CN101718413B - 智能太阳能路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种智能太阳能路灯，包括灯杆、光源、蓄电池、主控制器和太阳能电池板，光源固定在灯杆的顶端，主控制器控制太阳能电池板为蓄电池充电，并控制蓄电池为光源供电；还包括一聚光板，该聚光板的聚光面朝向阳光照射的方向设置，而太阳能电池板面向聚光板的聚光面设置。此种路灯结构使用较小面积的太阳能电池板，即可储存足够的电量，满足照明的需要，降低路灯的价格。

Description

智能太阳能路灯
技术领域
本发明涉及太阳能路灯结构，特别是指一种成本低但储电量高的太阳能路灯结构。
背景技术
太阳能已经是公认的一种可持续性再生的绿色资源，从而给太阳能应用产品带来了无限生机，在金融危机的背景下大力发展太阳能产业已经成为各国提升经济结构的一项国策，发展前景十分诱人。现有的太阳能路灯产品最大的成本是太阳能电池板，需要足够面积的太阳能电池板产生的电能才能满足实际照明的需要，所以如何提升现有的太阳能电池板的发电效率，降低造价，成为本发明的出发点。
另外，在某些场合，要求路灯尽可能朝向某一特定区域照明，且亮度越高越好，目前常见的是使用发散性低的LED灯组，然而，LED灯组虽然相较普通的白炽灯泡等，光线的汇聚会好一些，却仍具有相当的发散性，并无法满足特定的照明亮度要求。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种智能太阳能路灯，其使用较小面积的太阳能电池板，即可储存足够的电量，满足照明的需要，降低 路灯的价格。
本发明的次要目的，在于提供一种智能太阳能路灯，其可实现太阳能电池板的吸收光强始终保持最大，进一步提高太阳能电池板的转换效率。
本发明的再一目的，在于提供一种智能太阳能路灯，其可将光源发出的光线进行集中后投射，提高照明亮度。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种智能太阳能路灯，包括灯杆、光源、蓄电池、主控制器和太阳能电池板，光源固定在灯杆的顶端，主控制器控制太阳能电池板为蓄电池充电，并控制蓄电池为光源供电；还包括一聚光板，该聚光板的聚光面朝向阳光照射的方向设置，而太阳能电池板面向聚光板的聚光面设置；所述聚光板固定在一转向支架上，所述主控制器还连接一追光器，根据追光器的信号通过驱动电机调节转向支架的方向；转向支架以连接轴固定在灯杆上，其一端固定有聚光板，另一端固定追光器，同时在转向支架追光器的一端上固定有实现聚光板转动的配重平衡锤。
上述聚光板为弧形聚光板。
上述光源设置在太阳能电池板的背面。
上述光源为LED灯组。
采用上述方案后，本发明具有以下改进：
(1)在现有太阳能路灯的基础上增设聚光板，并将聚光板的聚光面朝向阳光照射的方向，而太阳能电池板正面面向该聚光面，这样聚光板首先汇聚光线，供太阳能电池板吸收转换为电能，从而大大提高照射在太阳能电池板上的光强，使得单位面积内太阳能电池板可以产生多达数倍的电量充入蓄电池内，使得小面积的太阳能电池板即可 储存多达数倍的电能，可减小太阳能电池板的面积，降低使用成本；
(2)将聚光板设置在一转向支架上，该转向支架由主控制器调节，同时借助追光器追踪光强度信号，并送入主控制器中，主控制器可分析判断光照最强的光源方向，并调节转向支架，使聚光板反射向太阳能电池板的光强始终保持最大，提高太阳能电池板的转换效率；
(4)还可将光源安装在太阳能电池板的背面，这样在夜晚时，可控制转向支架旋转180°，使聚光板位于光源的上方，且聚光面朝向光源，可将光源发出的光收集并朝向某一需要的区域投射，提高照明亮度；
(5)再者，由于聚光板的转向支架方向可调，因此可通过调节转向支架，而调节照明区域，实现智能照明。
附图说明
图1是本发明的整体示意图；
图2是本发明中聚光板与太阳能电池板的安装示意图；
图3是本发明在白天充电的结构示意图；
图4是本发明中聚光板与太阳能电池板在正午时的相对位置示意图；
图5是图4的正视图；
图6是本发明中聚光板与太阳能电池板在偏正午时的相对位置示意图；
图7是本发明在夜晚照明时聚光板与太阳能电池板的结构示意图；
图8是本发明的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的结构及工作原理进行详细说明。
