CN107816692A - 一种适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，包括照明机构、降温机构和发电机构，发电机构包括底板、发电组件、玻璃罩、清洁组件和两个侧板，清洁组件包括清洁单元和两个转动单元，降温机构包括导气组件和降温组件，导气组件包括热气管、导气盒和连接管，降温组件包括降温盒、冷气管和密封单元，降温盒内设有若干降温单元，该适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯通过发电机构使太阳能板工作在封闭的环境中，防止风吹影响结构的稳固，同时可利用清洁组件实现对玻璃罩的清洁，保证发电效率，不仅如此，通过降温机构降低发电组件的周围的空气温度，有利于提高太阳能板的发电效率，进而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及户外照明设备领域，特别涉及一种适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯。
背景技术
太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池（胶体电池）储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公路电力照明的路灯。
太阳能路灯广泛应用于各种地区的照明，特别是在沙漠地区，由于沙漠地区太阳能资源丰富，光照量足，因此在沙漠地区搭建太阳能板能够保证太阳能路灯的发电量，但是，在沙漠地区，风沙较多，而太阳能板的面积较大，导致太阳能板承受较大的风力，且太阳能板上容易堆积黄沙，阻挡太阳光，进而导致发电效率降低，不仅如此，在强烈的光照下，容易导致太阳能板的温度上升，而太阳能板的最适宜的工作环境温度为20摄氏度左右，高温环境不仅降低了发电效率，同时还容易缩短太阳能板内部元器件的使用寿命，造成现有的太阳能路灯在沙漠地区的实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，包括底座、灯杆、照明机构、降温机构和发电机构，所述灯杆的底端固定在底座上，所述照明机构设置在灯杆的顶端，所述发电机构设置在灯杆的一侧，所述降温机构设置在灯杆的另一侧，所述照明机构包括侧杆、灯壳和灯管，所述灯壳通过侧杆与灯杆固定连接，所述灯管设置在灯壳内；
所述发电机构包括底板、发电组件、玻璃罩、清洁组件和两个侧板，所述底板固定在灯杆的顶端，所述发电组件设置在底板的上方，两个侧板分别设置在发电组件的两侧，所述玻璃罩架设在两个侧板上，所述玻璃罩的竖向截面的形状为半圆弧形，所述侧板的形状为半圆形，所述玻璃罩与侧板相匹配；
所述清洁组件包括清洁单元和两个转动单元，两个转动单元分别设置在清洁单元的两侧，所述转动单元包括第一电机、转动轴、滑环和滑轨，所述第一电机与转动轴的一端传动连接，所述转动轴的另一端与滑环铰接，所述滑轨的形状为半圆弧形，所述滑轨的两端固定在底板上，所述滑环套设在滑轨上；
所述降温机构包括导气组件和降温组件，所述导气组件设置在降温组件的上方，所述导气组件包括热气管、导气盒和连接管，所述降温组件包括降温盒、冷气管和密封单元，所述导气盒和降温盒均固定在灯杆上，所述热气管的一端与其中一个侧板连接，所述热气管的另一端与导气盒连通，所述导气盒通过连接管与降温盒连通，所述降温盒与冷气管的一端连通，所述冷气管的另一端设置在底板的下方，所述降温盒内设有若干降温单元，所述降温单元包括第一降温片和第二降温片，所述第一降温片和第二降温片均固定在降温盒的内壁上，所述第一降温片位于降温盒内的底部，所述第二降温片位于降温盒内的顶部。
作为优选，为了实现光伏发电并提高光伏发电的效率，所述发电组件包括支杆、第二电机、第一连杆、第二连杆和太阳能板，所述支杆的底端和第二电机均固定在底板的上方，所述支杆的顶端与太阳能板铰接，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与太阳能板铰接。
作为优选，为了便于检测太阳能板的工作环境的温度，所述底板的上方设有温度传感器，所述温度传感器位于两个侧板之间。
作为优选，为了加强第一降温片和第二降温片的降温能力，所述第一降温片的形状和第二降温片的形状均为波浪形。
作为优选，为了实现降温盒与外接的封闭和连接，所述密封单元包括支板、密封板、气泵和两个升降单元，所述支板固定在灯杆上，所述气泵固定在支板的上方，两个升降单元分别设置在气泵的两侧，所述升降单元包括连通管、气缸和活塞，所述气缸固定在支板上，所述气缸通过连通管与气泵连通，所述活塞的底端设置在气缸内，所述密封板架设在两个活塞上。
