CN109140353B - 一种弱光光伏一体化照明路灯 - Google Patents

一种弱光光伏一体化照明路灯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弱光光伏一体化照明路灯，包括灯杆、安装座、太阳能光伏板、LED灯组件和锂电池，安装座设置在灯杆的顶端，太阳能光伏板连接在安装座上，灯杆上设置有壳体，锂电池和LED灯设置在壳体内，该锂电池与太阳能光伏板垫连接，锂电池与LED灯组件电连接，太阳能光伏板与地面呈倾斜设置，安装座设置有驱动组件，该驱动组件用于驱动安装座跟随太阳转动，驱动组件间歇性转动安装座，驱动组件连接有控制器，该控制器用于控制驱动组件只在白天运转，始终保持光伏板与太阳照射角度呈接近垂直的状态，以提高光伏板的太阳能转化率，其驱动组件设置为间歇性转动光伏板，使得驱动组件本身的耗电量较低更加节能。

Description

一种弱光光伏一体化照明路灯
技术领域
本发明涉及路灯领域，更具体的说是涉及一种弱光光伏一体化照明路灯。
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，用于代替传统公用电力照明的路灯。无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点，可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所，现有的太阳能路灯其上端设置有的光伏板，但是现有的光伏板均设置为固定结构，以一定的倾角来固定的，不能保证接受太阳光的光伏板与太阳光始终垂直，从而降低了单位面积上的太阳能的利用率。
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弱光光伏一体化照明路灯，通过设置驱动太阳能光伏板跟随太阳转动而转动的驱动组件，实现太阳能光伏板的太阳能利用率较高。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种弱光光伏一体化照明路灯，包括灯杆、安装座、太阳能光伏板、LED灯组件和锂电池，所述安装座设置在灯杆的顶端，所述太阳能光伏板连接在安装座上，灯杆上设置有壳体，所述锂电池和LED灯设置在壳体内，该锂电池与太阳能光伏板垫连接，所述锂电池与LED灯组件电连接，所述太阳能光伏板与地面呈倾斜设置，所述安装座设置有驱动组件，该驱动组件用于驱动安装座跟随太阳转动，所述驱动组件间歇性转动安装座，所述驱动组件连接有控制器，该控制器用于控制驱动组件只在白天运转。
作为本发明的进一步改进，所述驱动组件包括从动轮、主动轮和调节轮，所述驱动组件设置在安装座下底面，所述从动轮与安装座固定连接，该从动轮与安装座同轴心设置，所述灯杆上设置有连接座，所述主动轮与调节轮安装在连接座上，所述主动轮和调节轮为齿轮，该主动轮与调节轮相互啮合，所述连接座设置有连接板，所述调节轮与主动轮与连接板转动连接，所述连接板设置有与主动轮同轴心的第一连接轴，该连接板通过第一连接轴与连接座转动连接，所述连接远离调节轮一端延伸有驱动杆，所述连接座设置有驱动装置，该驱动装置带动驱动杆间歇转动，在驱动杆转动时带动调节轮与从动轮相互抵触，所述驱动杆设置有复位扭簧，该复位扭簧套设在转动轴上，所述复位扭簧一端与连接座固定连接，另一端与连接板固定连接，所述复位扭簧带动连接板复位至调节轮远离从动轮。