首先参考图1所示，本发明提供一种智能高效太阳能路灯，其包括灯杆1、光源2、蓄电池3、主控制器4、太阳能电池板5、聚光板6和追光器8。
灯杆1的底端以连接座11固定在地面，而其顶端则固定有光源2，在本实施例中，采用LED灯组进行照明。
蓄电池3与光源2连接，为光源2提供照明电源，可同时参考图8所示，同时蓄电池3还连接太阳能电池板5，由太阳能电池板5为蓄电池3充电储能。
主控制器4连接蓄电池3及太阳能电池板5，根据光线要求或时间要求控制充电或供电照明的动作。前述均为习用结构及控制方式，在此不再赘述。
本发明的改进点在于：还设置有一聚光板6，该聚光板6的聚光面朝向阳光照射的方向，而太阳能电池板5的正面朝向聚光板6的聚光面设置，且为了提高对光线的汇聚效果，此实施例中采用弧形聚光板；具体来说，将聚光板6装设在转向支架7的一端，参考图2所示，聚光板6通过连接板71设置在连接轴72上，并可绕该连接轴72在竖直平面内实现360°转动，同时为了减小连接板71的承重，所述连接板71上设有轻质化孔73，为了实现聚光板6的可转动，转向支架7的另一端固定有配重平衡锤75；所述连接轴72固定在灯杆1的顶部，并与太阳能电池板5锁固，该连接轴72在驱动电机74的驱动 下运转，而该驱动电机74受主控制器4的控制。
参考图8所示，主控制器4还连接有一追光器8，在本实施例中，追光器8固定在转向支架7与聚光板6相对的一端，用于追踪光强度信号，并送入主控制器4进行运算处理。
白天进行充电模式时，如图3所示，追光器8(可为四象限光电传感器)可设置为每隔一定单位时间即检测光强度信号，并送入主控制器4进行计算，主控制器4计算得到此刻光照最大的角度，并控制驱动电机74旋转转向支架7，使聚光板6始终朝向最强的光源，可同时参考图4至图6所示，其中，图4与图5表示在正午时分，此时太阳光竖直照射，则转向支架7也为竖直设置，而图6表示在偏正午时分，此时转向支架7有所倾斜，使聚光板6正面朝向阳光；同时借助聚光板6本身的弧面造型，更能汇聚光线，增加太阳能电池板5在单位面积上的光强，提高转换效率，使蓄电池3的储存电量满足夜间照明的需求，使用本发明所提供的路灯结构，即使小面积的太阳能电池板5即可满足夜间照明的需要，从而可降低太阳能路灯的价格。
另外，还可将光源2设置在太阳能电池板5的背面。且为了保证太阳能电池板5的正常工作，还设置有散热器9，以提高散热效率。则在夜晚，主控制器4判断进入照明模式，控制驱动电机74旋转，使聚光板6的聚光面朝向光源2，参考图7所示，此时光源2发出的光线首先射向聚光板6，经聚光板6汇聚后再投射向地面，将光源2发出的光线进行集中后再进行照明，可大大提高单位面积上的照明亮度，满足特殊场合的需要；此外，还可根据需要控制转向支架7进行转动，使聚光板6发射的光线照向预定区域，扩大适用范围。
综上所述，本发明一种智能高效太阳能路灯，重点在于设置聚光板6，先将太阳光进行高强度聚集后，再照射在太阳能电池板5上， 通过提高光强而使太阳能电池板5单位面积内产生多达数倍的电量充入蓄电池3内，从而使减小太阳能电池板5的面积成为可能，降低太阳能路灯的成本。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能太阳能路灯，包括灯杆、光源、蓄电池、主控制器和太阳能电池板，光源固定在灯杆的顶端，主控制器控制太阳能电池板为蓄电池充电，并控制蓄电池为光源供电；其特征在于：还包括一聚光板，该聚光板的聚光面朝向阳光照射的方向设置，而太阳能电池板面向聚光板的聚光面设置；所述聚光板固定在一转向支架上，所述主控制器还连接一追光器，根据追光器的信号通过驱动电机调节转向支架的方向；转向支架以连接轴固定在灯杆上，其一端固定有聚光板，另一端固定追光器，同时在转向支架追光器的一端上固定有实现聚光板转动的配重平衡锤。
2.如权利要求1所述的智能太阳能路灯，其特征在于：所述聚光板为弧形聚光板。
3.如权利要求1所述的智能太阳能路灯，其特征在于：所述光源设置在太阳能电池板的背面。
4.如权利要求1所述的智能太阳能路灯，其特征在于：所述光源为LED灯组。
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