CN108180432A - 混合能源路灯照明系统 - Google Patents

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CN108180432A CN201711450411.0A CN201711450411A CN108180432A CN 108180432 A CN108180432 A CN 108180432A CN 201711450411 A CN201711450411 A CN 201711450411A CN 108180432 A CN108180432 A CN 108180432A
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Abstract

本发明公开一种混合能源路灯照明系统，包括灯杆，灯杆顶部设有水平支撑座，水平支撑座上水平设置两个直线滑轨，直线滑轨上设有定位滑块，定位滑块上竖直连接有架体支撑座，该架体支撑座的上部活动连接有太阳能板安装架，两个所述太阳能板安装架之间竖直设有丝杆电机，太阳能板安装架上安装有太阳能板，围绕水平支撑座活动连接有照明装置，灯杆的杆身上设有风力发电装置，灯杆内设有蓄电池和微控制器。与现有技术相比，本发明的混合能源路灯照明系统既降低了来自灯杆、风力发电机等对太阳能板吸收太阳能的限制，提高了太阳能电池板利用率，又提高了风力发电机的采风面积，无机械磨损，提高了发电效率，同时发光效率高、使用寿命长，稳定性高。

Description

混合能源路灯照明系统
技术领域
本发明涉及照明工具技术领域，特别涉及一种混合能源路灯照明系统。
背景技术
随着全球经济的发展和人口的增长，人类正面临着能源利用和环境保护两方面的压力。绿色能源的开发使用变的越来越重要，风能、太阳能都是无污染的、取之不尽用之不竭的可再生能源，单独的太阳能或风能系统，由于受时间和地域的约束，很难全天候利用太阳能和风能资源。而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性，白天光照强时风小，夜间光照弱时，风能由于地表温差变化大而增强，太阳能和风能在时间上的互补性是风光互补发电系统在资源利用上的最佳匹配，将两者结合，即阳光不行就可利用风能，风小而阳光强时则利用太阳能，这样就能在较长的时间保持充足的供电，也就是风能与太阳能相互补充，综合利用了风能、光能的风光互补独立电源系统是一种合理的电源系统。
LED灯具有功耗低、高亮度、色彩艳丽、抗振动、寿命长、冷光源等优点，是真正的“绿色照明”。但是，LED灯的散热问题也是重点问题，散热问题严重影响到LED光源的光效和寿命。传统的LED灯，LED灯底座与基板之间不能快速导热，使热量不能再短时间内扩散到空气中；底座虽然也开有散热孔，但是散热效果一般，装有LED光源的底座一般都是封闭的圆筒形，这样使得底座内部空气无法及时与外面的空气流通，造成散热效率低，导致LED光源和电源温度过高，从而影响到了LED的光效和寿命，浪费资源。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种混合能源路灯照明系统，以解决太阳能电池板利用率高，低风速可用，风能利用率高，并且两种能源利用相互之间不受限制，增强了能量转换能力以及光源发光效率高，散热好的问题。
本发明采用的技术方案如下：一种混合能源路灯照明系统，关键在于：包括灯杆，所述灯杆顶部设有水平支撑座，所述水平支撑座上水平设置两个直线滑轨，两个直线滑轨同一直线设置，所述直线滑轨上设有定位滑块，所述定位滑块上竖直连接有架体支撑座，该架体支撑座的上部活动连接有太阳能板安装架，两个所述太阳能板安装架之间竖直设有同一个丝杆电机，该丝杆电机的丝杆Y向伸出，所述丝杆电机的丝杆螺纹穿设有升降套筒，两个所述太阳能板安装架分别与所述升降套筒的外壁铰接，所述太阳能板安装架上水平安装有两个翻转轴，两个翻转轴平行设置，所述翻转轴上分别固定连接有太阳能板，所述翻转轴连接有转动装置，围绕所述水平支撑座活动连接有四个照明装置，四个所述照明装置两两正对设置，所述灯杆的杆身上设有风力发电装置，所述灯杆内设有蓄电池和微控制器，所述所述太阳能板、所述照明装置、所述风力发电装置、所述蓄电池分别与所述微控制器电连接；
