CN112928974A - 一种街道路灯用太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种街道路灯用太阳能发电系统，包括空心的壳体，所述壳体通过轴承贯穿转动连接有转动轴，所述转动轴两端均贯穿延伸至壳体外部并固定连接有太阳能板，所述转动轴与壳体的转动连接处设置有扭力弹簧，所述转动轴位于壳体内的一段通过伸缩机构转动连接有两个永磁体，所述永磁体与壳体内侧壁滑动连接，所述壳体内底壁设置有两个随动电磁铁，所述壳体上表面设置有感应装置。优点在于：本发明中的太阳能发电系统中的太阳能板可随太阳的移动自动移动，始终保持与太阳的正对，保持最大的光照面积，大大提高来了太阳能的利用率，且在大风天气时，可以主动减小太阳能板的迎风面积，避免太阳能板的损坏。

Description

一种街道路灯用太阳能发电系统

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种街道路灯用太阳能发电系统。

背景技术

随着经济的不断发展，城市建设也在不断发展，如今大街小巷内均配备有路灯，用以在夜间为行人与车辆提供必要的照明，依据可持续发展的观念以及对环境的保护，现有的街道路灯往往都是使用太阳能路灯，在日间使用太阳能进行充电，用以夜间的照明。

现有技术中，现有的路灯太阳能发电系统太阳能板的朝向是固定的，无法随太阳的移动而移动，其太阳能的利用率较低，且太阳能板往往都设置在路灯的顶端，高度较高，在大风天气时，没有任何遮挡，风力直接作用于太阳能板上，可能导致太阳能板的损坏，造成不必要的经济损失，为此，我们提出了一种街道路灯用太阳能发电系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中太阳能利用率低、大风天气没有保护的问题，而提出的一种街道路灯用太阳能发电系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种街道路灯用太阳能发电系统，包括空心的壳体，所述壳体通过轴承贯穿转动连接有转动轴，所述转动轴两端均贯穿延伸至壳体外部并固定连接有太阳能板，所述转动轴与壳体的转动连接处设置有扭力弹簧，所述转动轴位于壳体内的一段通过伸缩机构转动连接有两个永磁体，所述永磁体与壳体内侧壁滑动连接，所述壳体内底壁设置有两个随动电磁铁，所述壳体上表面设置有感应装置。

在上述的街道路灯用太阳能发电系统中，所述伸缩机构包括滑套，所述滑套与转动轴位于所述壳体内部的一段焊接，所述滑套内滑动套接有滑柱，所述滑柱与滑套之间固定连接有复位弹簧，所述滑柱远离转动轴的一段与对应的所述永磁体通过销轴转动连接。

在上述的街道路灯用太阳能发电系统中，所述感应装置包括与壳体上表面滑动连接的挡光板，所述挡光板上表面设置有热电偶，所述热电偶与两个所述随动电磁铁通过导线串联，所述壳体内设置有保护装置。

在上述的街道路灯用太阳能发电系统中，所述保护装置包括开设在壳体上表面的安装槽，所述安装槽内滑动连接有压力块，所述压力块上表面与挡光板下表面焊接，所述安装槽内侧壁设置有力敏电阻，所述力敏电阻与压力块侧壁相抵，所述壳体内设置有感应电磁铁，所述力敏电阻与感应电磁铁通过导线串联，所述壳体内通过安装腔滑动套接有磁性板，所述磁性板与安装腔内侧壁之间固定连接有拉力弹簧，所述磁性板侧壁与安装腔内侧壁均胶合有导电片，所述导电片、随动电磁铁、热电偶通过导线串联。

在上述的街道路灯用太阳能发电系统中，所述壳体侧壁通过滑动槽滑动连接有两个滑块，所述滑块远离壳体内侧壁的一端与对应的所述永磁体焊接，所述滑块、滑动槽、压力块、安装槽的截面均为T形。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、当太阳从一方升起时，假设为右边升起，则挡光板将左边热电偶极片上的太阳光遮挡，而此时只有左边的热电偶极片有太阳光照射，此时热电偶的左边极片上温度大于右边极片上的温度，产生电流，使得两个随动电磁铁产生磁性，由于两个随动电磁铁的绕线方向相反，因此会产生相反的磁性，使得左侧的永磁体受到磁斥力，右侧的永磁体受到吸引力，使得转动轴顺时针转动，带动太阳能板转动，朝向太阳光一侧，随着太阳的移动，太阳光逐渐照射至左边极片上，左右两侧极片的温差逐渐变小，随动电磁铁的磁性逐渐减小，在扭力弹簧与复位弹簧弹力作用下，转动轴逐渐逆时针转动，使得太阳能板随太阳的移动一同移动，始终保持正对太阳，保持最大的光照面积，大大提高了太阳能发电系统的太阳能利用率；