作为本发明的进一步改进，所述驱动装置包括第一驱动齿轮、第一凸轮和第二驱动电机，所述第一驱动齿轮与第一凸轮同轴设置，该第一驱动齿轮和第一凸轮通过第二连接轴固定连接，所述第二连接轴与第二驱动电机的输出轴连接，所述控制器为第一定时控制器，所述第一定时控制器与第二驱动电机耦接，该第一定时控制器控制第二驱动电机在固定时间区间内每间隔固定时间运行，所述第一驱动齿轮与主动轮啮合，所述第一凸轮与驱动杆水平设置，该第一凸轮的凸出部与驱动杆抵触接触时带动驱动杆转动。
作为本发明的进一步改进，还包括有复位驱动装置，该复位驱动装置带动连接板反向转动，所述复位驱动装置设置在驱动杆对应驱动装置的另一侧，所述调节轮包括第一调节轮和第二调节轮，所述第一调节轮和第二调节轮相互啮合，该第一调节轮和第二调节轮分别与连接板转动连接，所述驱动装置推动驱动杆时，带动第一调节轮与从动轮接触，所述复位驱动装置推动驱动杆时，带动第二调节轮与从动轮接触。
作为本发明的进一步改进，所述复位驱动装置包括第二驱动齿轮、第二凸轮、第三驱动电机、第四驱动电机和第二定时控制器，所述第二定时控制器与第三驱动电机以及第四驱动电机耦接，所述第二定时控制器在设定的时间点驱动第四驱动电机和第三驱动电机，所述第四驱动电机为直线电机，所述第三驱动电机为伺服电机，所述第三驱动电机的输出轴与第二凸轮固定连接，所述第二凸轮与第二驱动齿轮同轴设置，该第二凸轮设置有弹性件，所述第二驱动齿轮通过弹性件与第二凸轮连接，所述第四驱动电机的输出端与第二驱动齿轮相互抵触，该第四驱动电机用于下压第二驱动齿轮与主动轮啮合，所述第二凸轮与驱动杆水平设置，该第二凸轮的凸出部与驱动杆抵触接触时带动驱动杆转动。
作为本发明的进一步改进，所述从动轮外周设置有第一摩擦带，所述第一调节轮与第二调节轮均设置有摩擦盘，该摩擦盘与从动轮的第一摩擦带水平设置，在摩擦盘与第一摩擦带抵触时，第一调节轮或者第二调节轮带动从动轮转动。
本发明的有益效果为：将太阳能光浮板跟随太阳转动，其转动方式通过控制器控制驱动组件，使其在白天转动，以始终保持光伏板与太阳照射角度呈接近垂直的状态，以提高光伏板的太阳能转化率，其驱动组件设置为间歇性转动光伏板，使得驱动组件本身的耗电量较低更加节能。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明驱动组件的结构示意图；
图3为本发明驱动组件侧向视角的结构示意图；
图4为本发明驱动组件俯视视角的结构示意图。
1、灯杆；2、安装座；3、太阳能光伏板；4、LED灯组件；5、锂电池；6、壳体；7、驱动组件；8、从动轮；9、主动轮；10、调节轮；11、连接座；12、连接板；13、第一连接轴；14、驱动杆；15、第一驱动齿轮；16、第一凸轮；17、第二驱动电机；18、第二连接轴；19、第一定时控制器；20、第一调节轮；21、第二调节轮；22、第二驱动齿轮；23、第二凸轮；24、第三驱动电机；25、第四驱动电机；26、第二定时控制器；27、弹性件；28、第一摩擦带；29、摩擦盘。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1-4所示，本实施例公开的一种弱光光伏一体化照明路灯，包括灯杆1、安装座2、太阳能光伏板3、LED灯组件4和锂电池5，所述安装座2设置在灯杆1的顶端，所述太阳能光伏板3连接在安装座2上，灯杆1上设置有壳体6，所述锂电池5和LED灯设置在壳体6内，该锂电池5与太阳能光伏板3垫连接，所述锂电池5与LED灯组件4电连接，所述太阳能光伏板3与地面呈倾斜设置，所述安装座2设置有驱动组件7，该驱动组件7用于驱动安装座2跟随太阳转动，所述驱动组件7间歇性转动安装座2，所述驱动组件7连接有控制器，该控制器用于控制驱动组件7只在白天运转。
将太阳能光浮板跟随太阳转动，其转动方式通过控制器控制驱动组件7，使其在白天转动，以始终保持光伏板与太阳照射角度呈接近垂直的状态，以提高光伏板的太阳能转化率，其驱动组件7设置为间歇性转动光伏板，使得驱动组件7本身的耗电量较低更加节能。
