CN104791678A - 一种新型光电互补led路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型光电互补LED路灯，灯杆顶部设有旋转头，灯杆下部设有电气箱，太阳能板正面安装多个光照传感器，太阳能板固定在太阳能板框架上，太阳能板框架通过支架倾斜安装在旋转头上，LED灯具为贴附在太阳能板框架背面的条状LED光源，电气箱内设有控制器、蓄电池、市电进线电缆、光电管理器和电源调节装置，蓄电池通过光电管理器与太阳能板相连，电源调节装置的输入端分别同蓄电池和市电进线电缆相连，电源调节装置的输出端通过电流传感器同LED灯具的电源输入端和伺服电机的电源输入端相连。本发明实现太阳能板最大化的接收阳光给蓄电池充电，当光能储电消耗殆尽时自动启用市电供电，实现光电互补，最大化节省市电的使用。

Description

一种新型光电互补LED路灯
技术领域
本发明涉及LED灯具技术领域，尤其涉及一种新型光电互补LED路灯。
背景技术
路灯主要用于户外照明，目前安装的LED太阳能路灯其顶上的太阳能板是固定不动的，当有建筑物或其他物体挡住光照时，太阳能板不能最大化的完成蓄电池充电，造成LED路灯不能整晚亮化，而且太阳能板在雨天是不可以充电的，连续几天阴雨天LED路灯无法点亮，为此，在安装LED路灯时预留一根市电进线电缆，以防蓄电池无法对LED光源供电，通过人工控制使LED路灯在夜间点亮。
上述方法存在如下缺陷：太阳能板不能随时间的变化而跟着太阳转向，一旦被建筑物或其他物体挡住光亮就无法充电，造成部分区域的LED路灯能亮，部分区域LED路灯不能点亮，而采用市电供电，这样有的LED路灯蓄电池还有电也被搁置了，导致消耗一部分不必要的市电。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种新型光电互补LED路灯，使太阳能板最大化的接收阳光给蓄电池充电，当光能储电消耗殆尽时自动启用市电供电，实现光电互补，最大化节省市电的使用。
本发明提出的一种新型光电互补LED路灯，包括灯杆、太阳能板和LED灯具，灯杆顶部设有旋转头，灯杆下部设有电气箱，太阳能板正面安装多个光照传感器，太阳能板固定在太阳能板框架上，太阳能板框架通过支架倾斜安装在旋转头上，LED灯具为贴附在太阳能板框架背面的条状LED光源，旋转头包括相连的上旋转盘和下旋转盘，上旋转盘同支架连接，下旋转盘通过轴承安装在灯杆上，上旋转盘、下旋转盘之间设有固定在下旋转盘上的定轴和伺服电机，伺服电机输出端通过蜗杆与定轴上的涡轮相啮合；电气箱内设有控制器、蓄电池、市电进线电缆、光电管理器和电源调节装置，蓄电池通过光电管理器与太阳能板相连，蓄电池同伺服电机的电源输入端相连，电源调节装置的输入端分别同蓄电池和市电进线电缆相连，电源调节装置的输出端通过电流传感器同LED灯具的电源输入端相连，控制器的输入端同光照传感器和电流传感器相连，控制器的输出端同伺服电机和电源调节装置相连；当太阳能板上的光照传感器采集太阳能板一侧的最大光照强度值和太阳能板另一侧最小光照强度值之差超过预设数值时，控制器驱动伺服电机开启，伺服电机通过蜗杆带动涡轮向最大光照强度值方向转动10-20°；当LED灯具开始点亮时，控制器控制蓄电池与电源调节装置接通，当电流传感器采集的电流数值小于预设数值时，控制器控制市电进线电缆与电源调节装置接通。
优选地，多个光照传感器按矩阵排列方式分布在太阳能板上。
优选地，太阳能板框架的倾斜角度为30-60°。
本发明采用贴附在太阳能板背面的条状LED光源，结构简单。采用在太阳能板分布矩阵式排列的光照传感器，并且太阳能板通过旋转头与灯杆相连，一旦太阳能板被挡住光照时，太阳能板上光照传感器采集光照强度值存在差值，当太阳能板上的光照传感器采集太阳能板一侧的最大光照强度值和太阳能板另一侧最小光照强度值之差超过预设数值时，控制器驱动伺服电机开启，伺服电机通过蜗杆带动涡轮向最大光照强度值方向转动10-20°，使太阳能板最大化的接收阳光给蓄电池充电；当光能储电消耗殆尽时，此时电流传感器采集的电流数值小于预设数值，控制器控制市电进线电缆与电源调节装置接通，自动启用市电供电，实现光电互补，最大化节省市电的使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型光电互补LED路灯的结构示意图。
图2为本发明提出的一种新型光电互补LED路灯旋转头的结构示意图。
图3为本发明提出的一种新型LED太阳能路灯光照传感器的分布结构示意图。
图4为本发明提出的一种新型光电互补LED路灯的工作原理框图。
具体实施方式
如图1-3所示，图1为本发明提出的一种新型光电互补LED路灯的结构示意图，图2为本发明提出的一种新型光电互补LED路灯旋转头的结构示意图，图3为本发明提出的一种新型LED太阳能路灯光照传感器的分布结构示意图，图4为本发明提出的一种新型光电互补LED路灯的工作原理框图。
