CN108730888A - 一种风光互补路灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风光互补路灯系统，涉及一种路灯，其技术方案要点包括多根路灯和与外界水源连通设置的驱动系统；其中，各根路灯均包括一件固定于地面内的灯基、一根固定于灯基上的灯杆、一件设置于灯杆上的蓄电池、一根水平设置且与灯杆轴线垂直设置的平衡杆、两片分别固定于平衡杆两端上且与蓄电池电连接的太阳能光伏板、一件设置于灯杆顶端上且与蓄电池电连接的风力发电机以及一件设置于灯杆上且与蓄电池电连接的灯头；其中，驱动系统铺设过各件灯基且与各根平衡杆控制连接，本发明具有能够根据需要调节太阳能光伏板的光照角度的效果。

Description

一种风光互补路灯系统

技术领域

本发明涉及一种路灯，更具体地说它涉及一种风光互补路灯系统。

背景技术

目前，传统能源资源日益紧张，太阳能路灯具有其节能、环保等优点，受到人们的广泛关注。太阳能路灯白天撷取太阳能，并转化成电能存于蓄电池中，供夜间照明使用。使用太阳能路灯，可大大降低用电单位的电费开支。然而，天气有时忽晴忽阴，有时连续阴雨，太阳能路灯会因为撷取不到足够的太阳能，而丧失照明功能。聚合物锂离子电池具有容量大、绿色环保、充放电循环次数高等一系列优点，是二次电池的理想选择。采用大容量聚合物锂离子电池、太阳能、风能互补的联合照明方式，可大大提高照明的稳定性，达到无电缆持续照明的目的。

授权公告号为CN207378697U的中国专利公开了一种太阳能风光互补路灯。包括有一个底座，底座上安装有竖直的灯杆，所述的灯杆的顶部安装有一个太阳能光伏板，太阳能光伏板的下方设置有一个风力发电的叶片，叶片和太阳能光伏板产生的电能均传入到一个电能蓄电池内；所述的灯杆在背向叶片的一侧设置有一个水平横臂，横臂末端设置有路灯，路灯包括有灯罩和LED灯管，其中灯罩为一个弧形结构，并与水平面成倾斜角度，使得灯罩的边缘挡住LED灯管的光，使光不能照射到叶片上，防止发生光影干涉。

但是，在各地根据季节以及时间的不同，太阳的光照高度也会出现较大区别，而现有技术的太阳能光伏板不能根据不同季节、不同时间太阳的方位改变而进行角度调节，使太阳能光伏板不能接收充足的阳光，导致太阳能光伏板产电量较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种风光互补路灯系统，其优点在于能够根据需要调节太阳能光伏板的光照角度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括多根路灯，各所述路灯均包括固定于地面内的灯基、固定于灯基上的灯杆、设置于灯杆上端的风力发电机、设置于灯杆上的太阳能光伏板、设置于灯杆上的灯头以及设置于灯杆上且分别与风力发电机、太阳能光伏板和灯头电连接的蓄电池，其特征在于，各所述灯杆上还设置有：

平衡杆，所述平衡杆水平设置且穿设过灯杆，设置于各所述灯杆上的太阳能光伏板有两片，且分别固定于平衡杆两端，所述平衡杆上设置有多道用于供电缆线穿过的通孔；

升降杆，所述升降杆竖直设置且与处于灯杆内，各所述升降杆的下端设置有一片与灯杆下端密封设置的密封板，所述密封板与灯杆下端以及灯基之间形成一道密闭腔室；

传动机构，所述传动机构设置于平衡杆与升降杆之间以用于控制平衡杆转动，所述传动机构与升降杆控制连接；

其中，风光互补路灯系统还包括驱动系统，所述驱动系统包括：

水箱，所述水箱内设置有冷水机，所述水箱上设置有与外界水源连通的补水管；

水泵，所述水泵的进水口与水箱连通设置；

水管，所述水管与水泵的出水口连通设置且依次穿设过各件灯基，所述水管远离水泵的一端与水箱连通设置，所述水管与水箱连通的一端设置有电控阀门；

支管，所述支管设置有多根且分别设置于各件灯基内并分别与各道密闭腔室连通设置；

电控压力阀，所述电控压力阀设置有多件且分别设置于各根支管上并与设置于灯杆内的蓄电池电连接；PLC控制器，所述PLC控制器与水泵、电控阀门以及所有电控压力阀控制连接。

