CN110925687A

CN110925687A - 一种集风能太阳能的路灯及其智能控制方法

Info

Publication number: CN110925687A
Application number: CN201911113115.0A
Authority: CN
Inventors: 陈骏
Original assignee: Jiangsu Simpson Construction Group Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Simpson Construction Group Co Ltd
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-03-27

Abstract

本发明公开了一种集风能太阳能的路灯及其智能控制方法，包括底座、第一连接杆、储存仓、第二连接杆、LED路灯安装支架、LED灯、太阳能支架和太阳能固定架，太阳能固定架上设有太阳能板，在第二连接杆上端靠近端部位置设有一个圆盘，在圆盘的侧边环形设置有圆环齿轮槽，在圆环齿轮槽上滑动连接有扇叶支撑架，在扇叶支撑架上固定有采风扇叶，在储存仓内设有蓄电池、发电机主体、控制器以及第一气缸，第一气缸的输出与太阳能支架连接，发电机主体的一端与蓄电池连接，另一端与采风扇叶连接，在圆盘的侧边间隔环形分布有一个以上的风向检测传感器，在圆盘上方设有驱动扇叶支撑架旋转的驱动电机。本发明提高能量转换率。

Description

一种集风能太阳能的路灯及其智能控制方法

技术领域

本发明涉及一种路灯的技术领域，尤其是一种集风能太阳能的路灯及其智能控制方法。

背景技术

路灯，指给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具。路灯被广泛运用于各种需要照明的地方。

中国路灯存量在2800万-3000万盏，近几年每年新增路灯数量为15％-20％，约300万-600万盏，按照每年新路灯路灯数量全部为LED灯具，每盏1000-2000元计算，年增量在30亿-60亿元人民币，LED路灯使用超过6000小时的故障率小于1％，照明在全球约占了19％的用电量，如果全球采用的照明系统效率比现有提升一倍，就可说是相当于移除了欧洲一半的用电量及排热量，我国的路灯建设取得了飞速的发展，道路照明质量不断提高，高强度气体放电灯被广泛使用，对美化城市起了很大作用。

但是目前的路灯一般是通过市电或者太阳能单独供电的，导致无法利用环境中的有力因素进行自发电功能，例如利用风能来实现供电，以此减低市电的使用量，或当市电故障时进行持续照明的功能，而且太阳能长时间分吹雨打，若表面被灰尘覆盖容易降低能量转换率，故亟需一款具有集风能太阳能的路灯。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种提高能量转换率以及实现多功能供电的一种集风能太阳能的路灯及其智能控制方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种集风能太阳能的路灯，包括底座，在底座上连接有第一连接杆，在第一连接杆的端部固定有储存仓，在储存仓的上方设有第二连接杆，在第二连接杆上方的一侧设有LED路灯安装支架，在LED路灯安装支架下方设有LED灯，在第二连接杆上方滑动连接有能够上下移动的太阳能支架，在太阳能支架上设有分别位于第二连接杆两侧的太阳能固定架，所述太阳能固定架上设有太阳能板，在第二连接杆的上端靠近端部位置设有一个圆盘，在圆盘的侧边沿着圆盘侧壁环形设置有圆环齿轮槽，在圆环齿轮槽上滑动连接有一个扇叶支撑架，在扇叶支撑架上固定有朝向外侧并与圆环齿轮槽垂直设置的采风扇叶，在储存仓内设有蓄电池、发电机主体、控制器以及第一气缸，所述第一气缸的输出与太阳能支架连接，所述发电机主体的一端与蓄电池连接，另一端与采风扇叶连接，在圆盘的侧边间隔环形分布有一个以上的风向检测传感器，在圆盘的上方设有驱动扇叶支撑架绕着圆环齿轮槽进行旋转的驱动电机，所述驱动电机的输出连接有能够在圆环齿轮槽内移动的小齿轮，所述控制器与风向检测传感器、驱动电机、第一气缸、发电机主体电连接，所述蓄电池还与太阳能板连接。