所述照明装置包括灯架，所述灯架通过活动件与所述水平支撑座连接，所述灯架上安装有至少一个LED灯，所述LED灯包括多块竖直设置的导热板，多块所述导热板平行设置，相邻两块所述导热板之间形成散热通道，所述导热板上开设有散热通孔，多个所述导热板的下端连接有同一块弧形底板，所述弧形底板上连接有电路基板，该电路基板上焊接有多个LED颗粒，沿光线投射方向依次设有反射板和透光罩，所述弧形底板、电路基板、反射板和透光罩上对应开设有导热通孔，所述LED灯与通过传输线与微控制器连接，所述LED灯、微控制器和蓄电池连接，用于向LED灯进行供电；
所述风力发电装置包括竖直设置的筒状永磁体和两个水平设置的环形永磁铁，该筒状永磁体的内壁与所述灯杆的外壁固定连接，两个所述环形永磁铁分别与所述筒状永磁体的上下边沿固定连接，所述筒状永磁体的外壁上环绕有线圈，所述线圈连接有发电机，围绕所述筒状永磁体均匀分布有多个定向风叶，多个所述定向风叶的内端连接有同一个永磁体制成的旋转筒，该旋转筒位于两个所述环形永磁铁之间，两个所述环形永磁铁的内表面开设有环形凹槽，所述旋转筒的上下端分别伸入相应的环形凹槽中，防止旋转筒随风转动时从所述环形凹槽脱离，所述发电机与通过传输线与微控制器连接，所述发电机、微控制器和蓄电池连接，用于向蓄电池进行充电。
以上方案的有益效果是白天光照强时风小时，可以通过升降套筒在丝杆电机的丝杆上移动，来调整太阳能板安装架的倾斜角度，还可以通过转动装置来调整太阳能板的翻转角度，从而增大太阳光照射太阳能板的面积，使太阳从东方升起至西方落下，都能充分吸收太阳能，进而提高太阳能的利用率；夜间光照弱，风能增强时，风力发电装置通过围绕灯杆安置的悬浮的定向风叶与筒状永磁体相配合，任何方向的风都能定向运转，极低轻风速就可以启动运转，风轮力矩大，惯性大，无机械磨损；照明装置通过活动件调节灯体的照射角度和灯体的位置，从而改善了炫光的现象和避免高温烈日直射灯体造成LED温度过高，并且导热板、散热通道和散热通孔构成的散热器，增大了与空气的热交换面，进而提高了热排放效率，而在所述弧形底板、电路基板、反射板和透光罩上均有导热通孔，能带走灯体中部的热量，防止中部LED结温升高，加快中部热量传导，从而提高LED的使用寿命，提升灯体的效率和可靠性。
优选的，所述太阳能板安装架的下方设有安装箱，该安装箱的上沿与所述太阳能板安装架的下表面固定连接，所述转动装置包括传动气缸，该传动气缸固定安装在所述安装箱中，所述翻转轴的伸出端分别固定连接有传动杆，所述传动杆活动连接有同一个水平联动座，该传动气缸活塞杆水平伸出后通过连杆与所述水平联动座连接。
该方案的效果是传动气缸推动水平联动座，从而带动水平联动座上的传动杆同向运动，进而翻转轴也随之同向转动。
优选的，所述太阳能板为矩形板，所述太阳能板的长度方向与所述翻转轴的长度方向一致，所述太阳能板随翻转轴转动后，所述太阳能板远离水平联动座的侧边伸出所述太阳能板安装架。
该方案的效果是可以根据太阳的运动轨迹来调整太阳能板的翻转角度，从而提高太阳光的照射面积。
优选的，所述反射板上连接有多个半球状的反射器，所述反射器与所述LED颗粒一一对应。
该方案的效果是进一步聚焦光线从而获得高强度聚光效果。
优选的，每个所述LED颗粒的两侧均设有导热管，所述导热管依次穿过透光罩、反射板、电路基板和弧形底板上对应的导热通孔。
该方案的效果是加速空气的对流，带走散热器中部的热量，使热量散发更快，从而加快电路基板到导热板的热量传导。
优选的，所述灯架为矩形框，所述矩形框上安装有三个LED灯，三个LED灯的上方设有同一块遮挡板，该遮挡板与所述矩形框固定连接，所述活动件包括灯架安装座，该灯架安装座与所述水平支撑座的侧端面固定连接，所述灯架安装座上设有水平的活动转轴，该矩形框的任一框边与所述活动转轴连接。
