CN108109546A - 模块化太阳能夜光指示牌 - Google Patents

Abstract

一种模块化太阳能夜光指示牌，包括面板、太阳能板、控制电路板、聚合物锂电池和后防护盖，所述面板为高透明亚克力板，面板的内侧表面依次设有高亮反光漆层和高亮夜光漆层，面板内侧上下端分别设有LED灯槽；所述控制电路板和聚合物锂电池分别固定设置在太阳能板背面并通过导线与太阳能板连接，太阳能板正面上下端分别设有LED灯珠；所述太阳能板通过胶粘或螺纹连接固定在面板的内侧，LED灯珠位于对应位置的LED灯槽内，后防护盖通过防水硅胶密封粘接固定在面板上；后防护盖内固定设有用于吸附安装的钕铁硼磁铁。结构模块化设计，可以把产品分为两个独立部件，可以整体使用，也可以将所述面板作为反光&夜光面板单独使用。

Description

模块化太阳能夜光指示牌

技术领域

本发明涉及一种模块化太阳能夜光指示牌。

背景技术

当前民用、商业、交通以及公共设施指示牌/招牌等夜光指示产品大体分为三以下几类：

一、反光式发光牌。借助反光材料在微光的照射下显示内容，缺点是行人或者非机动车辆无法在夜晚看清指示牌。

二、夜光材料自发光指示牌。这类指示牌的缺点是亮度不够，发光时间短，畜光能少。应用领域狭窄。

三、通电型发光指示牌。采用现有照明技术制造小型防水封闭灯箱，在夜晚自发光，不借助于车辆灯光照射就可以发光。缺点是前期投入大，施工成本高，防水耐候性差，后期维护工作量大等。

发明内容

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本发明提出一种模块化太阳能夜光指示牌，包括面板、太阳能板、控制电路板、聚合物锂电池和后防护盖，所述面板为高透明亚克力板，面板的内侧表面依次设有高亮反光漆层和高亮夜光漆层，面板内侧上下端分别设有LED灯槽；所述控制电路板和聚合物锂电池分别固定设置在太阳能板背面并通过导线与太阳能板连接，太阳能板正面上下端分别设有LED灯珠；所述太阳能板通过胶粘或螺纹连接固定在面板的内侧，LED灯珠位于对应位置的LED灯槽内，后防护盖通过防水硅胶密封粘接固定在面板上；后防护盖内固定设有用于吸附安装的钕铁硼磁铁。

在根据本发明实施例的模块化太阳能夜光指示牌中，优选地，所述后防护盖背面设有挂钉孔。

在根据本发明实施例的模块化太阳能夜光指示牌中，优选地，所述太阳能板为单晶硅板。

在根据本发明实施例的模块化太阳能夜光指示牌中，优选地，所述面板的内侧表面依次设有高亮反光漆层和高亮夜光漆层的方法在于，将面板背面雕刻出数字图案，采用丝印技术将反光油墨和夜光粉油墨先后注入雕刻好的文字凹槽内，形成字体高显效果的高亮反光漆层和高亮夜光漆层。

