CN108458308B - 一种具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,包括底座、灯杆、侧杆、灯壳、灯管和发电机构,发电机构包括底板、调节组件、平板、太阳能板和四个补光机构,补光机构包括伸缩组件、移动板、平移组件、支柱和补光盒,补光盒包括进光管和出光管,出光管内设有导光组件,该具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯通过补光机构对太阳能板的阴影处进行补光,防止发生热斑效应,提高太阳能板的发电效率,在补光机构中,由伸缩组件带动补光盒远离太阳能板,平移组件带动补光盒平移,从而使补光盒移动至阳光照射处,并通过导光组件使太阳光经过镜面反射后照射到太阳能板的阴影处,防止热斑效应,从而提高了设备的实用性。

Description

一种具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯
技术领域
本发明涉及节能环保设备领域,特别涉及一种具有补光功能的防热斑效应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,用于代替传动公路电力照明的路灯。
太阳能路灯搭建在各种路面上,在白天进行光伏发电储备电能,在夜晚进行照明。但是为了绿化环境,在路面的两侧人们通常也会种植各类树木,随着树木的生长,树木上的枝叶经常会伸展到太阳能板的上方,阻挡太阳能板接收太阳光,当串联电路中如果有一块太阳能电池板或者一块电池板的部分被遮挡,这部分将不会产生电流,将被当作负载,从而消耗其他太阳能电池板所产生的电量,阴影部分的光板会发热,引发热斑效应,严重时还会损坏太阳能电池板,从而导致现有的太阳能路灯实用性降低。
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,提供一种具有补光功能的防热斑效应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:一种具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,包括底座、灯杆、侧杆、灯壳、灯管和发电机构,所述灯杆的底端固定在底座上,所述灯壳通过侧杆固定在灯杆的一侧,所述灯管设置在灯壳的下方,所述发电机构设置在灯杆的顶端;
所述发电机构包括底板、调节组件、平板、太阳能板和四个补光机构,所述底板、调节组件、平板和太阳能板从下而上依次设置,所述调节组件与平板传动连接,四个补光机构分别设置在太阳能板的四周;
所述补光机构包括伸缩组件、移动板、平移组件、支柱和补光盒,所述伸缩组件与移动板传动连接,所述平移组件设置在移动板的远离伸缩组件的一侧,所述平移组件与支柱的底端传动连接,所述补光盒固定在支柱的顶端;
所述伸缩组件包括驱动单元和两个伸缩单元,两个伸缩单元分别设置在驱动单元的两侧,所述伸缩单元包括移动块、固定块、伸缩架和两个第一连杆,所述固定块固定在移动板上,所述驱动单元与移动块传动连接,所述伸缩架的一端的两侧分别与移动块和固定块铰接,所述伸缩架的另一端的两侧分别通过两个第一连杆与移动板铰接;
所述补光盒包括进光管和出光管,所述出光管与太阳能板平行,所述进光管与出光管垂直,所述进光管的底端固定在出光管的远离太阳能板的一侧,所述出光管的底端的靠近太阳能板的一侧设有出光口,所述出光管内设有导光组件,所述导光组件包括第一平面镜、第二平面镜、斜杆、弹簧、第一电机、驱动轮和拉线,所述第一平面镜固定在出光管的远离太阳能板的一侧的内壁上,所述第一平面镜与太阳能板的夹角为45°,所述斜杆的一端固定在出光管的另一侧的内壁上,所述斜杆的另一端与第二平面镜铰接,所述第二平面镜通过弹簧与出光管的内壁铰接,所述第一电机固定在出光管内的顶部,所述第一电机与驱动轮传动连接,所述拉线的一端设置在驱动轮上,所述拉线的另一端与第二平面镜连接,所述弹簧处于拉伸状态。
作为优选,为了驱动移动块移动,所述驱动组件包括气泵、气缸和两个活塞,所述气缸固定在平板上,所述气泵固定在气缸上,所述气泵与气缸连通,两个活塞与伸缩单元一一对应,所述活塞的一端设置在气缸内,所述活塞的另一端与移动块固定连接。