作为改进的一种具体实施方式，所述驱动组件7包括从动轮8、主动轮9和调节轮10，所述驱动组件7设置在安装座2下底面，所述从动轮8与安装座2固定连接，该从动轮8与安装座2同轴心设置，所述灯杆1上设置有连接座11，所述主动轮9与调节轮10安装在连接座11上，所述主动轮9和调节轮10为齿轮，该主动轮9与调节轮10相互啮合，所述连接座11设置有连接板12，所述调节轮10与主动轮9与连接板12转动连接，所述连接板12设置有与主动轮9同轴心的第一连接轴13，该连接板12通过第一连接轴13与连接座11转动连接，所述连接远离调节轮10一端延伸有驱动杆14，所述连接座11设置有驱动装置，该驱动装置带动驱动杆14间歇转动，在驱动杆14转动时带动调节轮10与从动轮8相互抵触，所述驱动杆14设置有复位扭簧，该复位扭簧套设在转动轴上，所述复位扭簧一端与连接座11固定连接，另一端与连接板12固定连接，所述复位扭簧带动连接板12复位至调节轮10远离从动轮8。
驱动组件7通过设置主动轮9、调节轮10以及从动轮8，实现安装座2角度转动精确控制，通过间歇推动驱动杆14，驱动连接板12带动调节轮10远离靠近从动轮8，来控制从动轮8间歇转动，在调节轮10与从动轮8接触的时候，调节轮10带动从动轮8转动，使得安装座2带动太阳能光伏板3能够跟随太阳转动而转动。
作为改进的一种具体实施方式，所述驱动装置包括第一驱动齿轮15、第一凸轮16和第二驱动电机17，所述第一驱动齿轮15与第一凸轮16同轴设置，该第一驱动齿轮15和第一凸轮16通过第二连接轴18固定连接，所述第二连接轴18与第二驱动电机17的输出轴连接，所述控制器为第一定时控制器19，其第一定时控制器19的型号可以采用JXH-1，其可以设定开始时间和结束时间，并在设置每次触发继电器的间隔时间，优选的其间隔时间为一小时，所述第一定时控制器19与第二驱动电机17耦接，该第一定时控制器19控制第二驱动电机17在固定时间区间内每间隔固定时间运行，所述第一驱动齿轮15与主动轮9啮合，所述第一凸轮16与驱动杆14水平设置，该第一凸轮16的凸出部与驱动杆14抵触接触时带动驱动杆14转动。
在第二驱动电机17驱动时，能够同时带动第一驱动齿轮15转动和第一凸轮16转动，第一驱动齿轮15带动主动轮9转动，第一凸轮16转动到其凸出部与驱动杆14抵触时，推动驱动杆14转动，调节轮10与从动轮8相互抵触，并带动其转动，第一定时控制器19控制第二驱动电机17间歇运动，优选每间隔1小时驱动第一驱动齿轮15和第一凸轮16转动，其第一定时控制器19设定开始时间和日落时间可以根据不同地方的日出的日落时间。
作为改进的一种具体实施方式，还包括有复位驱动装置，该复位驱动装置带动连接板12反向转动，所述复位驱动装置设置在驱动杆14对应驱动装置的另一侧，所述调节轮10包括第一调节轮20和第二调节轮21，所述第一调节轮20和第二调节轮21相互啮合，该第一调节轮20和第二调节轮21分别与连接板12转动连接，所述驱动装置推动驱动杆14时，带动第一调节轮20与从动轮8接触，所述复位驱动装置推动驱动杆14时，带动第二调节轮21与从动轮8接触。
其整体结构简单，通过反向推动驱动杆14实现与第一调节轮20啮合的第二调节轮21带动从动轮8转动，其复位驱动装置在第一定时控制器19的结束时间开始运行，优选的，其复位驱动装置带动第二调节轮21与从动轮8抵触的时间与在白天时间内第一调节轮20与从动轮8抵触的时间和相同，第一调节轮20与第二调节轮21的齿数和直径相同。