通过采用上述技术方案，当需要调整太阳能光伏板的工作角度时，只需要通过驱动系统控制升降杆沿着灯杆上下升降以使得升降杆能够通过传动机构带动平衡杆转动，从而带动固定于平衡杆两端的太阳能光伏板转动以达到调整太阳能光伏板的光照角度的效果；当需要控制升降杆上升时，只需要关闭电控阀门并通过PLC控制器控制各件电控压力阀打开，然后通过水泵将水箱内的水抽出并通过水管输入各道密闭腔室内，水进入各道密闭腔室内会增加密闭腔室内的水压，同时向上顶升升降杆以使得升降杆上升，当电控压力阀检测到各道密闭腔室内水压上升达到一定程度后会向PLC控制器发出一个信号，检测到此信号的PLC控制器会控制该电控压力阀关闭以防止升降杆继续上升；当需要控制升降杆下降时，只需要控制电控压力阀以及电控阀门打开，此时，处于密闭腔室内的水会受到升降杆的重压而从支管内排出，并通过管道回流到水箱内，水被排出密闭腔室内时升降杆也会随之下降，同时密闭腔室内的水压也会下降，当电控压力阀检测到各道密闭腔室内水压下降至一定程度后会向PLC控制器发出一个信号，检测到此信号的PLC控制器会控制该电控压力阀关闭以防止升降杆上继续下降；通过冷水机使得水保持低温，有助于灯杆降温；通过驱动系统不仅可以控制太阳能光伏板的光照角度，同时能够控制多根路灯同时工作，且耗电量少。

本发明进一步设置为：各所述灯杆内壁上固定有多个竖直排列且依次套设于升降杆外壁上的导向轴套。

通过采用上述技术方案，通过导向轴套能够确保升降杆保持竖直状态，且能够对升降杆起到一定的支撑作用，能够有效避免升降杆长期使用后出现弯折的情况发生。

本发明进一步设置为：各所述灯杆外壁上环设有多根竖直设置的加强筋，各所述灯杆外还设置有多根环加强筋设置且竖直排列的箍筋。

通过采用上述技术方案，通过加强筋以及箍紧能够支架灯杆的强度，使得搭载有风力发电机以及太阳能光伏板保持竖直稳定的工作状态。

本发明进一步设置为：各所述灯杆的外壁上设置有两个互相对称设置且与灯杆内部连通设置的转动接头，各所述平衡杆两端分别穿设过设置于同一根灯杆上的两个转动接头。

通过采用上述技术方案，通过转动接头能够增加平衡杆与灯杆的接触面积，使得平衡杆能够更加稳定的转动。

本发明进一步设置为：各所述传动机构均包括一件套设于平衡杆上的齿轮以及固定于升降杆上端的且与齿轮啮合设置的齿条。

通过采用上述技术方案，升降杆升降时，固定在升降杆上端的齿条会带动与齿条啮合的齿轮转动，从而使得与齿轮固定的平衡杆会被齿轮带动转动。

本发明进一步设置为：所述平衡杆的中间位置处设置有一道第一键槽，所述齿轮的内壁设置有一道第二键槽，所述齿轮通过卡接于第一键槽与第二键槽内的卡键固定在平衡杆上。

通过采用上述技术方案，通过能够插接于第一键槽和第二键槽内的卡件能够将实现齿轮与平衡杆的可拆卸连接，便于平衡杆与齿轮的安装以及拆卸维护。

本发明进一步设置为：所述灯杆的上端设置有一道处于两个转动接头直接的开口，所述开口上安装有盖子，所述盖子通过多根插接于盖子上且与灯杆螺纹连接的螺栓固定在灯杆外壁上。

