CN102541074A - 自动跟踪的太阳能路灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动跟踪的太阳能路灯系统，包括太阳能电池组件、支架、支架支撑柱、智能控制器、光伏控制器、蓄电池组、防水控制箱、灯杆、光源和基座，太阳能电池组件固定在支架上，支架固定在支架支撑柱上，智能控制器、光伏控制器和蓄电池组位于防水控制箱里面，还包括旋转构件和升降构件，所述旋转构件位于灯杆的侧面，上端连接所述支架支撑柱，下端连接所述升降构件。该路灯系统具有很高的效率，同时维护方便，适合不同地区使用。

Description

自动跟踪的太阳能路灯系统技术领域[0001] 本发明涉及太阳能照明技术领域，特别涉及一种具有自动跟踪功能的太阳能路灯系统。背景技术[0002] 太阳能作为一种清洁、无污染的可再生新能源近年来受到了越来越多的关注，其应用也越来越广泛。太阳能发电具有很多优点，如安全可靠，维护简单；建设周期短，使用寿命长；可以实现无人值守；还可与建筑物完美的结合在一起。[0003]目前光伏发电在很多领域都得到了实际的应用，应用的形式也是多种多样，其中在照明方面的应用逐渐增多，主要包括太阳能路灯、庭院灯、草坪灯，太阳能景观照明，太阳能信号指示灯、广告灯箱照明等。随着太阳能光伏技术的发展和进步，凭借太阳能灯具产品在环保节能的双重优势，太阳能在照明方面的应用已经逐渐形成规模。[0004] 太阳能路灯作为其中的一种应用，正被广泛普及。太阳能路灯相比于常规的路灯， 具有很多独特的优点，如安装简便，不用铺设复杂的输电线路、配电设备，不需开挖路面、埋管工程，不消耗电能，大幅降低维护成本，使运行成本大大减低。太阳能灯具是低压产品，运行安全可靠，无安全隐患，不会因施工质量、工程改造、材料老化、供电不正常、水电气管道的冲突等多方面因素而造成安全隐患，为市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。[0005]目前，市场上太阳能路灯样式较多，但结构基本相同，主要包括太阳能电池组件、 蓄电池、控制器、灯杆和光源等。对于现有的太阳能路灯，太阳能电池组件大都是固定在路灯灯杆的顶部，以一定的倾斜角度朝正南方向，由于在白天太阳的运行轨迹是不断变化的， 导致太阳能电池组件正面不是始终和太阳光线垂直，太阳能的利用率较低；其次，由于组件位于灯杆顶部，使得组件的定期清洁和维护比较困难，影响了组件的效率；此外，晚上路灯光源产生的光也未被组件充分利用起来。发明内容[0006] 针对以上问题，本发明的目的是提供一种具有自动跟踪功能并能实现太阳能电池组件升降旋转的太阳能路灯，该路灯能克服上述现有技术中的几个缺陷。[0007] 本发明提出的解决上述问题的技术方案是：[0008] 一种自动跟踪的太阳能路灯系统，包括太阳能电池组件、支架、支架支撑柱、智能控制器、光伏控制器、蓄电池组、防水控制箱、灯杆、光源和基座，太阳能电池组件固定在支架上，支架固定在支架支撑柱上，智能控制器、光伏控制器和蓄电池组位于防水控制箱里面，还包括旋转构件和升降构件，所述旋转构件位于灯杆的侧面，上端连接所述支架支撑柱，下端连接所述升降构件。[0009] 所述旋转构件由旋转轴承、直流电机、套筒组成，支架支撑柱连接旋转轴承，直流电机带动旋转轴承的转动进而带动组件的旋转。[0010] 所述升降构件由升降螺母、丝杆、直流电机组成，其中，升降螺母与旋转构件中的套筒及丝杆连接，丝杆同时连接直流电机，直流电机的旋转带动升降螺母的升降进而带动旋转构件及组件的升降。[0011] 所述智能控制器分别连接旋转构件和升降构件中的直流电机。[0012] 所述智能控制器内部设有定时时钟，在白天，智能控制器使旋转构件按照设置好的程序自动旋转，实现太阳能电池组件对太阳的跟踪，在夜间，智能控制器使太阳能电池组件下降至路灯光源下方。[0013] 所述智能控制器可以是PLC。[0014] 所述蓄电池组同时为路灯光源、智能控制器及升降构件和旋转构件中的直流电机提供电源。[0015] 该自动跟踪的太阳能路灯系统的工作原理是：在白天，太阳能电池组件升至灯杆上方，旋转构件实现组件对太阳的跟踪，使组件最大程度接受太阳光，并将光能转化为电能，通过光伏控制器储存于蓄电池组。在晚上，蓄电池组再通过光伏控制器为路灯光源供电。另一方面，智能控制器控制太阳能电池组件下降至路灯光源下方，使组件接收路灯光源产生的光，实现光能的再次利用。[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：[0017] 通过白天对太阳的自动跟踪，使太阳能电池组件白天接受的太阳能辐射量保持在一个最大值，提高了太阳能的利用率；另外，在夜间太阳能电池组件还能再利用路灯光源产生的光进行再一次的利用，进一步提闻了整个路灯系统的效率。