参照图1-4，本发明提出的一种新型光电互补LED路灯，包括灯杆1、太阳能板2和LED灯具3，灯杆1顶部设有旋转头4，灯杆1下部设有电气箱5，太阳能板2正面安装多个按矩阵排列方式分布的光照传感器21，太阳能板2固定在太阳能板框架22上，太阳能板框架22通过支架23倾斜安装在旋转头4上，太阳能板框架22的倾斜角度为45°，LED灯具3为贴附在太阳能板框架背面的条状LED光源，旋转头4包括相连的上旋转盘41和下旋转盘42，上旋转盘41同支架23连接，下旋转盘42通过轴承安装在灯杆1上，上旋转盘41、下旋转盘42之间设有固定在下旋转盘42上的定轴43和伺服电机44，伺服电机44输出端通过蜗杆45与定轴43上的涡轮46相啮合；电气箱5内设有控制器51、蓄电池52、光电管理器53、市电进线电缆54和电源调节装置55，蓄电池52通过光电管理器53与太阳能板2相连，蓄电池52同伺服电机44的电源输入端相连，电源调节装置55的输入端分别同蓄电池52和市电进线电缆54相连，电源调节装置55的输出端通过电流传感器6同LED灯具3的电源输入端相连，控制器51的输入端同光照传感器21和电流传感器6相连，控制器51的输出端同伺服电机44和电源调节装置55相连；当太阳能板2上的光照传感器21采集太阳能板一侧的最大光照强度值和太阳能板另一侧最小光照强度值之差超过预设数值时，控制器51驱动伺服电机44开启，伺服电机44通过蜗杆带动涡轮向最大光照强度值方向转动10-20°；当LED灯具3开始点亮时，控制器51控制蓄电池52与电源调节装置55接通，当电流传感器6采集的电流数值小于预设数值时，控制器51控制市电进线电缆54与电源调节装置55接通。
本发明采用矩阵分布的光照传感器21来采集太阳能板2各个点的光照强度，在具体实施例中，当太阳能板2上的光照传感器21采集太阳能板一侧的最大光照强度值和太阳能板另一侧最小光照强度值之差超过100-1000lux时，控制器51驱动伺服电机44启动，伺服电机44通过蜗杆带动涡轮向最大光照强度值方向转动15°，使太阳能板2最大化的接收阳光给蓄电池52充电，其中伺服电机44消耗的电量相对于蓄电池52充电量可忽略不计。当LED光源3开始点亮时，控制器51控制蓄电池52与电源调节装置55接通，当蓄电池52储存光能消耗殆尽时，此时电流传感器6采集的电流数值0.02-0.1A时，控制器51控制市电进线电缆54与电源调节装置55接通，自动启用市电供电，实现光电互补，最大化节省电市电的使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型光电互补LED路灯，其特征在于，包括灯杆(1)、太阳能板(2)和LED灯具(3)，灯杆(1)顶部设有旋转头(4)，灯杆(1)下部设有电气箱(5)，太阳能板(2)正面安装多个光照传感器(21)，太阳能板(2)固定在太阳能板框架上，LED灯具(3)为贴附在太阳能板框架背面的条状LED光源，太阳能板框架通过支架倾斜安装在旋转头(4)上，旋转头(4)包括相连的上旋转盘(41)和下旋转盘(42)，上旋转盘(41)同支架连接，下旋转盘(42)通过轴承安装在灯杆(1)上，上旋转盘(41)、下旋转盘(42)之间设有固定在下旋转盘(42)上的定轴(43)和伺服电机(44)，伺服电机(44)输出端通过蜗杆(45)与定轴(43)上的涡轮(46)相啮合；电气箱(5)内设有控制器(51)、蓄电池(52)、光电管理器(53)、市电进线电缆(54)和电源调节装置(55)，蓄电池(52)通过光电管理器(53)与太阳能板(2)相连，蓄电池(52)同伺服电机(44)的电源输入端相连，电源调节装置(55)的输入端分别同蓄电池(52)和市电进线电缆(54)相连，电源调节装置(55)的输出端通过电流传感器(6)同LED灯具(3)的电源输入端相连，控制器(51)的输入端同光照传感器(21)和电流传感器(6)相连，控制器(51)的输出端同伺服电机(44)和电源调节装置(55)相连；当太阳能板(2)上的光照传感器(21)采集太阳能板一侧的最大光照强度值和太阳能板另一侧最小光照强度值之差超过预设数值时，控制器(51)驱动伺服电机(44)开启，伺服电机(44)通过蜗杆带动涡轮向最大光照强度值方向转动10-20°；当LED灯具(3)开始点亮时，控制器(51)控制蓄电池(52)与电源调节装置(55)接通，当电流传感器(6)采集的电流数值小于预设数值时，控制器(51)控制市电进线电缆(54)与电源调节装置(55)接通。
2.根据权利要求1所述的新型光电互补LED路灯，其特征在于，多个光照传感器(21)按矩阵排列方式分布在太阳能板(2)上。
3.根据权利要求1所述的新型光电互补LED路灯，其特征在于，太阳能板框架的倾斜角度为30-60°。
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