通过采用上述技术方案，通过开口便于工作人员将手伸进灯杆内对平衡杆以及齿轮进行拆卸安装，通过盖子能够防止异物直接通过开口进入灯杆内。

本发明进一步设置为：所述盖子朝着开口的一面设置有一圈定位槽，所述定位槽内嵌接有一圈与灯杆外壁抵接设置的密封圈。

通过采用上述技术方案，通过密封圈能够支架盖子与灯杆外壁之间的密封性，能够有效防止雨水侵入灯杆内。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、通过驱动系统能够同时控制多根路灯的光照角度的转动；

2、采用水力驱动，耗电量小，且具有冷却效果，能够有效防止灯杆温度过高。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例传动机构的结构示意图；

图3是图2的A局部放大示意图；

图4是本实施例传动机构的组装示意图；

图5是本实施例开口的位置示意图；

图6是本实施例的横向剖面示意图；

图7是本实施例的纵向部分剖面示意图；

图8是本实施例驱动系统的系统示意图；。

附图标记说明：1、路灯；11、灯基；111、密闭腔室；12、灯杆；121、开口；122、转动接头；13、太阳能光伏板；14、风力发电机；15、平衡杆；151、通孔；152、第一键槽；153、卡键；16、蓄电池；17、盖子；171、定位槽；172、螺栓；173、密封圈；2、驱动系统；21、水箱；211、补水管；22、冷水机；23、电控阀门；24、水管；25、水泵；26、电控压力阀；27、支管；3、加强筋；31、箍筋；4、升降杆；41、密封板；5、传动机构；51、齿轮；52、齿条；521、第二键槽；6、导向轴套。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种风光互补路灯系统，如图1所示，包括多根路灯1和与外界水源连通设置的驱动系统2；其中，各根路灯1均包括一件固定于地面内的灯基11、一根固定于灯基11上的灯杆12、一件设置于灯杆12上的蓄电池16、一根水平设置且与灯杆12轴线垂直设置的平衡杆15、两片分别固定于平衡杆15两端上且与蓄电池16电连接的太阳能光伏板13、一件设置于灯杆12顶端上且与蓄电池16电连接的风力发电机14以及一件设置于灯杆12上且与蓄电池16电连接的灯头；其中，驱动系统2铺设过各件灯基11且与各根平衡杆15控制连接。

进一步优化，在各根灯杆12的外壁上均固定有多根竖直设置且环灯杆12外壁设置的加强筋3，在各根灯杆12的外壁上还套设有多件沿灯杆12长度方向排列且与各根加强筋3固定的箍筋31。

通过风力发电机14能够在风速较大的天气为蓄电池16充电，通过太阳能光伏板13能够在光照大的天气为蓄电池16充电以使得蓄电池16能够保持充足的电量，从而达到为路灯1持续提供电源的效果；通过设置两片太阳能光伏板13能够增加蓄电池16在光照充足的天气里的充电效率。

结合图1和图2所示，在各根灯杆12内均设置有一根竖直设置且受驱动系统2控制的升降杆4以及一件设置于升降杆4上端与平衡杆15之间以用于控制平衡杆15转动的传动机构5；其中，结合图3所示，传动机构5包括套设于平衡杆15外壁上的齿轮51以及固定于升降杆4上端且与齿轮51啮合设置的齿条52。

进一步优化，结合图3和图4所示，在平衡杆15的外壁上设置有一道处于平衡杆15中间位置处的第一键槽152，在齿轮51的内壁设置有一道第二键槽521，在平衡杆15与齿轮51之间设置有一件两侧分别卡接于第一键槽152和第二键槽521内的卡键153；其中，在平衡杆15上设置有多道与平衡杆15内部连通设置以用于供与太阳能光伏板13电连接的电缆线穿过的通孔151。