在根据本发明实施例的模块化太阳能夜光指示牌中，优选地，所述丝印技术包括首先丝印一层高亮反光漆，烘干之后再丝印浇筑一层长余辉高亮夜光漆。

在采取本发明提出的技术后，根据本发明实施例的模块化太阳能夜光指示牌，有益效果在于：

1） 结构模块化设计，可以把产品分为两个独立部件，可以整体使用，也可以将所述面板作为反光&夜光面板单独使用为简易版本；

2） 产品应用模块化设计，可以通过单个具有文字/数字图案的面板组合成门牌/路牌/广告牌/小壁灯/发光logo等多种产品种类。

3） 通过使用亚克力面板覆盖在太阳能电池板表面，增强了对太阳能电池的防护。

4） 通过使用亚克力面板覆盖在太阳能电池板表面，利用亚克力板良好的透光性增强了太阳能电池的发电效率。

5） 雕刻的文字/数字图案采用两次涂漆技术，将雕刻好的文字/数字/图案/logo先丝印反光漆再浇筑夜光漆，达到反光夜光双功效。

6） 内置强力钕铁硼磁铁，可以实现产品的快速装卸。

附图说明

图1示出了根据本发明的模块化太阳能夜光指示牌分解示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

如图1所示，一种模块化太阳能夜光指示牌，包括面板1、 太阳能板2、控制电路板3、聚合物锂电池4和后防护盖5，所述面板1为高透明亚克力板，面板1的内侧表面依次设有高亮反光漆层11和高亮夜光漆层12，面板1内侧上下端分别设有LED灯槽13；所述控制电路板3和聚合物锂电池4分别固定设置在太阳能板2背面并通过导线与太阳能板2连接，太阳能板2正面上下端分别设有LED灯珠21；所述太阳能板2通过胶粘或螺纹连接固定在面板1的内侧，LED灯珠21位于对应位置的LED灯槽13内，后防护盖5通过防水硅胶密封粘接固定在面板1上；后防护盖5内固定设有用于吸附安装的钕铁硼磁铁51。

所述后防护盖5背面设有挂钉孔。

所述太阳能板2为单晶硅板。

所述面板1的内侧表面依次设有高亮反光漆层11和高亮夜光漆层12的方法在于，将面板1背面雕刻出数字图案，采用丝印技术将反光油墨和夜光粉油墨先后注入雕刻好的文字凹槽内，形成字体高显效果的高亮反光漆层11和高亮夜光漆层12。

所述丝印技术包括首先丝印一层高亮反光漆，烘干之后再丝印浇筑一层长余辉高亮夜光漆。

根据本申请的模块化太阳能夜光指示牌，面板1采用高透明PMMA（亚克力）板材，通过激光切割，CNC加工，丝印加工等工序，生产出可以独立使用的面板；丝印加工采用复合印刷工艺，首先丝印一层高亮反光漆，烘干之后再丝印浇筑一层长余辉高亮夜光漆。

太阳能板2芯片可选用MD-HSM10761-5-01型号，系国际知名品牌，转换效率高达22%。

控制电路板3可选用PL025（3.7V2W）型号太阳能LED控制板，具有光控功能，白天LED灯自动关闭，天黑自动点亮LED灯。

聚合物锂电池4可根据不同地域的气候特征，可选用耐高温达+70C°或耐低温达-40C°，作为一种示例，可选504270型号耐高温聚合物锂电池。

后防护盖5采用精密模具，注塑加工。内置嵌入式钕铁硼磁铁51，另配挂钉孔设计，方便安装拆卸。

根据本申请的模块化太阳能夜光指示牌，由于采用了模块化设计，本产品从结构上分为3个部件。

面板1采用激光切割技术将Pmma加工成一种具有视窗效果的面板。采用CNC雕刻技术将面板1背面雕刻出数字图案。采用丝印技术将反光油墨和夜光粉油墨先后注入雕刻好的文字凹槽内，形成字体高显效果的反光层以及夜光层。

完成上述工序后，面板1已经具备了独立使用的功能。无论天气如何，在没有侧光的情况下，夜光层可以坚持6-8小时发光。当夜光层余辉逐渐衰减，反光层借助微弱灯光继续发挥引导功能。该面板背面有上下两个凹槽，凹槽是用来容纳太阳能板2上下两颗LED灯珠21的容器，也可叫做“灯珠仓”。使用防水硅胶将面板1与太阳能板2黏在一起。

太阳能板2、控制电路板3和聚合物锂电池4组成这个太阳能电池板子系统。由于自然环境气候多变性，太阳能板2首选单晶硅板。在阳光不强烈的阴雨天，单晶硅太阳能电池的发电效率好过多晶硅和非晶硅。

充电电池首选聚合物锂电池4，根据出货地区气候特征，锂电池将采用耐高温和耐低温两种。

锂电池目前使用的是聚合物锂电池。使用固体聚合物电解质的锂聚合物电池在形状上具有超薄化的特点，理论最小厚度可达0.5mm，以及任意形状化和任意面积化等特点。大大提高了电池造型灵活性的特点，从而可以更好的做成任何形状和容量。另外，使用固体聚合物电解质的锂聚合物电池相比普通的锂离子电池来说，有着更高的能量密度，在相同体积的前提下，锂聚合物电池有着更轻的重量和更高的容量等优点。

控制电路主要功能是控制锂电池充电，具备过充过放保护，具备简单的程序控制功能，具备光敏控制功能。可以按时段逐步降低LED灯珠21的亮度。针对大尺寸定制化产品还可以提供雷达/红外感应功能。