该方案的效果是可以通过遮挡板降低强日照对灯体的负面影响，以及筒活动转轴来调节灯架的位置，从而调整灯体的照射角度。
优选的，所述旋转筒的上下端面分别开设有一圈定位槽，所述定位槽中固定设有多个定位球，所述定位球与所述定向风叶一一对应，所述定位球与所述定位槽的槽底固定连接，所述定位球与所述环形凹槽滑动连接。
该方案的效果是当旋转筒随定向风叶转动时，一方面减少初始旋转的阻力和风能的损耗，另一方面可以防止旋转筒在高速旋转时脱离原运动轨迹。
优选的，所述定向风叶为矩形叶片，所述矩形叶片为十六个，围绕所述筒状永磁体均匀分布。
有益效果：与现有技术相比，本发明的混合能源路灯照明系统降低了来自灯杆、风力发电机等对多角度太阳能板吸收太阳能的限制，使太阳能吸收率较高，提高了太阳能电池板利用率，增强了能量转换能力，又提高了风力发电装置的采风面积，低轻风速就可以启动运转，提高了发电效率；照明装置发光效率高、使用寿命长，稳定性高，还可以根据不同的炫光保护角度需求，进行不同的路灯光线角度调整。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明另一使用状态的结构示意图；
图3为图2的A处放大图；
图4为图1的俯视图；
图5为图1中LED灯b2的分解结构示意图；
图6为图1中风力发电装置c的结构示意图；
图7为图7的B-B剖视图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1-7所示，一种混合能源路灯照明系统，包括灯杆1，所述灯杆1顶部设有水平支撑座2，所述水平支撑座2上水平设置两个直线滑轨a2，两个直线滑轨a2同一直线设置，所述直线滑轨a2上设有定位滑块a3，所述定位滑块a3上竖直连接有架体支撑座a4，该架体支撑座a4的上部活动连接有太阳能板安装架a5，所述太阳能板安装架a5的下方设有安装箱，该安装箱的上沿与所述太阳能板安装架a5的下表面固定连接，两个所述太阳能板安装架a5之间竖直设有同一个丝杆电机，该丝杆电机的丝杆Y向伸出，所述丝杆电机的丝杆螺纹穿设有升降套筒a6，两个所述太阳能板安装架a5分别与所述升降套筒a6的外壁铰接，所述太阳能板安装架a5上水平安装有两个翻转轴a7，两个翻转轴a7平行设置，所述翻转轴a7上分别固定连接有太阳能板a8，所述翻转轴a7连接有转动装置a9，所述太阳能板a8为矩形板，所述太阳能板a8的长度方向与所述翻转轴a7的长度方向一致，所述太阳能板a8随翻转轴a7转动后，所述太阳能板a8远离水平联动座a93的侧边伸出所述太阳能板安装架a5，围绕所述水平支撑座2活动连接有四个照明装置b，四个所述照明装置b两两正对设置，所述灯杆1的杆身上设有风力发电装置c，所述灯杆1内设有蓄电池和微控制器，所述所述太阳能板a8、所述照明装置b、所述风力发电装置c、所述蓄电池分别与所述微控制器电连接；
所述照明装置b包括灯架b1，所述灯架b1为矩形框，所述矩形框上安装有三个LED灯b2，三个LED灯b2的上方设有同一块遮挡板，该遮挡板与所述矩形框固定连接，所述灯架b1通过活动件与所述水平支撑座2连接，所述活动件包括灯架安装座3，该灯架安装座3与所述水平支撑座2的侧端面固定连接，所述灯架安装座3上设有水平的活动转轴4，该矩形框的任一框边与所述活动转轴4连接，所述LED灯b2包括多块竖直设置的导热板b21，多块所述导热板b21平行设置，相邻两块所述导热板b21之间形成散热通道，所述导热板b21上开设有散热通孔b22，多个所述导热板b21的下端连接有同一块弧形底板b23，所述弧形底板b23上连接有电路基板b24，该电路基板b24上焊接有多个LED颗粒b25，沿光线投射方向依次设有反射板b26和透光罩b27，所述弧形底板b23、电路基板b24、反射板b26和透光罩b27上对应开设有导热通孔b28，所述LED灯与通过传输线与微控制器连接，所述LED灯b2、微控制器和蓄电池连接，用于向LED灯b2进行供电；
图1、图2和图3中所示，所述转动装置a9包括传动气缸a91，该传动气缸a91固定安装在所述安装箱中，所述翻转轴a7的伸出端分别固定连接有传动杆a92，所述传动杆a92活动连接有同一个水平联动座a93，该传动气缸a91活塞杆水平伸出后通过连杆a94与所述水平联动座a93连接。