作为优选，为了将太阳能板周围的热空气导入到降温盒内进行降温，所述导气盒内设有第三电机、第三驱动轴和两个导气单元，所述第三电机固定在导气盒的内壁上，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，两个导气单元分别设置在第三驱动轴的两侧，所述导气单元包括若干扇叶，所述扇叶均匀分布在第三驱动轴上。
作为优选，为了保证第三电机的驱动力，所述第三电机为直流伺服电机。
作为优选，为了实现对玻璃罩表面的清洁，所述清洁单元包括转动板、清洁板和若干弹簧，所述转动板的两端与滑环固定连接，所述清洁板设置在转动板的靠近玻璃罩的一侧，所述弹簧均匀分布在转动板和清洁板之间，所述清洁板的靠近玻璃罩的一侧均匀设有若干毛刷。
作为优选，为了使转动板带动清洁板同步移动，所述转动板的靠近玻璃罩的两端设有限位组件，所述限位组件包括固定杆、套环和两个支架，所述固定杆固定在清洁板的远离毛刷的一侧，所述套环套设在固定杆上，两个支架分别设置在套环的两侧，所述套环通过支架与转动板固定连接。
作为优选，为了能够调节清洁板与转动板之间的距离，所述限位组件还包括线圈和磁铁，所述线圈固定在转动板上，所述磁铁固定在固定杆的远离清洁板的一端。
本发明的有益效果是，该适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯通过发电机构使太阳能板工作在封闭的环境中，防止风吹影响结构的稳固，同时可利用清洁组件实现对玻璃罩的清洁，保证发电效率，与传统的发电机构相比，该发电机构集防风和除尘为一体，功能强大，不仅如此，通过降温机构降低发电组件的周围的空气温度，有利于提高太阳能板的发电效率，与传统的降温机构相比，该降温机构利用沙漠地区夜间温度低的特点，由周围环境降低第一降温片和第二降温片的温度,便于在白天对太阳能板周围的空气降温，从而使设备降温更加节能环保，进而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯的结构示意图；
图2是本发明的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯的发电机构的结构示意图；
图3是本发明的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯的发电机构的俯视图；
图4是本发明的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯的清洁单元的结构示意图；
图5是本发明的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯的降温机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.灯杆，3.侧杆，4.灯壳，5.灯管，6.底板，7.玻璃罩，8.侧板，9.第一电机，10.转动轴，11.滑环，12.滑轨，13.热气管，14.导气盒，15.连接管，16.降温盒，17.冷气管，18.第一降温片，19.第二降温片，20.支杆，21.第二电机，22.第一连杆，23.第二连杆，24.太阳能板，25.温度传感器，26.支板，27.密封板，28.气泵，29.连通管，30.气缸，31.活塞，32.第三电机，33.第三驱动轴，34.扇叶，35.转动板，36.清洁板，37.弹簧，38.毛刷，39.固定杆，40.套环，41.支架，42. 磁铁，43.线圈。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，包括底座1、灯杆2、照明机构、降温机构和发电机构，所述灯杆2的底端固定在底座1上，所述照明机构设置在灯杆2的顶端，所述发电机构设置在灯杆2的一侧，所述降温机构设置在灯杆2的另一侧，所述照明机构包括侧杆3、灯壳4和灯管5，所述灯壳4通过侧杆3与灯杆2固定连接，所述灯管5设置在灯壳4内；
该太阳能路灯安装在沙漠地区时，在夜间，由灯壳4内的灯管5发光，实现照明，在白天由发电机构利用太阳能进行光伏发电，用以提供夜间照明的能源，为了提高发电效率，由降温机构对发电机构的工作环境进行降温。
如图2-3所示，所述发电机构包括底板6、发电组件、玻璃罩7、清洁组件和两个侧板8，所述底板6固定在灯杆2的顶端，所述发电组件设置在底板6的上方，两个侧板8分别设置在发电组件的两侧，所述玻璃罩7架设在两个侧板8上，所述玻璃罩7的竖向截面的形状为半圆弧形，所述侧板8的形状为半圆形，所述玻璃罩7与侧板8相匹配；