作为优选,为了带动补光盒平移,所述平移组件包括第二电机、缓冲块、第二驱动轴、平移块和两个连接杆,所述第二电机和缓冲块分别通过两个连接杆固定在移动板的两端,所述第二驱动轴设置在第二电机和缓冲块之间,所述第二电机与第二驱动轴传动连接,所述第二驱动轴的外周设有外螺纹,所述缓冲块套设在第二驱动轴上,所述缓冲块与支柱的底端固定连接,所述缓冲块内设有内螺纹,所述缓冲块内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选,为了保证平移块稳定移动,所述平移块的靠近太阳能板的一侧设有限位块,所述限位块的一侧固定在平移块上,所述限位块的另一侧抵靠在移动板上。
作为优选,为了使太阳能板正对太阳光提高发电效率,所述调节组件包括支杆、第三电机、第二连杆和第三连杆,所述支杆底端和第三电机均固定在底板上,所述支杆的顶端与平板铰接,所述第三电机与第二连杆传动连接,所述第二连杆通过第三连杆与平板铰接。
作为优选,为了便于检测进光管附近的光照情况,所述进光管的靠近太阳能板的一侧设有感光元件。
作为优选,为了辅助支撑底板,所述灯杆的顶端设有两个支撑杆,两个支撑杆分别设置在灯杆的两端,所述支撑杆的一端与灯杆固定连接,所述支撑杆的另一端与底板固定连接。
作为优选,为了保证灯杆、支撑杆与底板连接的稳固性,所述灯杆、支撑杆与底板为一体成型结构。
作为优选,为了保证第一电机的驱动精度,所述第一电机为无刷直流电机。
作为优选,为了便于遥控操作该太阳能路灯的运行,所述灯杆内设有蓝牙。
本发明的有益效果是,该具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯通过补光机构对太阳能板的阴影处进行补光,防止发生热斑效应,提高太阳能板的发电效率,在补光机构中,由伸缩组件带动补光盒远离太阳能板,平移组件带动补光盒平移,从而使补光盒移动至阳光照射处,并通过导光组件使太阳光经过镜面反射后照射到太阳能板的阴影处,防止热斑效应,与传统的补光机构相比,该补光机构通过补光盒的移动使补光盒能够采集到光线,并改变光线的传播方向,保证太阳能板上原先被遮挡的阴影处也能照射到太阳光,从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是本发明的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯的结构示意图;
图2是本发明的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯的发电机构的结构示意图;
图3是本发明的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯的发电机构的俯视图;
图4是本发明的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯的补光机构的结构示意图;
图5是本发明的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯的补光盒的剖视图;
图中:1.底座,2.灯杆,3.侧杆,4.灯壳,5.灯管,6.底板,7.平板,8.太阳能板,9.移动板,10.支柱,11.补光盒,12.移动块,13.固定块,14.伸缩架,15.第一连杆,16.进光管,17.出光管,18.第一平面镜,19.第二平面镜,20.斜杆,21.第一电机,22.驱动轮,23.拉线,24.气泵,25.气缸,26.活塞,27.第二电机,28.缓冲块,29.第二驱动轴,30.平移块,31.连接杆,32.限位块,33.支杆,34.第三电机,35.第二连杆,36.第三连杆,37.感光元件,38.支撑杆,39.弹簧。
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,一种具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,包括底座1、灯杆2、侧杆3、灯壳4、灯管5和发电机构,所述灯杆2的底端固定在底座1上,所述灯壳4通过侧杆3固定在灯杆2的一侧,所述灯管5设置在灯壳4的下方,所述发电机构设置在灯杆2的顶端;
该太阳能路灯中,由灯杆2顶端的发电机构在白天进行光伏发电,储备电能,在夜晚,通过灯管5发光实现夜间照明。
如图2-3所示,所述发电机构包括底板6、调节组件、平板7、太阳能板8和四个补光机构,所述底板6、调节组件、平板7和太阳能板8从下而上依次设置,所述调节组件与平板7传动连接,四个补光机构分别设置在太阳能板8的四周;
