将进一步促进太阳能产业的发展，增加就业机会，创造税收。

(8)在城郊偏远地区，铺设电网成本就高的地区，可实现城市公交车站的现代化建设，为市民出行提供方便和人身安全保障。

(9)建设太阳能公交车站环境效益明显，同时也可减轻城市的供电负担。