图5中还可以看到，每个所述LED颗粒b25的两侧均设有导热管b4，所述导热管b4依次穿过透光罩b27、反射板b26、电路基板b24和弧形底板b23上对应的导热通孔b28，所述反射板b26上连接有多个半球状的反射器b3，所述反射器b3与所述LED颗粒b25一一对应。
图1、图6和图7中所示，所述风力发电装置c包括竖直设置的筒状永磁体c1和两个水平设置的环形永磁铁c2，该筒状永磁体c1的内壁与所述灯杆1的外壁固定连接，两个所述环形永磁铁c2分别与所述筒状永磁体c1的上下边沿固定连接，所述筒状永磁体c1的外壁上环绕有线圈，所述线圈连接有发电机，围绕所述筒状永磁体c1均匀分布有十六个定向风叶c3，所述定向风叶c3为矩形叶片，多个所述定向风叶c3的内端连接有同一个永磁体制成的旋转筒c4，该旋转筒c4位于两个所述环形永磁铁c2之间，所述旋转筒c4的上下端面分别开设有一圈定位槽c6，所述定位槽c6中固定设有多个定位球c7，所述定位球c7与所述定向风叶c3一一对应，所述定位球c7与所述定位槽c6的槽底固定连接，两个所述环形永磁铁c2的内表面开设有环形凹槽c5，所述定位球c7与所述环形凹槽c5滑动连接，防止旋转筒c4随风转动时从所述环形凹槽c5脱离，所述发电机与通过传输线与微控制器连接，所述发电机、微控制器和蓄电池连接，用于向蓄电池进行充电。
最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混合能源路灯照明系统，其特征在于：包括灯杆(1)，所述灯杆(1)顶部设有水平支撑座(2)，所述水平支撑座(2)上水平设置两个直线滑轨(a2)，两个直线滑轨(a2)同一直线设置，所述直线滑轨(a2)上设有定位滑块(a3)，所述定位滑块(a3)上竖直连接有架体支撑座(a4)，该架体支撑座(a4)的上部活动连接有太阳能板安装架(a5)，两个所述太阳能板安装架(a5)之间竖直设有同一个丝杆电机，该丝杆电机的丝杆Y向伸出，所述丝杆电机的丝杆螺纹穿设有升降套筒(a6)，两个所述太阳能板安装架(a5)分别与所述升降套筒(a6)的外壁铰接，所述太阳能板安装架(a5)上水平安装有两个翻转轴(a7)，两个翻转轴(a7)平行设置，所述翻转轴(a7)上分别固定连接有太阳能板(a8)，所述翻转轴(a7)连接有转动装置(a9)，围绕所述水平支撑座(2)活动连接有四个照明装置(b)，四个所述照明装置(b)两两正对设置，所述灯杆(1)的杆身上设有风力发电装置(c)，所述灯杆(1)内设有蓄电池和微控制器，所述所述太阳能板(a8)、所述照明装置(b)、所述风力发电装置(c)、所述蓄电池分别与所述微控制器电连接；
所述照明装置(b)包括灯架(b1)，所述灯架(b1)通过活动件与所述水平支撑座(2)连接，所述灯架(b1)上安装有至少一个LED灯(b2)，所述LED灯(b2)包括多块竖直设置的导热板(b21)，多块所述导热板(b21)平行设置，相邻两块所述导热板(b21)之间形成散热通道，所述导热板(b21)上开设有散热通孔(b22)，多个所述导热板(b21)的下端连接有同一块弧形底板(b23)，所述弧形底板(b23)上连接有电路基板(b24)，该电路基板(b24)上焊接有多个LED颗粒(b25)，沿光线投射方向依次设有反射板(b26)和透光罩(b27)，所述弧形底板(b23)、电路基板(b24)、反射板(b26)和透光罩(b27)上对应开设有导热通孔(b28)，所述LED灯与通过传输线与微控制器连接，所述LED灯(b2)、微控制器和蓄电池连接，用于向LED灯(b2)进行供电；