进一步，在LED路灯安装支架上设有能够给LED路灯安装支架避让的避让通孔。

进一步，所述太阳能板倾斜设置，且两侧的太阳能板镜像设置。

进一步，所述控制器是用户获取到相邻两个或两个以上的风向检测传感器的信号后，控制驱动电机将扇叶支撑架转动到检测风向检测传感器之间的控制单元。

进一步，在太阳能支架的侧边设有太阳能板表面进行清理的清扫器，所述清扫器包括位于太阳能板一侧的清扫气缸以及由清扫气缸驱动的清扫毛刷。

进一步，在底座内设有配重块。

在储存仓上设有密封盖。

本发明还公开了一种集风能太阳能的路灯的智能控制方法，其具体包括以下步骤：

S1、判断蓄电池是否含有电量，若储存满，直接利用蓄电池给LED灯供电，若蓄电池电量过低时，先判断是否有太阳光照，若有，立即启动太阳能板吸收光能，将光能转换成电能后储存到蓄电池内，直至蓄电池储存满后，停止工作；

S2、若此时无光，判断是否有风，有，根据风向情况，利用风向检测传感器进行检测，当其中一个方向的风向检测传感器检测到有信号后，该方向的几个风向检测传感器获取到信号后发送给控制器；控制器获取到信号后，判断风的方向位置，最终获取风向位置，然后将信号发送给驱动电机，驱动电机工作，控制小齿轮转动，并沿着圆环齿轮槽转动最终将采风扇叶转动到风向起风的问题，然后此时采风扇叶工作，将风能获取后发送给发电机主体，将风能转换成电能后储存到蓄电池内，直至蓄电池储存满后，停止工作，若此时无风，利用市电供电；

S3、通过驱动第一气缸升降太阳能固定架对太阳能固定架上的太阳能板进行清理。

进一步，在步骤S中通过获取一个方向的风向检测传感器时，通过获取该风向的多个风向检测传感器，然后根据相邻两个风向检测传感器之间的距离预设值，获取所有检测到信号的风向检测传感器的全部距离，然后进行计算获取中间值，最终驱动驱动电机将采风扇叶移动到该中间值位置。

进一步，还包括对太阳能板表面清理的过程。

本发明得到的一种集风能太阳能的路灯及其智能控制方法，本发明实现太阳能供电、风能供电以及市电供电的多功能模式，并实现对能量的转换率。

附图说明

图1是实施例1中一种集风能太阳能的路灯的结构示意图；

图2是实施例1中驱动电机与小齿轮的结构示意图；

图3是实施例1中太阳能支架的结构俯视图；

图4是实施例2中一种集风能太阳能的路灯的结构示意图；

图5是实施例3中一种集风能太阳能的路灯的结构示意图；

图6是实施例4中一种集风能太阳能的路灯的结构示意图。

附图标记中：底座1；第一连接杆2；储存仓3；第二连接杆4；LED路灯安装支架5；LED灯6；太阳能支架7；太阳能固定架8；太阳能板9；圆盘10；圆环齿轮槽11；扇叶支撑架12；采风扇叶13；蓄电池14；发电机主体15；控制器16；第一气缸17；风向检测传感器18；驱动电机19；小齿轮20；避让通孔21；清扫气缸22；清扫毛刷23；配重块24；密封盖25。

具体实施方式

下面结合实施例对发明创造作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例提供的一种集风能太阳能的路灯，包括底座1，在底座1上连接有第一连接杆2，在第一连接杆2的端部固定有储存仓3，在储存仓3的上方设有第二连接杆4，在第二连接杆4上方的一侧设有LED路灯安装支架5，在LED路灯安装支架5下方设有LED灯6，在第二连接杆4上方滑动连接有能够上下移动的太阳能支架7，在太阳能支架7上设有分别位于第二连接杆4两侧的太阳能固定架8，所述太阳能固定架8上设有太阳能板9，在第二连接杆4的上端靠近端部位置设有一个圆盘10，在圆盘10的侧边沿着圆盘10侧壁环形设置有圆环齿轮槽11，在圆环齿轮槽11上滑动连接有一个扇叶支撑架12，在扇叶支撑架12上固定有朝向外侧并与圆环齿轮槽11垂直设置的采风扇叶13，在储存仓3内设有蓄电池14、发电机主体15、控制器16以及第一气缸17，所述第一气缸17的输出与太阳能支架7连接，所述发电机主体15的一端与蓄电池14连接，另一端与采风扇叶13连接，在圆盘10的侧边间隔环形分布有一个以上的风向检测传感器18，在圆盘10的上方设有驱动扇叶支撑架12绕着圆环齿轮槽11进行旋转的驱动电机19，所述驱动电机19的输出连接有能够在圆环齿轮槽11内移动的小齿轮20，所述控制器16与风向检测传感器18、驱动电机19、第一气缸17、发电机主体15电连接，所述蓄电池14还与太阳能板9连接。

