CN107559760B - 一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统 - Google Patents

Abstract

一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统，包括路灯杆和路灯，路灯杆为中空结构，路灯通过灯杆支架连接在路灯杆的上部，路灯杆上端固定连接有位于路灯上方的太阳能电池板装置，太阳能电池板装置包括总控制器、太阳能发电机构、电池板安装盒、太阳能电池板除冰雪总成以及太阳能电池板防冰雹总成；本发明所采用的太阳能电池板防冰雪装置进行消除积雪作业，该装置在螺杆上套设有波纹管，波纹管用于防止储盐盒内的盐体与螺杆直接接触，从而腐蚀螺杆上的螺纹，其次防止盐体进入螺杆与螺纹套管之间的螺纹连接处，影响二者的螺纹咬合度；本发明还设计了一种太阳能电池板防冰雹总成，该机构用于防止冰雹恶劣天气对电池板造成的损害。

Description

一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统

技术领域

本发明属于路灯技术领域，具体涉及一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统。

背景技术

随着地球资源的日益匮乏，太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受到重视，同时光伏技术的不断发展，促进了太阳能作为绿色能源在当今世界的广泛应用。 太阳能电池板的光电转换效率越来越高，现有的太阳能用于在路灯上的技术已经很成熟，但在冬天下雪时，太阳能电池板上覆盖一层雪后，影响太阳能电池板的工作效果；目前，解决此问题的方式是人工需要攀爬在路灯杆上进行清扫，这样既不安全，劳动强度又大；另外当遇到恶劣天气例如冰雹天气时，由于太阳能电池板没有相应的保护，所以很容易遭受冰雹的砸击，太阳能电池板很容易砸坏；因此针对以上情况，如何改进现有的太阳能路灯技术，成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种防冰雹且能够消除太阳能积雪的防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统，包括路灯杆和路灯，路灯杆为中空结构，路灯通过灯杆支架连接在路灯杆的上部，路灯杆上端固定连接有位于路灯上方的太阳能电池板装置，太阳能电池板装置包括总控制器、太阳能发电机构、电池板安装盒、太阳能电池板除冰雪总成以及太阳能电池板防冰雹总成；电池板安装盒固定在路灯杆上端部，电池板安装盒的右侧面为左高右低的倾斜面；

太阳能电池板除冰雪总成包括盐料输送机构、推进盒和储盐盒，储盐盒安装在电池板安装盒的左侧，储盐盒的顶面与电池板安装盒的顶边齐平，储盐盒的顶部敞口，电池板安装盒的右侧面上安装有太阳能电池板，太阳能电池板上设有冰雪传感器，推进盒安装在储盐盒的顶部，推进盒内设有底部敞口的推进腔体，推进腔体的底部与储盐盒的顶部的敞口贯通，推进盒上安装有水平推进机构，储盐盒内设有垂直推进机构，储盐盒的上侧部开设有盐体进口，盐体进口处设有电磁阀板，盐料输送机构包括输送轴、减速电机和安装箱，安装箱固定在路灯杆的下端部，减速电机固定在安装箱内，减速电机的主轴上设有主动锥齿轮，输送轴转动连接在路灯杆内，输送轴上设有螺旋叶片，输送轴的下端固定有从动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动，路灯杆的上侧部开设有与盐体进口对应连通的盐体出口；路灯杆的下侧部开设有盐体填装口，盐体填装口出设有封盖；

太阳能电池板防冰雹总成设置在储盐盒的左侧部；总控制器通过信号线分别与冰雪传感器、水平推进机构和垂直推进机构连接，太阳能发电机构通过电线分别与减速电机、水平推进机构、垂直推进机构以及太阳能电池板防冰雹总成连接。

太阳能发电机构包括太阳能控制器、逆变器和蓄电池，太阳能电池板与太阳能控制器连接，太阳能控制器与蓄电池连接，蓄电池通过电线与逆变器连接，逆变器通过电线分别与减速电机、水平推进机构、垂直推进机构以及太阳能电池板防冰雹总成连接。