2、当大风天气时，挡光板迎风，受到风力，通过压力块挤压力敏电阻，力敏电阻的阻值随压力增大逐渐减小，随着力敏电阻阻值的不断减小，电路中电流不断增大，感应电磁铁的磁性逐渐增大，当阻值减小到一定值时，感应电磁铁对磁性板的磁吸引力克服拉伸弹簧的弹力，使得磁性板向左滑动，使得导电片分离，断开随动电磁铁电路，此时随动电磁铁不产生磁性，转动轴在扭力弹簧与复位弹簧弹力作用下复位，使得两个太阳能板处于水平方向，减小迎风面积，避免大风导致太阳能板损坏。

附图说明

图1为本发明提出的一种街道路灯用太阳能发电系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种街道路灯用太阳能发电系统的A处放大图；

图3为本发明提出的一种街道路灯用太阳能发电系统的B处放大图；

图4为本发明提出的一种街道路灯用太阳能发电系统的C-C处剖面图；

图5为本发明提出的一种街道路灯用太阳能发电系统的不同状态时的结构示意图。

图中：1壳体、2转动轴、3太阳能板、4滑套、5滑柱、6复位弹簧、7永磁体、8随动电磁铁、9挡光板、10热电偶、11安装槽、12压力块、13力敏电阻、14安装腔、15磁性板、16拉力弹簧、17导电片、18感应电磁铁、19滑动槽、20滑块。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-5，一种街道路灯用太阳能发电系统，包括空心的壳体1，壳体1通过轴承贯穿转动连接有转动轴2，转动轴2两端均贯穿延伸至壳体1外部并固定连接有太阳能板3，转动轴2与壳体1的转动连接处设置有扭力弹簧，转动轴2位于壳体1内的一段通过伸缩机构转动连接有两个永磁体7，永磁体7与壳体1内侧壁滑动连接，壳体1内底壁设置有两个随动电磁铁8，两个随动电磁铁8绕线方向相反，即通电后，两个随动电磁铁8所产生的磁性相反，两个永磁体7的磁性方向一致，即随动电磁铁通电后，一个对永磁体7产生磁斥力，另一个对永磁体7产生磁吸引力，壳体1上表面设置有感应装置。

伸缩机构包括滑套4，滑套4与转动轴2位于壳体1内部的一段焊接，滑套4内滑动套接有滑柱5，滑柱5与滑套4之间固定连接有复位弹簧6，滑柱5远离转动轴2的一段与对应的永磁体7通过销轴转动连接，无论永磁体7向上还是向下滑动，伸缩机构均能保持其与随动电磁铁8正对，且向上向下均拉伸复位弹簧6，便于复位。

感应装置包括与壳体1上表面滑动连接的挡光板9，挡光板9上表面设置有热电偶10，热电偶10与两个随动电磁铁8通过导线串联，热电偶10与电磁铁8之间连接有电流放大器，将热电偶产生的电流等比例放大，使得随动电磁铁8可产生足够使得转动轴2转动的磁性，挡光板9的截面为T字形，热电偶的两个极片即工作端与参考端分别位于挡光板9的两侧，即太阳升起时，假设从左方升起，挡光板的竖直部分会在太阳刚刚升起时，将右侧的太阳光完全遮挡，此时两个极片间的温差最大，使得随动电磁铁8产生的磁性最大，随着太阳的移动，太阳光逐渐照射至右侧的极片上，热电偶的两端温差逐渐变小，使得随动电磁铁8的磁性减小，转动轴3转动，随着太阳的继续移动，当下午时，此时太阳位于左侧，此时右侧的极片的太阳光被遮挡，此时左侧极片温度高于右侧极片温度，此时产生相反的电流，使得两个随动电磁铁产生相反的磁性，使得转动轴2逆时针转动，壳体1内设置有保护装置。