工作时，先判断蓄电池14是否含有电量，若储存满，直接利用蓄电池14给LED灯6供电，若蓄电池14电量过低时，先判断是否有太阳光照，若有，立即启动太阳能板9吸收光能，将光能转换成电能后储存到蓄电池14内，直至蓄电池14储存满后，停止工作；若此时无光，判断是否有风，有，根据风向情况，利用风向检测传感器18进行检测，当其中一个方向的风向检测传感器18检测到有信号后，该方向的几个风向检测传感器18获取到信号后发送给控制器16；控制器16获取到信号后，判断风的方向位置，最终获取风向位置，然后将信号发送给驱动电机19，驱动电机19工作，控制小齿轮20转动，并沿着圆环齿轮槽11转动最终将采风扇叶13转动到风向起风的问题，然后此时采风扇叶13工作，将风能获取后发送给发电机主体15，将风能转换成电能后储存到蓄电池14内，直至蓄电池14储存满后，停止工作，若此时无风，利用市电供电；然后通过驱动第一气缸17升降太阳能固定架8对太阳能固定架8上的太阳能板9进行清理，因此通过上述结构设计实现太阳能供电、风能供电以及市电供电的多功能模式，并实现对能量的转换率。

如图3所示，进一步，在LED路灯安装支架5上设有能够给LED路灯安装支架5避让的避让通孔21。

进一步，所述太阳能板9倾斜设置，且两侧的太阳能板9镜像设置。

进一步，所述控制器16是用户获取到相邻两个或两个以上的风向检测传感器18的信号后，控制驱动电机19将扇叶支撑架12转动到检测风向检测传感器18之间的控制单元。

本实施例还公开了一种集风能太阳能的路灯的智能控制方法，其具体包括以下步骤：

S1、判断蓄电池14是否含有电量，若储存满，直接利用蓄电池14给LED灯6供电，若蓄电池14电量过低时，先判断是否有太阳光照，若有，立即启动太阳能板9吸收光能，将光能转换成电能后储存到蓄电池14内，直至蓄电池14储存满后，停止工作；

S2、若此时无光，判断是否有风，有，根据风向情况，利用风向检测传感器18进行检测，当其中一个方向的风向检测传感器18检测到有信号后，该方向的几个风向检测传感器18获取到信号后发送给控制器16；控制器16获取到信号后，判断风的方向位置，最终获取风向位置，然后将信号发送给驱动电机19，驱动电机19工作，控制小齿轮20转动，并沿着圆环齿轮槽11转动最终将采风扇叶13转动到风向起风的问题，然后此时采风扇叶13工作，将风能获取后发送给发电机主体15，将风能转换成电能后储存到蓄电池14内，直至蓄电池14储存满后，停止工作，若此时无风，利用市电供电；

S3、通过驱动第一气缸17升降太阳能固定架8对太阳能固定架8上的太阳能板9进行清理。

进一步，在步骤S2中通过获取一个方向的风向检测传感器18时，通过获取该风向的多个风向检测传感器18，然后根据相邻两个风向检测传感器18之间的距离预设值，获取所有检测到信号的风向检测传感器18的全部距离，然后进行计算获取中间值，最终驱动驱动电机19将采风扇叶13移动到该中间值位置。

进一步，还包括对太阳能板9表面清理的过程。

实施例2：

如图4所示，本实施例提供的一种集风能太阳能的路灯，进一步，在太阳能支架7的侧边设有太阳能板9表面进行清理的清扫器，所述清扫器包括位于太阳能板9一侧的清扫气缸22以及由清扫气缸22驱动的清扫毛刷23，通过设置清扫器能够定期对太阳能板9表面进行清理，避免由于太阳能板9表面被灰尘堵塞而影响能量转换率。