垂直推进机构包括驱动电机、导向杆、波纹管、螺杆和顶压板，驱动电机通过驱动电机座装配在储盐盒底部，导向杆沿垂直方向固定连接在储盐盒内，螺杆沿垂直方向设置在储盐盒内，储盐盒的顶部固定有安装架，螺杆的上端转动连接在安装架内，螺杆的下端穿过储盐盒的底部并与驱动电机的主轴通过联轴器连接，顶压板位于安装架下方，顶压板上设有穿孔和螺纹套管，顶压板水平设置在储盐盒内并且顶压板外边缘与储盐盒内壁滑动配合，导向杆穿设在顶压板的穿孔内且导向杆与穿孔滑动配合，螺纹套管沿垂直方向设置，螺杆螺纹连接在螺纹套管内，波纹管套设在螺杆上且波纹管的上端与安装架顶压配合，波纹管的下端与螺纹套管上端连接；储盐盒内壁的上侧和下侧分别设有第一限位开关和第二限位开关，总控制器通过信号线与驱动电机连接，逆变器通过电线与驱动电机连接，第一限位开关和第二限位开关分别与驱动电机连接。

水平推进机构包括电动缸和推板，电动缸固定在推进盒的左侧且电动缸的推杆沿水平方向伸入推进腔体内，推板铰接在电动缸的推杆端部，推进盒内壁顶部沿左右水平方向上设有滑道，推板滑动连接在滑道上且推板呈左高右低倾斜设置，推板前侧边沿和后侧边沿均设置有分别与推进盒前侧内壁和后侧内壁密封滑动配合的密封条，推板的右侧面下部上设有压力传感器，推进盒的右侧顶部敞口，推进盒的右侧底部沿前后方向开设有长条开口，长条开口处设有滤网，长条开口处右侧连接有右侧敞口的盐液盒，推进盒的右侧顶部敞口处设有第三限位开关，第三限位开关与电动缸连接；逆变器通过电线与电动缸连接，总控制器通过信号线分别与电动缸和压力传感器连接。

太阳能电池板防冰雹总成包括转动电机、左支架和右支架，左支架固定在储盐盒的左侧，储盐盒的左侧底部转动连接有转轴，右支架的底部固定在转轴上，转动电机与转轴传动连接，左支架与右支架之间连接有缓冲遮棚，缓冲遮棚由气囊袋组成，逆变器用过电线与转动电机连接。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明利用雪遇到盐就会融化的原理对太阳能电池板上的积雪进行消除工作，并通过垂直推进机构将储盐盒内的盐体推至推进盒内，通过水平推进机构将推进盒内的盐体推至推进盒右侧，从而雪落至盐体上形成盐液，盐液向下流至太阳能电池板上，从而消除积雪，该方法通过电控装置控制，不需要人为操作，自动化程度高，其次由于储盐盒设置在路灯杆上，设置位置较高，因此向储盐盒能加装盐体不是很方便，而本发明设计了一种盐料输送机构，该盐料输送机构利用现有的螺旋叶片输送物料的方式输送盐料，该输送方式简单，操作方便，很好地解决了向储盐盒内加装盐体困难的问题。

另外，本发明所采用的太阳能电池板防冰雪装置进行消除积雪作业，该装置在螺杆上套设有波纹管，波纹管用于防止储盐盒内的盐体与螺杆直接接触，从而腐蚀螺杆上的螺纹，其次防止盐体进入螺杆与螺纹套管之间的螺纹连接处，影响二者的螺纹咬合度；储盐盒内壁的上侧和下侧分别设有第一限位开关和第二限位开关，当顶压板在螺杆的驱动下向上移动过程中，碰触到第一限位开关后，电机便停止运转，从而防止顶压板继续向上移动将波纹管损坏，致使电机烧坏，其中第二限位开关用于防止顶压板向下移动时碰触到储盐盒的底部，从而损坏储盐盒，电机烧坏；推进盒的右侧敞口处设有第三限位开关，第三限位开关用于防止电动缸过度推动推板，致使推板与推进盒的右侧壁接触，从而损坏推进盒；推板前侧边沿和后侧边沿均设置有分别与推进盒前侧内壁和后侧内壁密封滑动配合的密封条，密封条用于密封推板与推进盒内壁的连接处，防止有液体从推进盒内进入储盐盒内，从而融化储盐盒内的盐体；长条开口处设有滤网，滤网用于阻挡推进盒内的盐体进入盐液盒；本发明还设计了一种太阳能电池板防冰雹总成，该机构用于防止冰雹恶劣天气对电池板造成的损害。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中太阳能电池板除冰雪总成的结构示意图；