其中，结合图1和图5所示，在各根灯杆12上的外壁上设置有两个弧形对称设置且与灯杆12内部连通设置有转动接头122，平衡杆15两端分别穿设过设置于同一根灯杆12上的两个转动接头122；在灯杆12上设置有一道处于两道转动接头122之间且与灯头处于相反侧的开口121，在开口121上盖设有一件盖子17，盖子17通过多根插接于盖子17边缘上且与灯杆12外壁螺纹连接的螺栓172固定在灯杆12外壁上。

进一步优化，在盖子17与灯杆12外壁贴合的一面上设置有一圈定位槽171，在定位槽171内嵌接有一圈密封圈173。

安装平衡杆15与齿轮51时，可以先将平衡杆15的一端插接进灯杆12内，并手持齿轮51通过开口121伸进灯杆12内，然后将齿轮51套设于平衡杆15内，再将平衡杆15伸进灯杆12内的一端伸出灯杆12外，然后将卡键153放置在第一键槽152内，最后滑动齿轮51以使得卡键153与第二键槽521卡接即可。

当升降杆4被驱动系统2带动升降时，设置于升降杆4上的齿条52会带动齿轮51转动，从而使得与齿轮51固定的平衡杆15带动太阳能光伏板13转动以达到调节太阳能光伏板13光照角度的效果。

其中，结合图6和图7所示，在灯杆12内壁上固定有多个竖直排列的导向轴套6，设置于灯杆12内的升降杆4依次穿设过设置于该根灯杆12内的各个导向轴套6。

其中，如图8所示，各在根升降杆4的下端设置有一片与灯杆12下端密封设置的密封板41，密封板41与灯杆12下端以及灯基11之间形成一道密闭腔室111。

结合图1和图8所示，驱动系统2包括一件设置有与外界水源连通设置的补水管211的水箱21、设置于水箱21外以用于对水箱21内的水进行冷却的冷水机22、设置于水箱21外且与水箱21连通设置且进水口与水箱21内部连通设置且与水箱21连通的一端设置有电控阀门23以用于将水箱21内的水抽出的水泵25、一根两端分别与水泵25的出水口以及水箱21连通设置且依次穿设过各件灯基11的水管24、多件设置于灯管上且两端分别与水管24以及各道密闭腔室111连通设置的支管27、多件分别设置于各根支管27上且与设置于灯杆12上的蓄电池16电连接以用于控制各根支管27启闭的电控压力阀26以及一件与水泵25、电控压力阀26以及电控阀门23控制连接的PLC控制器。

其中，驱动系统2中的电控压力阀26还可以用电控流量阀代替，也可以通过水位检测计以及与水位检测计控制连接的电控阀门23代替。

当需要控制升降杆4上升时，只需要通过PLC控制器控制水泵25工作，同时通过PLC控制器控制电控阀门23关闭以及各件电控压力阀26开启，通过水管24以及支管27配合将水输入各道密闭腔室111内以达到抬升升降杆4的效果，当升降杆4上升至指定高度时，通过PLC控制器控制水泵25以及电控压力阀26关闭即可。

当需要控制升降杆4下降时，只需要通过PLC控制器控制电控阀门23以及各件电控压力阀26开启，通过升降杆4的重压将处于密闭腔室111内的水排出密闭腔室111内以达到控制升降杆4下降的效果，当升降杆4下降至指定高度时，通过PLC控制器控制电控压力阀26以及电控阀门23关闭即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风光互补路灯系统，包括多根路灯（1），各所述路灯（1）均包括固定于地面内的灯基（11）、固定于灯基（11）上的灯杆（12）、设置于灯杆（12）上端的风力发电机（14）、设置于灯杆（12）上的太阳能光伏板（13）、设置于灯杆（12）上的灯头以及设置于灯杆（12）上且分别与风力发电机（14）、太阳能光伏板（13）和灯头电连接的蓄电池（16），其特征在于，各所述灯杆（12）上还设置有：