所述清洁组件包括清洁单元和两个转动单元，两个转动单元分别设置在清洁单元的两侧，所述转动单元包括第一电机9、转动轴10、滑环11和滑轨12，所述第一电机9与转动轴10的一端传动连接，所述转动轴10的另一端与滑环11铰接，所述滑轨12的形状为半圆弧形，所述滑轨12的两端固定在底板6上，所述滑环11套设在滑轨12上；
发电机构内，利用玻璃罩7和两个侧板8使发电组件工作在一个封闭的环境中，防止外部强风干扰，保证了发电组件安全运行，并利用清洁组件除去玻璃罩7的表面的黄沙，使玻璃罩7恢复清洁，提高发电组件的发电效率，在清洁组件内，第一电机9带动转动轴10转动，使滑环11在滑轨12上滑动，从而带动清洁单元在玻璃罩7的表面移动，清除玻璃罩7表面的黄沙。
如图5所示，所述降温机构包括导气组件和降温组件，所述导气组件设置在降温组件的上方，所述导气组件包括热气管13、导气盒14和连接管15，所述降温组件包括降温盒16、冷气管17和密封单元，所述导气盒14和降温盒16均固定在灯杆2上，所述热气管13的一端与其中一个侧板8连接，所述热气管13的另一端与导气盒14连通，所述导气盒14通过连接管15与降温盒16连通，所述降温盒16与冷气管17的一端连通，所述冷气管17的另一端设置在底板6的下方，所述降温盒16内设有若干降温单元，所述降温单元包括第一降温片18和第二降温片19，所述第一降温片18和第二降温片19均固定在降温盒16的内壁上，所述第一降温片18位于降温盒16内的底部，所述第二降温片19位于降温盒16内的顶部。
为了实现对发电组件周围环境的空气降温，在降温机构内，由导气组件中的导气盒14通过热气管13将热空气从连接管15输送至降温盒16内，在降温盒16中，由第一降温片18和第二降温片19吸收空气的热量，从而降低空气的温度，并通过冷气管17将空气输送至玻璃罩7和两个侧板8之间，从而降低发电组件周围的温度。
如图2所示，所述发电组件包括支杆20、第二电机21、第一连杆22、第二连杆23和太阳能板24，所述支杆20的底端和第二电机21均固定在底板6的上方，所述支杆20的顶端与太阳能板24铰接，所述第二电机21与第一连杆22传动连接，所述第一连杆22通过第二连杆23与太阳能板24铰接。
在发电组件中，由第二电机21运行，带动第一连杆22转动，通过第二连杆23调节太阳能板24的角度，在进行光伏发电的同时使太阳能板24正对阳光，提高发电效率。
作为优选，为了便于检测太阳能板24的工作环境的温度，所述底板6的上方设有温度传感器25，所述温度传感器25位于两个侧板8之间。
作为优选，为了加强第一降温片18和第二降温片19的降温能力，所述第一降温片18的形状和第二降温片19的形状均为波浪形。第一降温片18和第二降温片19均采用波浪形的形状设计，从而能够增加与空气的接触面积，提高对空气的降温能力。
如图5所示，所述密封单元包括支板26、密封板27、气泵28和两个升降单元，所述支板26固定在灯杆2上，所述气泵28固定在支板26的上方，两个升降单元分别设置在气泵28的两侧，所述升降单元包括连通管29、气缸30和活塞31，所述气缸30固定在支板26上，所述气缸30通过连通管29与气泵28连通，所述活塞31的底端设置在气缸30内，所述密封板27架设在两个活塞31上。在降温盒16的下方，通过升降组件实现密封板27的升降，沙漠地区在夜间由于环境寒冷，通过升降组件带动密封板27下降，从而降低第一降温片18和第二降温片19的温度，而在白天时，升降组件带动密封板27上升，使密封板27和降温盒16形成一个封闭的环境，便于低温的第一降温片18和第二降温片19与高温的空气接触，降低空气的温度。
如图5所示，所述导气盒14内设有第三电机32、第三驱动轴33和两个导气单元，所述第三电机32固定在导气盒14的内壁上，所述第三电机32与第三驱动轴33传动连接，两个导气单元分别设置在第三驱动轴33的两侧，所述导气单元包括若干扇叶34，所述扇叶34均匀分布在第三驱动轴33上。第三电机32运行，带动第三驱动轴33转动，使扇叶34旋转产生气流，气流通过连接管15进入降温盒16降温，同时将玻璃罩7和两个侧板8间的空气导入导气盒14，再通过连接管15进入降温盒16降温，从而实现了将发电组件周围的空气温度降低的功能。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三电机32的驱动力，所述第三电机32为直流伺服电机。