图3是本发明中盐料输送机构的结构示意图；

图4是太阳能电池板防冰雹总成的结构示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明的一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统，包括路灯杆101和路灯102，路灯杆101为中空结构，路灯102通过灯杆支架103连接在路灯杆101的上部，路灯杆101上端固定连接有位于路灯102上方的太阳能电池板装置104，太阳能电池板装置104包括总控制器、太阳能发电机构、电池板安装盒2、太阳能电池板除冰雪总成以及太阳能电池板防冰雹总成105；电池板安装盒2固定在路灯杆101上端部，电池板安装盒2的右侧面为左高右低的倾斜面；

太阳能电池板除冰雪总成包括盐料输送机构、推进盒1和储盐盒3，储盐盒3安装在电池板安装盒2的左侧，储盐盒3的顶面与电池板安装盒2的顶边齐平，储盐盒3的顶部敞口，电池板安装盒2的右侧面上安装有太阳能电池板4，太阳能电池板4上设有冰雪传感器，推进盒1安装在储盐盒3的顶部，推进盒1内设有底部敞口的推进腔体5，推进腔体5的底部与储盐盒3的顶部的敞口贯通，推进盒1上安装有水平推进机构106，储盐盒3内设有垂直推进机构107，储盐盒3的上侧部开设有盐体进口，盐体进口处设有电磁阀板108，盐料输送机构包括输送轴109、减速电机110和安装箱111，安装箱111固定在路灯杆101的下端部，减速电机110固定在安装箱111内，减速电机110的主轴上设有主动锥齿轮112，输送轴109转动连接在路灯杆101内，输送轴109上设有螺旋叶片113，输送轴109的下端固定有从动锥齿轮114，主动锥齿轮112与从动锥齿轮114啮合传动，路灯杆101的上侧部开设有与盐体进口对应连通的盐体出口；路灯杆101的下侧部开设有盐体填装口，盐体填装口出设有封盖115；

太阳能电池板防冰雹总成105设置在储盐盒3的左侧部；总控制器通过信号线分别与冰雪传感器、水平推进机构106和垂直推进机构107连接，太阳能发电机构通过电线分别与减速电机110、水平推进机构106、垂直推进机构107以及太阳能电池板防冰雹总成105连接。

太阳能发电机构包括太阳能控制器、逆变器和蓄电池，太阳能电池板4与太阳能控制器连接，太阳能控制器与蓄电池连接，蓄电池通过电线与逆变器连接，逆变器通过电线分别与减速电机110、水平推进机构106、垂直推进机构107以及太阳能电池板防冰雹总成105连接。

垂直推进机构107包括电机8、导向杆9、波纹管16、螺杆10和顶压板11，电机8通过电机座15装配在储盐盒3底部，导向杆9沿垂直方向固定连接在储盐盒3内，螺杆10沿垂直方向设置在储盐盒3内，储盐盒3的顶部固定有安装架，螺杆10的上端转动连接在安装架内，螺杆10的下端穿过储盐盒3的底部并与电机8的主轴通过联轴器连接，顶压板11位于安装架下方，顶压板11上设有穿孔和螺纹套管17，顶压板11水平设置在储盐盒3内并且顶压板11外边缘与储盐盒3内壁滑动配合，导向杆9穿设在顶压板11的穿孔内且导向杆9与穿孔滑动配合，螺纹套管17沿垂直方向设置，螺杆10螺纹连接在螺纹套管17内，波纹管16套设在螺杆10上且波纹管16的上端与安装架顶压配合，波纹管16的下端与螺纹套管17上端连接；储盐盒3内壁的上侧和下侧分别设有第一限位开关18和第二限位开关19，总控制器通过信号线与电机8连接，逆变器通过电线与电机8连接, 第一限位开关18和第二限位开关19分别与电机8连接。