所述补光机构包括伸缩组件、移动板9、平移组件、支柱10和补光盒11,所述伸缩组件与移动板9传动连接,所述平移组件设置在移动板9的远离伸缩组件的一侧,所述平移组件与支柱10的底端传动连接,所述补光盒11固定在支柱10的顶端;
在发电机构中,由调节组件调节平板7的角度,使太阳能板8正对太阳光,提高太阳能板8的发电效率。为了防止太阳能板8被树叶遮挡产生阴影,进而引发热斑效应,通过太阳能板8的四周的补光机构对太阳能板8的阴影处进行补光。补光机构运行时,由伸缩组件带动移动板9远离太阳能板8,而后由平移组件带动补光盒11进行平移,使补光盒11移动至对应位置,通过补光盒11对太阳能板8的阴影处进行补光,防止发生热斑效应。
如图4所示,所述伸缩组件包括驱动单元和两个伸缩单元,两个伸缩单元分别设置在驱动单元的两侧,所述伸缩单元包括移动块12、固定块13、伸缩架14和两个第一连杆15,所述固定块13固定在移动板9上,所述驱动单元与移动块12传动连接,所述伸缩架14的一端的两侧分别与移动块12和固定块13铰接,所述伸缩架14的另一端的两侧分别通过两个第一连杆15与移动板9铰接;
伸缩组件中,通过驱动单元实现移动块12向固定块13移动,使伸缩架14伸缩,从而驱动移动板9远离太阳能板8,便于补光盒11移动至阳光照射的位置,方便对太阳能板8阴影处进行补光。
如图5所示,所述补光盒11包括进光管16和出光管17,所述出光管17与太阳能板8平行,所述进光管16与出光管17垂直,所述进光管16的底端固定在出光管17的远离太阳能板8的一侧,所述出光管17的底端的靠近太阳能板8的一侧设有出光口,所述出光管17内设有导光组件,所述导光组件包括第一平面镜18、第二平面镜19、斜杆20、弹簧39、第一电机21、驱动轮22和拉线23,所述第一平面镜18固定在出光管17的远离太阳能板8的一侧的内壁上,所述第一平面镜18与太阳能板8的夹角为45°,所述斜杆20的一端固定在出光管17的另一侧的内壁上,所述斜杆20的另一端与第二平面镜19铰接,所述第二平面镜19通过弹簧39与出光管17的内壁铰接,所述第一电机21固定在出光管17内的顶部,所述第一电机21与驱动轮22传动连接,所述拉线23的一端设置在驱动轮22上,所述拉线23的另一端与第二平面镜19连接,所述弹簧39处于拉伸状态。
补光盒11由进光管16和出光管17组成,光线通过进光管16进入出光管17中,并照射到导光组件的第一平面镜18上,而后发生镜面反射,光线沿出光管17的轴线进行传播,并照射到第二平面镜19上,再次发生镜面反射,反射后的光线照射到太阳能板8上,此时通过第一电机21带动驱动轮22转动,从而卷起或者放松拉线23,由于在斜杆20另一侧的弹簧39处于拉伸状态,因此,通过拉线23可拉动第二平面镜19转动,根据改变第二平面镜19的角度,可调节在第二平面镜19上发生反射后的太阳光的照射角度,使经过两次镜面反射的太阳光照射到太阳能板8的阴影处,进而防止了热斑效应。
如图4所示,所述驱动组件包括气泵24、气缸25和两个活塞26,所述气缸25固定在平板7上,所述气泵24固定在气缸25上,所述气泵24与气缸25连通,两个活塞26与伸缩单元一一对应,所述活塞26的一端设置在气缸25内,所述活塞26的另一端与移动块12固定连接。
在驱动组件内,可由气泵24改变气缸25中的气压,根据气压变化,从而使活塞26发生相应的位移,进而带动移动块12移动,调节移动块12和固定块13之间的距离,实现伸缩架14的伸缩。
如图4所示,所述平移组件包括第二电机27、缓冲块28、第二驱动轴29、平移块30和两个连接杆31,所述第二电机27和缓冲块28分别通过两个连接杆31固定在移动板9的两端,所述第二驱动轴29设置在第二电机27和缓冲块28之间,所述第二电机27与第二驱动轴29传动连接,所述第二驱动轴29的外周设有外螺纹,所述缓冲块28套设在第二驱动轴29上,所述缓冲块28与支柱10的底端固定连接,所述缓冲块28内设有内螺纹,所述缓冲块28内的内螺纹与第二驱动轴29上的外螺纹相匹配。
第二电机27运行,带动第二驱动轴29旋转,使第二驱动轴29上的外螺纹作用于平移块30内的内螺纹,使平移块30沿着第二驱动轴29的轴线方向移动,进而通过支柱10改变补光盒11的位置。