作为改进的一种具体实施方式，所述复位驱动装置包括第二驱动齿轮22、第二凸轮23、第三驱动电机24、第四驱动电机25和第二定时控制器26，所述第二定时控制器26与第三驱动电机24以及第四驱动电机25耦接，所述第二定时控制器26在设定的时间点驱动第四驱动电机25和第三驱动电机24，所述第四驱动电机25为直线电机，所述第三驱动电机24为伺服电机，所述第三驱动电机24的输出轴与第二凸轮23固定连接，所述第二凸轮23与第二驱动齿轮22同轴设置，该第二凸轮23设置有弹性件27，其弹性件27为弹性伸缩杆，所述第二驱动齿轮22通过弹性件27与第二凸轮23连接，所述第四驱动电机25的输出端与第二驱动齿轮22相互抵触，该第四驱动电机25用于下压第二驱动齿轮22与主动轮9啮合，所述第二凸轮23与驱动杆14水平设置，该第二凸轮23的凸出部与驱动杆14抵触接触时带动驱动杆14转动。
第二定时控制器26的型号可以选择SDK-6，第二定时控制器26控制第三驱动电机24和第四驱动电机25，优选的，第二定时控制器26与第三驱动电机24直接设置有延时器，第二定时控制器26驱动第四驱动电机25下压第二驱动齿轮22，使得第二驱动齿轮22与主动轮9啮合，接着带动第三驱动电机24带动第二凸轮23转动，其第二凸轮23的凸出部与驱动杆14抵触时带动驱动杆14反向转动，第二调节轮21与从动轮8相互抵触，第二调节轮21带动从动轮8转动，另外优选的，其第一驱动齿轮15与第二连接轴18为单向限制转动连接，其第一驱动齿轮15与第二连接轴18的安装孔内壁设置有呈三角形状的限制块，其限制块与第一驱动齿轮15内壁弹性连接，第二连接轴18上设置有凸块，其限制块在第二连接轴18带动第一驱动齿轮15正向转动时，凸块与限制块相互抵触，限制第一齿轮与第二连接轴18发生转动，在第二驱动齿轮22带动主动轮9转动时，主动轮9带动第一驱动齿轮15转动，第二连接轴18的沿限制块的斜面滑动，使得第一驱动齿轮15与第二连接轴18可以反向转动。
作为改进的一种具体实施方式，所述从动轮8外周设置有第一摩擦带28，所述第一调节轮20与第二调节轮21均设置有摩擦盘29，该摩擦盘29与从动轮8的第一摩擦带28水平设置，在摩擦盘29与第一摩擦带28抵触时，第一调节轮20或者第二调节轮21带动从动轮8转动。
通过将从动轮8与调节轮10的外周面均设置有摩擦带，通过摩擦力进行传动，以避免通过齿轮啮合时，由于调节轮10和从动轮8不是始终保持啮合状态，在推进调节轮10时，容易发生碰撞，造成零部件的损伤。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种弱光光伏一体化照明路灯，包括灯杆(1)、安装座(2)、太阳能光伏板(3)、LED灯组件(4)和锂电池(5)，所述安装座(2)设置在灯杆(1)的顶端，所述太阳能光伏板(3)连接在安装座(2)上，灯杆(1)上设置有壳体(6)，所述锂电池(5)和LED灯设置在壳体(6)内，该锂电池(5)与太阳能光伏板(3)电 连接，所述锂电池(5)与LED灯组件(4)电连接，其特征在于，所述太阳能光伏板(3)与地面呈倾斜设置，所述安装座(2)设置有驱动组件(7)，该驱动组件(7)用于驱动安装座(2)跟随太阳转动，所述驱动组件(7)间歇性转动安装座(2)，所述驱动组件(7)连接有控制器，该控制器用于控制驱动组件(7)只在白天运转；