水平推进机构106包括电动缸12和推板13，电动缸12固定在推进盒1的左侧且电动缸12的推杆沿水平方向伸入推进腔体5内，推板13铰接在电动缸12的推杆端部，推进盒1内壁上设有滑道，推板13滑道连接在滑道上且推板13呈左高右低倾斜设置，推板13的右侧面上设有压力传感器，推进盒1的右侧顶部敞口，推进盒1的右侧底部沿前后方向开设有长条开口，长条开口处设有滤网，长条开口处右侧连接有右侧敞口的盐液盒14,推进盒1的右侧顶部敞口处设有第三限位开关20，第三限位开关20与电动缸12连接；逆变器通过电线与电动缸12连接，总控制器通过信号线分别与电动缸12和压力传感器连接。

太阳能电池板防冰雹总成105包括转动电机116、左支架117和右支架118，左支架117固定在储盐盒3的左侧，储盐盒3的左侧底部转动连接有转轴，右支架118的底部固定在转轴上，转动电机116固定在储盐盒3的底部，转动电机116与转轴传动连接，左支架117与右支架118之间连接有缓冲遮棚119，缓冲遮棚119由气囊袋组成，逆变器用过电线与转动电机116连接。

本发明按照以下步骤对太阳能电池板上的冰雪进行消除时，（1）、控制总控制器打开电磁阀板108，打开封盖115，启动减速电机110，减速电机110带动主动锥齿轮112转动，主动锥齿轮112带动从动锥齿轮114转动，从而输送轴109跟随从动锥齿轮114转动，接着通过盐体填装口向路灯杆101内加装盐体，盐体在螺旋叶片113的带动下向上输送，最终依次通过盐体出口和盐体进口进入储盐盒内，加装完成后，关闭减速电机110；

（2）、当太阳能电池板4上的冰雪传感器检测到有积雪时，冰雪传感器将信息通过信号线传输给总控制器；

（3）、总控制器接收到信号后启动电机8，电机8转动带动螺杆10转动，由于导向杆9穿设在顶压板11的穿孔内，螺杆10螺纹连接在固定在顶压板11上的螺纹套管17上，所以顶压板11在螺杆10的转动驱动下沿导向杆9向上移动，顶压板11推动储盐盒3内的盐体6向上移动一段距离后停止，储盐盒3内顶部的盐体6被顶出至推进腔体5内；

（4）、接着总控制器启动电动缸12，电动缸12的推杆推动推板13向右移动，推板13将推进腔体5内的盐体6推至推进盒1的右侧；

（5）、然后雪从推进盒1的右侧顶部敞口处飘落至盐体6上表面，雪遇到盐体6融化并形成盐液，盐液依次经过推进盒1底部的长条开口和盐液盒14右侧敞口流至太阳能电池板4上表面，太阳能电池板4上表面上的积雪遇到盐液融化，从而太阳能电池板4上的积雪消融，本实施例中所采用的盐体为工业盐。

本发明防冰雹的工作方法为：启动转动电机116，转动电机116带动转轴转动，由于右支架118的底部固定在转轴上，所以转轴转动的同时带动右支架118转动，右支架118绕转轴的中心线转动，从而连接在左支架117和右支架118的缓冲遮棚119展开，缓冲遮棚119展开覆盖在太阳能电池板上，从而避免了冰雹对太阳能电池板的损坏。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统，其特征在于：包括路灯杆和路灯，路灯杆为中空结构，路灯通过灯杆支架连接在路灯杆的上部，路灯杆上端固定连接有位于路灯上方的太阳能电池板装置，太阳能电池板装置包括总控制器、太阳能发电机构、电池板安装盒、太阳能电池板除冰雪总成以及太阳能电池板防冰雹总成；电池板安装盒固定在路灯杆上端部，电池板安装盒的右侧面为左高右低的倾斜面；