实施例3：

如图5所示，本实施例提供的一种集风能太阳能的路灯，进一步，在底座1内设有配重块24，通过设置配重块24提高底部的重量，避免倾斜。

实施例4：

如图6所示，本实施例提供的一种集风能太阳能的路灯，在储存仓3上设有密封盖25，通过设置密封盖25提高密封效果，并方便后期清理。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种集风能太阳能的路灯，包括底座（1），其特征在于，在底座（1）上连接有第一连接杆（2），在第一连接杆（2）的端部固定有储存仓（3），在储存仓（3）的上方设有第二连接杆（4），在第二连接杆（4）上方的一侧设有LED路灯安装支架（5），在LED路灯安装支架（5）下方设有LED灯（6），在第二连接杆（4）上方滑动连接有能够上下移动的太阳能支架（7），在太阳能支架（7）上设有分别位于第二连接杆（4）两侧的太阳能固定架（8），所述太阳能固定架（8）上设有太阳能板（9），在第二连接杆（4）的上端靠近端部位置设有一个圆盘（10），在圆盘（10）的侧边沿着圆盘（10）侧壁环形设置有圆环齿轮槽（11），在圆环齿轮槽（11）上滑动连接有一个扇叶支撑架（12），在扇叶支撑架（12）上固定有朝向外侧并与圆环齿轮槽（11）垂直设置的采风扇叶（13），在储存仓（3）内设有蓄电池（14）、发电机主体（15）、控制器（16）以及第一气缸（17），所述第一气缸（17）的输出与太阳能支架（7）连接，所述发电机主体（15）的一端与蓄电池（14）连接，另一端与采风扇叶（13）连接，在圆盘（10）的侧边间隔环形分布有一个以上的风向检测传感器（18），在圆盘（10）的上方设有驱动扇叶支撑架（12）绕着圆环齿轮槽（11）进行旋转的驱动电机（19），所述驱动电机（19）的输出连接有能够在圆环齿轮槽（11）内移动的小齿轮（20），所述控制器（16）与风向检测传感器（18）、驱动电机（19）、第一气缸（17）、发电机主体（15）电连接，所述蓄电池（14）还与太阳能板（9）连接。

2.根据权利要求1所述的一种集风能太阳能的路灯，其特征在于，在LED路灯安装支架（5）上设有能够给LED路灯安装支架（5）避让的避让通孔（21）。

3.根据权利要求1或2所述的一种集风能太阳能的路灯，其特征在于，所述太阳能板（9）倾斜设置，且两侧的太阳能板（9）镜像设置。

4.根据权利要求1或2所述的一种集风能太阳能的路灯，其特征在于，所述控制器（16）是用户获取到相邻两个或两个以上的风向检测传感器（18）的信号后，控制驱动电机（19）将扇叶支撑架（12）转动到检测风向检测传感器（18）之间的控制单元。

5.根据权利要求1或2所述的一种集风能太阳能的路灯，其特征在于，在太阳能支架（7）的侧边设有太阳能板（9）表面进行清理的清扫器，所述清扫器包括位于太阳能板（9）一侧的清扫气缸（22）以及由清扫气缸（22）驱动的清扫毛刷（23）。

6.根据权利要求1或2所述的一种集风能太阳能的路灯，其特征在于，在底座（1）内设有配重块（24）。

7.根据权利要求1或2所述的一种集风能太阳能的路灯，其特征在于，在储存仓（3）上设有密封盖（25）。

8.一种集风能太阳能的路灯的智能控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、判断蓄电池（14）是否含有电量，若储存满，直接利用蓄电池（14）给LED灯（6）供电，若蓄电池（14）电量过低时，先判断是否有太阳光照，若有，立即启动太阳能板（9）吸收光能，将光能转换成电能后储存到蓄电池（14）内，直至蓄电池（14）储存满后，停止工作；

S2、若此时无光，判断是否有风，有，根据风向情况，利用风向检测传感器（18）进行检测，当其中一个方向的风向检测传感器（18）检测到有信号后，该方向的几个风向检测传感器（18）获取到信号后发送给控制器（16）；控制器（16）获取到信号后，判断风的方向位置，最终获取风向位置，然后将信号发送给驱动电机（19），驱动电机（19）工作，控制小齿轮（20）转动，并沿着圆环齿轮槽（11）转动最终将采风扇叶（13）转动到风向起风的问题，然后此时采风扇叶（13）工作，将风能获取后发送给发电机主体（15），将风能转换成电能后储存到蓄电池（14）内，直至蓄电池（14）储存满后，停止工作，若此时无风，利用市电供电；

S3、通过驱动第一气缸（17）升降太阳能固定架（8）对太阳能固定架（8）上的太阳能板（9）进行清理。

9.根据权利要求8所述的一种集风能太阳能的路灯的智能控制方法，其特征在于，在步骤S2中通过获取一个方向的风向检测传感器（18）时，通过获取该风向的多个风向检测传感器（18），然后根据相邻两个风向检测传感器（18）之间的距离预设值，获取所有检测到信号的风向检测传感器（18）的全部距离，然后进行计算获取中间值，最终驱动驱动电机（19）将采风扇叶（13）移动到该中间值位置。

10.根据权利要求8所述的一种集风能太阳能的路灯的智能控制方法，其特征在于，还包括对太阳能板（9）表面清理的过程。