后防护盖5作为第3个主要部件，采用耐候性最好的PC塑料，使用注塑工艺。防护盖与面板尺寸相同，通过使用防水硅胶将太阳能板2、聚合物锂电池4、控制电路板3及LED灯珠21密封起来。

本申请将反光技术、夜光技术、灯光技术及太阳能蓄电技术，融合在产品设计里，主要应用于民用、商业、交通等领域，可以替代现有的门牌、楼牌、交通指示牌、路牌、商业招牌以及移动车辆信息牌等。

本申请采用模块化设计，主要部件独立设计，这样就可以提供独立的模块部件来应对市场不同层次的产品需求。根据应用场景的不同，可以采用如下应用模式。

应用1：交通路口的街牌路牌。步行街，郊区交通照明比较弱的路面，可以选择加装了太阳能模块的套装产品，这样路牌就具备了自发光-高反光-夜光三合一功能。保证了在各种极端气候和恶劣环境下的指引功能。如果项目受预算限制，在常规路口，公共场所，风景区，自然保护区等对指示牌路牌亮化要求不高的地方，也可以之选购该产品上带有文字和图案的“面板1”（独立部件）。从而降低了采购成本，安装施工成本，降低了后期维修成本。

应用2：家庭用户需要的门牌号码，既可以选购该产品上带有数字的“面板1”（独立部件），也可以选购加装了太阳能模块的完整产品套装。还可以通过更换具有花纹图案的“面板1”（独立部件），将产品转化为太阳能艺术壁灯。

另外，通过模块化设计，可以提高整个产品可维修性，降低维修成本。更容易逐步升级改造各个模块的性能以及降低成本。

应用3：根据产品的模快化设计，可以为商业用户提供各种尺寸的定制化招牌，广告牌，宣传牌等。

根据本申请的模块化太阳能夜光指示牌，典型应用如下。

住宅门牌号：有2-6小时阳光照射的住宅正门可以安装标准（包含太阳能蓄电模块）套装门牌，由4片数字牌组合成门牌号码。阳光照射不到的住宅正门可以安装面板1（不包含太阳能蓄电模块）套装门牌，由4片数字牌组合成门牌号码产品组合。模块化设计的成品拼装组合。在一块底板上，通过排列组合单体成品（太阳能数字牌&文字牌&图案牌&灯牌）可以组合出很多个性化的效果。

交通指示牌：在重点路段，闹市区，步行街，采用双面背靠背组合设计，双面太阳能光伏电池板。所以太阳能蓄电能力足够维持指示牌打光需求。在其他场合，例如乡间公路，公共园林等处，可采用不包含太阳能蓄电模块的简化版。快速安装，减少维修工作量。

其它典型应用还包括公共设施指示牌、商业招牌、车载夜光&反光广告牌等。

根据本申请的模块化太阳能夜光指示牌，跟现有产品相比，具有如下优点。

体积小，重量轻。结构上我们大胆的采用了透明亚克力面板覆盖太阳能电池板的设计，简化了产品外围部件，压缩了产品厚度。整个产品大部分使用的都是有机材料，从而减轻了整体重量。

节约能源，方便安装，维修简单。因为采用了太阳能电池，寿命长。目前太阳能电池的寿命可达到8-10年，聚合物锂电池4寿命接近10年，led光源的寿命也接近10年，因此不需要配套的电力设施。由于结构上采用了模块化设计，各个部件相对独立，因此减少了维修作业工作量和难度，降低了维修成本。

环境适应能力强。针对目前市场常见的几类指示牌的缺点，我们发明了一项文字丝印新工艺，在面板1背面的凹槽内首先丝印反光油墨，二次浇筑夜光漆。反光漆LED灯珠21的侧光下，在远处车灯的照射下，面板上的文字会高显，起到了提升亮度的作用。采用浇筑的方法处理夜光漆，目的是为了增加漆膜厚度，夜光漆膜厚度越大，吸收的光能越多，因而亮度越高，余辉时间越久。这个工艺技术弥补了太阳能电池系统在连续阴雨天蓄电不足的缺点。