作为优选,为了保证平移块30稳定移动,所述平移块30的靠近太阳能板8的一侧设有限位块32,所述限位块32的一侧固定在平移块30上,所述限位块32的另一侧抵靠在移动板9上。通过限位块32抵靠在移动板9的表面,可防止第二驱动轴29转动时带动平移块30转动,从而实现了平移块30的平稳移动。。
如图2所示,所述调节组件包括支杆33、第三电机34、第二连杆35和第三连杆36,所述支杆33底端和第三电机34均固定在底板6上,所述支杆33的顶端与平板7铰接,所述第三电机34与第二连杆35传动连接,所述第二连杆35通过第三连杆36与平板7铰接。
第三电机34运行,带动第二连杆35转动,通过第三连杆36改变平板7的角度,从而调节太阳能板8的角度,使太阳能板8正对太阳光,提高发电效率。
作为优选,为了便于检测进光管16附近的光照情况,所述进光管16的靠近太阳能板8的一侧设有感光元件37。
作为优选,为了辅助支撑底板6,所述灯杆2的顶端设有两个支撑杆,两个支撑杆分别设置在灯杆2的两端,所述支撑杆的一端与灯杆2固定连接,所述支撑杆的另一端与底板6固定连接。通过支撑管辅助支撑底板6,使底板6的支撑点增加,保证了底板6结构的稳固。
作为优选,利用一体成型结构稳固的特点,为了保证灯杆2、支撑杆与底板6连接的稳固性,所述灯杆2、支撑杆与底板6为一体成型结构。
作为优选,利用无刷直流电机驱动精度高特点,为了保证第一电机21的驱动精度,所述第一电机21为无刷直流电机。
作为优选,利用蓝牙可无线通讯的特点,为了便于遥控操作该太阳能路灯的运行,所述灯杆2内设有蓝牙。
该太阳能路灯运行时,为了保证发电机构内的太阳能板8正常发电,防止发生热斑效应,通过太阳能板8四周的四个补光机构对太阳能板8的阴影处进行补光,保证太阳能板8正常发电,在补光机构内,由伸缩组件可带动移动板9移动,而平移组件通过支柱10实现补光盒11的平移,从而使补光盒11移动至阳光照射的位置,不仅如此,在补光盒11内,通过导光组件调节第二平面镜19的位置,改变太阳光的照射方向,使太阳光经过两次镜面反射后照射到太阳能板8的阴影处,防止发生热斑效应,进而提高了设备的实用性。
与现有技术相比,该具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯通过补光机构对太阳能板8的阴影处进行补光,防止发生热斑效应,提高太阳能板8的发电效率,在补光机构中,由伸缩组件带动补光盒11远离太阳能板8,平移组件带动补光盒11平移,从而使补光盒11移动至阳光照射处,并通过导光组件使太阳光经过镜面反射后照射到太阳能板8的阴影处,防止热斑效应,与传统的补光机构相比,该补光机构通过补光盒11的移动使补光盒11能够采集到光线,并改变光线的传播方向,保证太阳能板8上原先被遮挡的阴影处也能照射到太阳光,从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)

1.一种具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,包括底座(1)、灯杆(2)、侧杆(3)、灯壳(4)、灯管(5)和发电机构,所述灯杆(2)的底端固定在底座(1)上,所述灯壳(4)通过侧杆(3)固定在灯杆(2)的一侧,所述灯管(5)设置在灯壳(4)的下方,所述发电机构设置在灯杆(2)的顶端;
所述发电机构包括底板(6)、调节组件、平板(7)、太阳能板(8)和四个补光机构,所述底板(6)、调节组件、平板(7)和太阳能板(8)从下而上依次设置,所述调节组件与平板(7)传动连接,四个补光机构分别设置在太阳能板(8)的四周;
所述补光机构包括伸缩组件、移动板(9)、平移组件、支柱(10)和补光盒(11),所述伸缩组件与移动板(9)传动连接,所述平移组件设置在移动板(9)的远离伸缩组件的一侧,所述平移组件与支柱(10)的底端传动连接,所述补光盒(11)固定在支柱(10)的顶端;
所述伸缩组件包括驱动单元和两个伸缩单元,两个伸缩单元分别设置在驱动单元的两侧,所述伸缩单元包括移动块(12)、固定块(13)、伸缩架(14)和两个第一连杆(15),所述固定块(13)固定在移动板(9)上,所述驱动单元与移动块(12)传动连接,所述伸缩架(14)的一端的两侧分别与移动块(12)和固定块(13)铰接,所述伸缩架(14)的另一端的两侧分别通过两个第一连杆(15)与移动板(9)铰接;