如图4所示，为了实现对玻璃罩7表面的清洁，所述清洁单元包括转动板35、清洁板36和若干弹簧37，所述转动板35的两端与滑环11固定连接，所述清洁板36设置在转动板35的靠近玻璃罩7的一侧，所述弹簧37均匀分布在转动板35和清洁板36之间，所述清洁板36的靠近玻璃罩7的一侧均匀设有若干毛刷38。
滑环11在滑轨12上滑动时，通过弹簧37带动清洁板36移动，使毛刷38接触玻璃罩7的表面，扫除玻璃罩7上的黄沙，实现玻璃罩7的清洁。
作为优选，为了使转动板35带动清洁板36同步移动，所述转动板35的靠近玻璃罩7的两端设有限位组件，所述限位组件包括固定杆39、套环40和两个支架41，所述固定杆39固定在清洁板36的远离毛刷38的一侧，所述套环40套设在固定杆39上，两个支架41分别设置在套环40的两侧，所述套环40通过支架41与转动板35固定连接。通过套环40和固定杆39使的转动板35转动时能够带动清洁板36转动，实现了转动板35和清洁板36的同步运动。
作为优选，为了能够调节清洁板36与转动板35之间的距离，所述限位组件还包括线圈43和磁铁42，所述线圈43固定在转动板35上，所述磁铁42固定在固定杆39的远离清洁板36的一端。当转动板35向上转动时，给线圈43通电，使线圈43产生磁性，线圈43与磁铁42之间相互吸引，从而使清洁板36靠近转动板35，压缩弹簧37，同时使毛刷38远离玻璃罩7的表面，当转动板35向下转动时，停止给线圈43通电，线圈43失去磁性，受压缩的弹簧37为恢复形变使清洁板36向玻璃罩7移动，从而使毛刷38抵靠在玻璃罩7的表面，便于对玻璃罩7进行清洁。
该太阳能路灯在沙漠地区运行时，通过玻璃罩7和两个侧板8使发电组件在封闭的环境中运行，防止受风吹，影响结构的稳定性，同时利用清洁组件清除玻璃罩7表面的黄沙，便于太阳能板24接收太阳光，提高发电效率，不仅如此，在夜间，通过升降组件带动密封板27下降，使第一降温片18和第二降温片19降低温度，而在白天，升降组件带动密封板27上升，并通过导气组件将太阳能板24周围的热空气输送至降温盒16内，由第一降温片18和第二降温片19对热空气进行降温后，排入到玻璃罩7和两个侧板8之间，从而降低发电组件周围的环境温度，有利于提高太阳能板24的发电效率。
与现有技术相比，该适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯通过发电机构使太阳能板24工作在封闭的环境中，防止风吹影响结构的稳固，同时可利用清洁组件实现对玻璃罩7的清洁，保证发电效率，与传统的发电机构相比，该发电机构集防风和除尘为一体，功能强大，不仅如此，通过降温机构降低发电组件的周围的空气温度，有利于提高太阳能板24的发电效率，与传统的降温机构相比，该降温机构利用沙漠地区夜间温度低的特点，由周围环境降低第一降温片18和第二降温片19的温度，便于在白天对太阳能板24周围的空气降温，从而使设备降温更加节能环保，进而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，包括底座（1）、灯杆（2）、照明机构、降温机构和发电机构，所述灯杆（2）的底端固定在底座（1）上，所述照明机构设置在灯杆（2）的顶端，所述发电机构设置在灯杆（2）的一侧，所述降温机构设置在灯杆（2）的另一侧，所述照明机构包括侧杆（3）、灯壳（4）和灯管（5），所述灯壳（4）通过侧杆（3）与灯杆（2）固定连接，所述灯管（5）设置在灯壳（4）内；
所述发电机构包括底板（6）、发电组件、玻璃罩（7）、清洁组件和两个侧板（8），所述底板（6）固定在灯杆（2）的顶端，所述发电组件设置在底板（6）的上方，两个侧板（8）分别设置在发电组件的两侧，所述玻璃罩（7）架设在两个侧板（8）上，所述玻璃罩（7）的竖向截面的形状为半圆弧形，所述侧板（8）的形状为半圆形，所述玻璃罩（7）与侧板（8）相匹配；
所述清洁组件包括清洁单元和两个转动单元，两个转动单元分别设置在清洁单元的两侧，所述转动单元包括第一电机（9）、转动轴（10）、滑环（11）和滑轨（12），所述第一电机（9）与转动轴（10）的一端传动连接，所述转动轴（10）的另一端与滑环（11）铰接，所述滑轨（12）的形状为半圆弧形，所述滑轨（12）的两端固定在底板（6）上，所述滑环（11）套设在滑轨（12）上；