所述风力发电装置(c)包括竖直设置的筒状永磁体(c1)和两个水平设置的环形永磁铁(c2)，该筒状永磁体(c1)的内壁与所述灯杆(1)的外壁固定连接，两个所述环形永磁铁(c2)分别与所述筒状永磁体(c1)的上下边沿固定连接，所述筒状永磁体(c1)的外壁上环绕有线圈，所述线圈连接有发电机，围绕所述筒状永磁体(c1)均匀分布有多个定向风叶(c3)，多个所述定向风叶(c3)的内端连接有同一个永磁体制成的旋转筒(c4)，该旋转筒(c4)位于两个所述环形永磁铁(c2)之间，两个所述环形永磁铁(c2)的内表面开设有环形凹槽(c5)，所述旋转筒(c4)的上下端分别伸入相应的环形凹槽(c5)中，防止旋转筒(c4)随风转动时从所述环形凹槽(c5)脱离，所述发电机与通过传输线与微控制器连接，所述发电机、微控制器和蓄电池连接，用于向蓄电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的混合能源路灯照明系统，其特征在于：所述太阳能板安装架(a5)的下方设有安装箱，该安装箱的上沿与所述太阳能板安装架(a5)的下表面固定连接，所述转动装置(a9)包括传动气缸(a91)，该传动气缸(a91)固定安装在所述安装箱中，所述翻转轴(a7)的伸出端分别固定连接有传动杆(a92)，所述传动杆(a92)活动连接有同一个水平联动座(a93)，该传动气缸(a91)活塞杆水平伸出后通过连杆(a94)与所述水平联动座(a93)连接。
3.根据权利要求1或2所述的混合能源路灯照明系统，其特征在于：所述太阳能板(a8)为矩形板，所述太阳能板(a8)的长度方向与所述翻转轴(a7)的长度方向一致，所述太阳能板(a8)随翻转轴(a7)转动后，所述太阳能板(a8)远离水平联动座(a93)的侧边伸出所述太阳能板安装架(a5)。
4.根据权利要求3所述的混合能源路灯照明系统，其特征在于：所述反射板(b26)上连接有多个半球状的反射器(b3)，所述反射器(b3)与所述LED颗粒(b25)一一对应。
5.根据权利要求4所述的混合能源路灯照明系统，其特征在于：每个所述LED颗粒(b25)的两侧均设有导热管(b4)，所述导热管(b4)依次穿过透光罩(b27)、反射板(b26)、电路基板(b24)和弧形底板(b23)上对应的导热通孔(b28)。
6.根据权利要求6所述的混合能源路灯照明系统，其特征在于：所述灯架(b1)为矩形框，所述矩形框上安装有三个LED灯(b2)，三个LED灯(b2)的上方设有同一块遮挡板，该遮挡板与所述矩形框固定连接，所述活动件包括灯架安装座(3)，该灯架安装座(3)与所述水平支撑座(2)的侧端面固定连接，所述灯架安装座(3)上设有水平的活动转轴(4)，该矩形框的任一框边与所述活动转轴(4)连接。
7.根据权利要求1、2或6所述的混合能源路灯照明系统，其特征在于：所述旋转筒(c4)的上下端面分别开设有一圈定位槽(c6)，所述定位槽(c6)中固定设有多个定位球(c7)，所述定位球(c7)与所述定向风叶(c3)一一对应，所述定位球(c7)与所述定位槽(c6)的槽底固定连接，所述定位球(c7)与所述环形凹槽(c5)滑动连接。
8.根据权利要求7所述的混合能源路灯照明系统，其特征在于：所述定向风叶(c3)为矩形叶片，所述矩形叶片为十六个，围绕所述筒状永磁体(c1)均匀分布。
CN201711450411.0A 2017-12-27 2017-12-27 混合能源路灯照明系统 Withdrawn CN108180432A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109027875A (zh) * 2018-07-19 2018-12-18 刘肖俊 一种高智能新型led路灯
CN111023026A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 江苏祺创光电集团有限公司 一种集成式节能led太阳能智能路灯
CN111182701A (zh) * 2020-01-03 2020-05-19 肇庆市小凡人科技有限公司 一种用于智能家居的便于更换的照明系统
JP2021069267A (ja) * 2019-10-22 2021-04-30 呉剛 ソーラーパネルが収納可能なソーラーエネルギー街灯

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