太阳能电池板除冰雪总成包括盐料输送机构、推进盒和储盐盒，储盐盒安装在电池板安装盒的左侧，储盐盒的顶面与电池板安装盒的顶边齐平，储盐盒的顶部敞口，电池板安装盒的右侧面上安装有太阳能电池板，太阳能电池板上设有冰雪传感器，推进盒安装在储盐盒的顶部，推进盒内设有底部敞口的推进腔体，推进腔体的底部与储盐盒的顶部的敞口贯通，推进盒上安装有水平推进机构，储盐盒内设有垂直推进机构，储盐盒的上侧部开设有盐体进口，盐体进口处设有电磁阀板，盐料输送机构包括输送轴、减速电机和安装箱，安装箱固定在路灯杆的下端部，减速电机固定在安装箱内，减速电机的主轴上设有主动锥齿轮，输送轴转动连接在路灯杆内，输送轴上设有螺旋叶片，输送轴的下端固定有从动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动，路灯杆的上侧部开设有与盐体进口对应连通的盐体出口；路灯杆的下侧部开设有盐体填装口，盐体填装口出设有封盖；

太阳能电池板防冰雹总成设置在储盐盒的左侧部；总控制器通过信号线分别与冰雪传感器、水平推进机构和垂直推进机构连接，太阳能发电机构通过电线分别与减速电机、水平推进机构、垂直推进机构以及太阳能电池板防冰雹总成连接；

太阳能发电机构包括太阳能控制器、逆变器和蓄电池，太阳能电池板与太阳能控制器连接，太阳能控制器与蓄电池连接，蓄电池通过电线与逆变器连接，逆变器通过电线分别与减速电机、水平推进机构、垂直推进机构以及太阳能电池板防冰雹总成连接；

垂直推进机构包括驱动电机、导向杆、波纹管、螺杆和顶压板，驱动电机通过驱动电机座装配在储盐盒底部，导向杆沿垂直方向固定连接在储盐盒内，螺杆沿垂直方向设置在储盐盒内，储盐盒的顶部固定有安装架，螺杆的上端转动连接在安装架内，螺杆的下端穿过储盐盒的底部并与驱动电机的主轴通过联轴器连接，顶压板位于安装架下方，顶压板上设有穿孔和螺纹套管，顶压板水平设置在储盐盒内并且顶压板外边缘与储盐盒内壁滑动配合，导向杆穿设在顶压板的穿孔内且导向杆与穿孔滑动配合，螺纹套管沿垂直方向设置，螺杆螺纹连接在螺纹套管内，波纹管套设在螺杆上且波纹管的上端与安装架顶压配合，波纹管的下端与螺纹套管上端连接；储盐盒内壁的上侧和下侧分别设有第一限位开关和第二限位开关，总控制器通过信号线与驱动电机连接，逆变器通过电线与驱动电机连接，第一限位开关和第二限位开关分别与驱动电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统，其特征在于：水平推进机构包括电动缸和推板，电动缸固定在推进盒的左侧且电动缸的推杆沿水平方向伸入推进腔体内，推板铰接在电动缸的推杆端部，推进盒内壁顶部沿左右水平方向上设有滑道，推板滑动连接在滑道上且推板呈左高右低倾斜设置，推板前侧边沿和后侧边沿均设置有分别与推进盒前侧内壁和后侧内壁密封滑动配合的密封条，推板的右侧面下部上设有压力传感器，推进盒的右侧顶部敞口，推进盒的右侧底部沿前后方向开设有长条开口，长条开口处设有滤网，长条开口处右侧连接有右侧敞口的盐液盒，推进盒的右侧顶部敞口处设有第三限位开关，第三限位开关与电动缸连接；逆变器通过电线与电动缸连接，总控制器通过信号线分别与电动缸和压力传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种防冰雪防冰雹的太阳能路灯系统，其特征在于：太阳能电池板防冰雹总成包括转动电机、左支架和右支架，左支架固定在储盐盒的左侧，储盐盒的左侧底部转动连接有转轴，右支架的底部固定在转轴上，转动电机与转轴传动连接，左支架与右支架之间连接有缓冲遮棚，缓冲遮棚由气囊袋组成，逆变器用过电线与转动电机连接。

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