所述降温机构包括导气组件和降温组件，所述导气组件设置在降温组件的上方，所述导气组件包括热气管（13）、导气盒（14）和连接管（15），所述降温组件包括降温盒（16）、冷气管（17）和密封单元，所述导气盒（14）和降温盒（16）均固定在灯杆（2）上，所述热气管（13）的一端与其中一个侧板（8）连接，所述热气管（13）的另一端与导气盒（14）连通，所述导气盒（14）通过连接管（15）与降温盒（16）连通，所述降温盒（16）与冷气管（17）的一端连通，所述冷气管（17）的另一端设置在底板（6）的下方，所述降温盒（16）内设有若干降温单元，所述降温单元包括第一降温片（18）和第二降温片（19），所述第一降温片（18）和第二降温片（19）均固定在降温盒（16）的内壁上，所述第一降温片（18）位于降温盒（16）内的底部，所述第二降温片（19）位于降温盒（16）内的顶部。
2.如权利要求1所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述发电组件包括支杆（20）、第二电机（21）、第一连杆（22）、第二连杆（23）和太阳能板（24），所述支杆（20）的底端和第二电机（21）均固定在底板（6）的上方，所述支杆（20）的顶端与太阳能板（24）铰接，所述第二电机（21）与第一连杆（22）传动连接，所述第一连杆（22）通过第二连杆（23）与太阳能板（24）铰接。
3.如权利要求1所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述底板（6）的上方设有温度传感器（25），所述温度传感器（25）位于两个侧板（8）之间。
4.如权利要求1所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述第一降温片（18）的形状和第二降温片（19）的形状均为波浪形。
5.如权利要求1所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述密封单元包括支板（26）、密封板（27）、气泵（28）和两个升降单元，所述支板（26）固定在灯杆（2）上，所述气泵（28）固定在支板（26）的上方，两个升降单元分别设置在气泵（28）的两侧，所述升降单元包括连通管（29）、气缸（30）和活塞（31），所述气缸（30）固定在支板（26）上，所述气缸（30）通过连通管（29）与气泵（28）连通，所述活塞（31）的底端设置在气缸（30）内，所述密封板（27）架设在两个活塞（31）上。
6.如权利要求1所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述导气盒（14）内设有第三电机（32）、第三驱动轴（33）和两个导气单元，所述第三电机（32）固定在导气盒（14）的内壁上，所述第三电机（32）与第三驱动轴（33）传动连接，两个导气单元分别设置在第三驱动轴（33）的两侧，所述导气单元包括若干扇叶（34），所述扇叶（34）均匀分布在第三驱动轴（33）上。
7.如权利要求6所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述第三电机（32）为直流伺服电机。
8.如权利要求1所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述清洁单元包括转动板（35）、清洁板（36）和若干弹簧（37），所述转动板（35）的两端与滑环（11）固定连接，所述清洁板（36）设置在转动板（35）的靠近玻璃罩（7）的一侧，所述弹簧（37）均匀分布在转动板（35）和清洁板（36）之间，所述清洁板（36）的靠近玻璃罩（7）的一侧均匀设有若干毛刷（38）。
9.如权利要求8所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述转动板（35）的靠近玻璃罩（7）的两端设有限位组件，所述限位组件包括固定杆（39）、套环（40）和两个支架（41），所述固定杆（39）固定在清洁板（36）的远离毛刷（38）的一侧，所述套环（40）套设在固定杆（39）上，两个支架（41）分别设置在套环（40）的两侧，所述套环（40）通过支架（41）与转动板（35）固定连接。
10.如权利要求8所述的适用于沙漠地区的发电效率高的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述限位组件还包括线圈（43）和磁铁（42），所述线圈（43）固定在转动板（35）上，所述磁铁（42）固定在固定杆（39）的远离清洁板（36）的一端。
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