因此，该路灯系统具有很闻的效率，同时维护方便，适合不同地区使用。附图说明[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。[0019] 图I为本发明自动跟踪的太阳能路灯系统的结构示意图。[0020] 图2为本发明自动跟踪的太阳能路灯系统的工作原理图。[0021] 其中I、太阳能电池组件，2、支架，3、支架支撑柱，4、旋转构件，5、升降构件，6、智能控制器，7、光伏控制器，8、蓄电池组，9、防水控制箱，10、灯杆，11、光源，12、基座。具体实施方式[0022] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术特征与内容。[0023] 如图I所示，一种自动跟踪的太阳能路灯系统，包括太阳能电池组件I、支架2、支架支撑柱3、旋转构件4、升降构件5、智能控制器6、光伏控制器7、蓄电池组8、防水控制箱 9、灯杆10、光源11和基座12。其中，旋转构件4由旋转轴承41、套筒42、直流电机43组成， 升降构件5由升降螺母51、丝杆52、直流电机53组成。在该系统中，太阳能电池组件I固定于支架2上，支架支撑柱3连接旋转轴承41，直流电机43带动旋转轴承41的转动进而带动组件的旋转。升降螺母51与套筒42及丝杆52连接，丝杆52同时连接直流电机53，直流电机53的旋转带动升降螺母51的升降进而带动旋转构件及组件的升降。[0024] 智能控制器6分别连接直流电机43和直流电机53。智能控制器内部设有定时时钟，在白天，智能控制器使旋转构件按照设置好的程序自动旋转，保证组件的正面始终与太阳光线垂直，这样组件在一天内接受的太阳辐照量最大，发电效率也是最高的。在夜间，智能控制器使太阳能电池组件下降至路灯光源下方，吸收光源发出的光并再次给蓄电池充电。在路灯光源结束工作的时候，智能控制器发出指令使直流电机分别带动升降构件及旋转构件让太阳能电池组件重新复位。[0025] 自动跟踪的太阳能路灯系统的工作原理如图2所示，太阳能电池组件I、光源11及蓄电池组8分别通过电缆线与光伏控制器7相连，光源11为直流LED灯或直流节能灯，光伏控制器7对蓄电池组8的充电和放电过程进行控制，防止蓄电池的过充和过放。同时，蓄电池组8与旋转构件及升降构件的直流电机连接并为其供电，通过直流电机的转动分别带动组件的旋转与升降。[0026] 本发明自动跟踪的太阳能路灯系统和常规的太阳能路灯相比，更加充分利用了太阳能，具有更高的系统效率，同时系统的维护也很方便，适合不同地区使用。[0027] 上述实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.自动跟踪的太阳能路灯系统，包括太阳能电池组件、支架、支架支撑柱、智能控制器、 光伏控制器、蓄电池组、防水控制箱、灯杆、光源和基座，太阳能电池组件固定在支架上，支架固定在支架支撑柱上，智能控制器、光伏控制器和蓄电池组位于防水控制箱里面，其特征在于，还包括旋转构件和升降构件，所述旋转构件位于灯杆的侧面，上端连接所述支架支撑柱，下端连接所述升降构件。

2.如权利要求I所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述旋转构件由旋转轴承、直流电机、套筒组成，支架支撑柱连接旋转轴承，直流电机带动旋转轴承的转动进而带动组件的旋转。

3.如权利要求2所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述升降构件由升降螺母、丝杆、直流电机组成，其中，升降螺母与旋转构件中的套筒及丝杆连接，丝杆同时连接直流电机，直流电机的旋转带动升降螺母的升降进而带动旋转构件及组件的升降。

4.权利要求I所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述智能控制器分别连接旋转构件和升降构件中的直流电机。

5.权利要求I所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述智能控制器内部设有定时时钟，在白天，智能控制器使旋转构件按照设置好的程序自动旋转，实现太阳能电池组件对太阳的跟踪，在夜间，智能控制器使太阳能电池组件下降至路灯光源下方。

6.权利要求I所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述智能控制器是PLC。

7.权利要求I所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述蓄电池组同时为路灯光源、智能控制器及升降构件和旋转构件中的直流电机提供电源。