平衡杆（15），所述平衡杆（15）水平设置且穿设过灯杆（12），设置于各所述灯杆（12）上的太阳能光伏板（13）有两片，且分别固定于平衡杆（15）两端，所述平衡杆（15）上设置有多道用于供电缆线穿过的通孔（151）；

升降杆（4），所述升降杆（4）竖直设置且与处于灯杆（12）内，各所述升降杆（4）的下端设置有一片与灯杆（12）下端密封设置的密封板（41），所述密封板（41）与灯杆（12）下端以及灯基（11）之间形成一道密闭腔室（111）；

传动机构（5），所述传动机构（5）设置于平衡杆（15）与升降杆（4）之间以用于控制平衡杆（15）转动，所述传动机构（5）与升降杆（4）控制连接；

其中，风光互补路灯系统还包括驱动系统（2），所述驱动系统（2）包括：

水箱（21），所述水箱（21）内设置有冷水机（22），所述水箱（21）上设置有与外界水源连通的补水管（211）；

水泵（25），所述水泵（25）的进水口与水箱（21）连通设置；

水管（24），所述水管（24）与水泵（25）的出水口连通设置且依次穿设过各件灯基（11），所述水管（24）远离水泵（25）的一端与水箱（21）连通设置，所述水管（24）与水箱（21）连通的一端设置有电控阀门（23）；

支管（27），所述支管（27）设置有多根且分别设置于各件灯基（11）内并分别与各道密闭腔室（111）连通设置；

电控压力阀（26），所述电控压力阀（26）设置有多件且分别设置于各根支管（27）上并与设置于灯杆（12）内的蓄电池（16）电连接；

PLC控制器，所述PLC控制器与水泵（25）、电控阀门（23）以及所有电控压力阀（26）控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种风光互补路灯系统，其特征在于：各所述灯杆（12）内壁上固定有多个竖直排列且依次套设于升降杆（4）外壁上的导向轴套（6）。

3.根据权利要求1所述的一种风光互补路灯系统，其特征在于：各所述灯杆（12）外壁上环设有多根竖直设置的加强筋（3），各所述灯杆（12）外还设置有多根环加强筋（3）设置且竖直排列的箍筋（31）。

4.根据权利要求1所述的一种风光互补路灯系统，其特征在于：各所述灯杆（12）的外壁上设置有两个互相对称设置且与灯杆（12）内部连通设置的转动接头（122），各所述平衡杆（15）两端分别穿设过设置于同一根灯杆（12）上的两个转动接头（122）。

5.根据权利要求1所述的一种风光互补路灯系统，其特征在于：各所述传动机构（5）均包括一件套设于平衡杆（15）上的齿轮（51）以及固定于升降杆（4）上端的且与齿轮（51）啮合设置的齿条（52）。

6.根据权利要求5所述的一种风光互补路灯系统，其特征在于：所述平衡杆（15）的中间位置处设置有一道第一键槽（152），所述齿轮（51）的内壁设置有一道第二键槽（521），所述齿轮（51）通过卡接于第一键槽（152）与第二键槽（521）内的卡键（153）固定在平衡杆（15）上。

7.根据权利要求4所述的一种风光互补路灯系统，其特征在于：所述灯杆（12）的上端设置有一道处于两个转动接头（122）直接的开口（121），所述开口（121）上安装有盖子（17），所述盖子（17）通过多根插接于盖子（17）上且与灯杆（12）螺纹连接的螺栓（172）固定在灯杆（12）外壁上。

8.根据权利要求7所述的一种风光互补路灯系统，其特征在于：所述盖子（17）朝着开口（121）的一面设置有一圈定位槽（171），所述定位槽（171）内嵌接有一圈与灯杆（12）外壁抵接设置的密封圈（173）。