所述驱动组件(7)包括从动轮(8)、主动轮(9)和调节轮(10)，所述驱动组件(7)设置在安装座(2)下底面，所述从动轮(8)与安装座(2)固定连接，该从动轮(8)与安装座(2)同轴心设置，所述灯杆(1)上设置有连接座(11)，所述主动轮(9)与调节轮(10)安装在连接座(11)上，所述主动轮(9)和调节轮(10)为齿轮，该主动轮(9)与调节轮(10)相互啮合，所述连接座(11)设置有连接板(12)，所述调节轮(10)与主动轮(9)与连接板(12)转动连接，所述连接板(12)设置有与主动轮(9)同轴心的第一连接轴(13)，该连接板(12)通过第一连接轴(13)与连接座(11)转动连接，所述连接板(12)远离调节轮(10)一端延伸有驱动杆(14)，所述连接座(11)设置有驱动装置，该驱动装置带动驱动杆(14)间歇转动，在驱动杆(14)转动时带动调节轮(10)与从动轮(8)相互抵触，所述驱动杆(14)设置有复位扭簧，该复位扭簧套设在转动轴上，所述复位扭簧一端与连接座(11)固定连接，另一端与连接板(12)固定连接，所述复位扭簧带动连接板(12)复位至调节轮(10)远离从动轮(8)。
2.根据权利要求1所述的一种弱光光伏一体化照明路灯，其特征在于：所述驱动装置包括第一驱动齿轮(15)、第一凸轮(16)和第二驱动电机(17)，所述第一驱动齿轮(15)与第一凸轮(16)同轴设置，该第一驱动齿轮(15)和第一凸轮(16)通过第二连接轴(18)固定连接，所述第二连接轴(18)与第二驱动电机(17)的输出轴连接，所述控制器为第一定时控制器(19)，所述第一定时控制器(19)与第二驱动电机(17)耦接，该第一定时控制器(19)控制第二驱动电机(17)在固定时间区间内每间隔固定时间运行，所述第一驱动齿轮(15)与主动轮(9)啮合，所述第一凸轮(16)与驱动杆(14)水平设置，该第一凸轮(16)的凸出部与驱动杆(14)抵触接触时带动驱动杆(14)转动。
3.根据权利要求2所述的一种弱光光伏一体化照明路灯，其特征在于：还包括有复位驱动装置，该复位驱动装置带动连接板(12)反向转动，所述复位驱动装置设置在驱动杆(14)对应驱动装置的另一侧，所述调节轮(10)包括第一调节轮(20)和第二调节轮(21)，所述第一调节轮(20)和第二调节轮(21)相互啮合，该第一调节轮(20)和第二调节轮(21)分别与连接板(12)转动连接，所述驱动装置推动驱动杆(14)时，带动第一调节轮(20)与从动轮(8)接触，所述复位驱动装置推动驱动杆(14)时，带动第二调节轮(21)与从动轮(8)接触。
4.根据权利要求3所述的一种弱光光伏一体化照明路灯，其特征在于：所述复位驱动装置包括第二驱动齿轮(22)、第二凸轮(23)、第三驱动电机(24)、第四驱动电机(25)和第二定时控制器(26)，所述第二定时控制器(26)与第三驱动电机(24)以及第四驱动电机(25)耦接，所述第二定时控制器(26)在设定的时间点驱动第四驱动电机(25)和第三驱动电机(24)，所述第四驱动电机(25)为直线电机，所述第三驱动电机(24)为伺服电机，所述第三驱动电机(24)的输出轴与第二凸轮(23)固定连接，所述第二凸轮(23)与第二驱动齿轮(22)同轴设置，该第二凸轮(23)设置有弹性件(27)，所述第二驱动齿轮(22)通过弹性件(27)与第二凸轮(23)连接，所述第四驱动电机(25)的输出端与第二驱动齿轮(22)相互抵触，该第四驱动电机(25)用于下压第二驱动齿轮(22)与主动轮(9)啮合，所述第二凸轮(23)与驱动杆(14)水平设置，该第二凸轮(23)的凸出部与驱动杆(14)抵触接触时带动驱动杆(14)转动。
5.根据权利要求4所述的一种弱光光伏一体化照明路灯，其特征在于：所述从动轮(8)外周设置有第一摩擦带(28)，所述第一调节轮(20)与第二调节轮(21 )均设置有摩擦盘(29)，该摩擦盘(29)与从动轮(8)的第一摩擦带(28)水平设置，在摩擦盘(29)与第一摩擦带(28)抵触时，第一调节轮(20)或者第二调节轮(21)带动从动轮(8)转动。
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