所述补光盒(11)包括进光管(16)和出光管(17),所述出光管(17)与太阳能板(8)平行,所述进光管(16)与出光管(17)垂直,所述进光管(16)的底端固定在出光管(17)的远离太阳能板(8)的一侧,所述出光管(17)的底端的靠近太阳能板(8)的一侧设有出光口,所述出光管(17)内设有导光组件,所述导光组件包括第一平面镜(18)、第二平面镜(19)、斜杆(20)、弹簧(39)、第一电机(21)、驱动轮(22)和拉线(23),所述第一平面镜(18)固定在出光管(17)的远离太阳能板(8)的一侧的内壁上,所述第一平面镜(18)与太阳能板(8)的夹角为45°,所述斜杆(20)的一端固定在出光管(17)的另一侧的内壁上,所述斜杆(20)的另一端与第二平面镜(19)铰接,所述第二平面镜(19)通过弹簧(39)与出光管(17)的内壁铰接,所述第一电机(21)固定在出光管(17)内的顶部,所述第一电机(21)与驱动轮(22)传动连接,所述拉线(23)的一端设置在驱动轮(22)上,所述拉线(23)的另一端与第二平面镜(19)连接,所述弹簧(39)处于拉伸状态。
2.如权利要求1所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述驱动组件包括气泵(24)、气缸(25)和两个活塞(26),所述气缸(25)固定在平板(7)上,所述气泵(24)固定在气缸(25)上,所述气泵(24)与气缸(25)连通,两个活塞(26)与伸缩单元一一对应,所述活塞(26)的一端设置在气缸(25)内,所述活塞(26)的另一端与移动块(12)固定连接。
3.如权利要求1所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述平移组件包括第二电机(27)、缓冲块(28)、第二驱动轴(29)、平移块(30)和两个连接杆(31),所述第二电机(27)和缓冲块(28)分别通过两个连接杆(31)固定在移动板(9)的两端,所述第二驱动轴(29)设置在第二电机(27)和缓冲块(28)之间,所述第二电机(27)与第二驱动轴(29)传动连接,所述第二驱动轴(29)的外周设有外螺纹,所述缓冲块(28)套设在第二驱动轴(29)上,所述缓冲块(28)与支柱(10)的底端固定连接,所述缓冲块(28)内设有内螺纹,所述缓冲块(28)内的内螺纹与第二驱动轴(29)上的外螺纹相匹配。
4.如权利要求3所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述平移块(30)的靠近太阳能板(8)的一侧设有限位块(32),所述限位块(32)的一侧固定在平移块(30)上,所述限位块(32)的另一侧抵靠在移动板(9)上。
5.如权利要求1所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述调节组件包括支杆(33)、第三电机(34)、第二连杆(35)和第三连杆(36),所述支杆(33)底端和第三电机(34)均固定在底板(6)上,所述支杆(33)的顶端与平板(7)铰接,所述第三电机(34)与第二连杆(35)传动连接,所述第二连杆(35)通过第三连杆(36)与平板(7)铰接。
6.如权利要求1所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述进光管(16)的靠近太阳能板(8)的一侧设有感光元件(37)。
7.如权利要求1所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述灯杆(2)的顶端设有两个支撑杆(38),两个支撑杆(38)分别设置在灯杆(2)的两端,所述支撑杆(38)的一端与灯杆(2)固定连接,所述支撑杆(38)的另一端与底板(6)固定连接。
8.如权利要求7所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述灯杆(2)、支撑杆(38)与底板(6)为一体成型结构。
9.如权利要求1所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述第一电机(21)为无刷直流电机。
10.如权利要求1所述的具有补光功能的防热斑效应的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述灯杆(2)内设有蓝牙。
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