模块化设计。由于采用了模块化设计，这个产品具备了高中低三档系列化产品。

1.面板1部件，经过简单的封装和包装处理后，面板1部件就变成一个简约版的夜光指示牌。由于同时具备了反光牌和夜光牌的双重功能，此部件就可以用在家庭（门牌），商业（招牌），交通（路牌）公共设施（指示牌）等领域。

2.标准套装。目前应用领域常见的三类产品，反光型，夜光型，通电发光型指示牌。反光式发光牌。借助反光材料在微光的照射下显示内容，缺点是行人，或者是非机动车辆无法在夜晚看清指示牌。通电型夜光指示牌。利用现有的照明技术来制造小型的封闭灯箱，在夜晚自发光，不借助于车辆灯光照射就可以发光。缺点是前期投入大，施工成本高，后期维护工作量大等。采用夜光材料自发光指示牌。这类指示牌的缺点是畜光少，发光时间短，亮度不够，衰减周期比较短。我们将这几种类型优点集成在一起，设计出标准套装。利用太阳能光伏电池板为锂电池充电，通过智能控制电路模块合理的为LED灯珠21供电，利用LED灯珠21为反光漆打光，提高文字图案的反光亮度。反光漆的反光原理为表面有一定数量的透明、高折射率的特制玻璃微珠，每一个玻璃微珠相当于一个反光元件，当灯光线照射在标志上，射入微珠内成为人射光，在微珠内部折射，所形成的反射光以一定的角度反射回来，形成光线的定向反射。由于透明，就会有一部分光透过反光漆层射入夜光漆层。因此，当电池耗电殆尽，LED灯珠21不在发光的时候，夜光层透过透明的反光漆层发光。如果夜光漆层不再发光，反光漆层还会借助外来光线为车辆行人提供高显文字信息。

3.产品组合。模块化设计的另一优势就是成品拼装组合。在一块底板上，通过排列组合单体成品（太阳能数字牌&文字牌&图案牌&灯牌）可以组合出很多个性化的效果。

根据本申请的模块化太阳能夜光指示牌，具有升级空间，根据市场不同的需求，本产品还可以升级控制电路部件，加入流量监控，无线通讯，远程维修报警功能。随着科技进步，转换效率更高太阳能光伏组件，蓄电密度更高的石墨烯充电电池，更高亮度更长余辉夜光材料，以及智能产品的小型化、电子器件微型化方面的进展均可以应用到本产品中。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可实施。当然，以上所列的情况仅为示例，本发明并不仅限于此。本领域的技术人员应该理解，根据本发明技术方案的其他变形或简化，都可以适当地应用于本发明，并且应该包括在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种模块化太阳能夜光指示牌，其特征在于，包括面板（1）、 太阳能板（2）、控制电路板（3）、聚合物锂电池（4）和后防护盖（5），所述面板（1）为高透明亚克力板，面板（1）的内侧表面依次设有高亮反光漆层（11）和高亮夜光漆层（12），面板（1）内侧上下端分别设有LED灯槽（13）；所述控制电路板（3）和聚合物锂电池（4）分别固定设置在太阳能板（2）背面并通过导线与太阳能板（2）连接，太阳能板（2）正面上下端分别设有LED灯珠（21）；所述太阳能板（2）通过胶粘或螺纹连接固定在面板（1）的内侧，LED灯珠（21）位于对应位置的LED灯槽（13）内，后防护盖（5）通过防水硅胶密封粘接固定在面板（1）上；后防护盖（5）内固定设有用于吸附安装的钕铁硼磁铁（51）。

2.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能夜光指示牌，其特征在于，所述后防护盖（5）背面设有挂钉孔。

3.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能夜光指示牌，其特征在于，所述太阳能板（2）为单晶硅板。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种模块化太阳能夜光指示牌，所述面板（1）的内侧表面依次设有高亮反光漆层（11）和高亮夜光漆层（12）的方法在于，将面板（1）背面雕刻出数字图案，采用丝印技术将反光油墨和夜光粉油墨先后注入雕刻好的文字凹槽内，形成字体高显效果的高亮反光漆层（11）和高亮夜光漆层（12）。

5.根据权利要求4所述的一种模块化太阳能夜光指示牌，其特征在于，所述丝印技术包括首先丝印一层高亮反光漆，烘干之后再丝印浇筑一层长余辉高亮夜光漆。