保护装置包括开设在壳体1上表面的安装槽11，安装槽11内滑动连接有压力块12，压力块12上表面与挡光板9下表面焊接，安装槽11内侧壁设置有力敏电阻13，力敏电阻13可随压力快12对其的压力增大而减小，力敏电阻13与压力块12侧壁相抵，壳体1内设置有感应电磁铁18，力敏电阻13与感应电磁铁18通过导线串联，壳体1内通过安装腔14滑动套接有磁性板15，磁性板15与安装腔14内侧壁之间固定连接有拉力弹簧16，磁性板15侧壁与安装腔14内侧壁均胶合有导电片17，导电片17、随动电磁铁8、热电偶10通过导线串联。

壳体1侧壁通过滑动槽19滑动连接有两个滑块20，滑块20远离壳体1内侧壁的一端与对应的永磁体7焊接，永磁体7通过滑块20与滑动槽19与壳体1内侧壁滑动连接，可以通过滑块20有效的限制永磁体7的行程，避免过度移动，同时可以始终保持永磁体7的水平，下表面始终与随动电磁铁8正对，最大化磁力，滑块20、滑动槽19、压力块12、安装槽11的截面均为T形。

本发明中，当天亮后，太阳逐渐升起，假设太阳从左侧升起，此时太阳光照射在挡光板9上，此时挡光板9将左侧全部的太阳光遮挡，此时左侧热电偶10的极片上没有任何光照，而右侧热电偶受到阳光照射，此时热电偶10左侧与右侧极片存在温差，产生电流，供给随动电梯8使用，使得随动电磁铁8产生磁性，由于两个随动电磁铁8的绕线方向相反，且永磁体7的磁性一致，此时左侧的随动磁铁8对左侧的永磁体7产生磁斥力，而右侧的随动电磁铁8对右侧的永磁体7产生磁吸引力，使得转动轴2顺时针转动，转动轴2带动两个太阳能板3顺时针转动，使其正对太阳方向，如图5所示；

随着时间的推移，太阳逐渐移动，此时随着太阳的移动，左侧极片上逐渐有太阳光的照射，此时左侧极片的温度逐渐升高，使得左侧极片与右侧极片的温差逐渐变小，随着温差的逐渐变小，所产生的温差电动势逐渐减小，使得随动电磁铁8的磁性不断减弱，对于永磁体7的磁力不断减弱，在扭力弹簧与复位弹簧6弹力的作用下，转动轴2带动两个太阳能板3逐渐逆时针转动，随太阳的移动而移动，保持正对太阳；

正午时，两个极片上的光照强度一致，此时热电偶不产生温差电动势，此时随动电磁铁8不产生磁性，太阳能板3位于水平方向；

中午过后，随着太阳的移动，此时太阳移动至挡光板的右侧，此时挡光板对有照射在右侧极片上的太阳光进行遮挡，此时左侧极片的温度逐渐大于右侧极片的温度，热电偶10产生与上午时方向相反的温差电动势，使得两个随动电磁铁8产生相反的磁性，而永磁体7的磁性没有发生改变，此时左侧的随动电磁铁8对左侧的永磁体7产生磁吸引力，右侧的随动电磁铁8对右侧的永磁体7产生磁斥力，使得转动轴2带动太阳板3逆时针转动，且随着太阳的移动，右侧的光照会越来越少，温差会逐渐增大，随动电磁铁8的磁性会不断增强，使得转动轴2不断逆时针转动，继续追随太阳的运动，保持最大的正对面积；

当大风天气时，挡光板9迎风，受到风力，通过压力块12挤压力敏电阻13，力敏电阻13的阻值随压力增大逐渐减小，随着力敏电阻13阻值的不断减小，电路中电流不断增大，感应电磁铁18的磁性逐渐增大，当阻值减小到一定值时，感应电磁铁18对磁性板15的磁吸引力克服拉伸弹簧16的弹力，使得磁性板15向左滑动，使得导电片17分离，断开随动电磁铁8电路，此时随动电磁铁8不产生磁性，转动轴2在扭力弹簧与复位弹簧6弹力作用下复位，使得两个太阳能板3处于水平方向，减小迎风面积，避免大风导致太阳能板损坏。

尽管本文较多地使用了壳体1、转动轴2、太阳能板3、滑套4、滑柱5、复位弹簧6、永磁体7、随动电磁铁8、挡光板9、热电偶10、安装槽11、压力块12、力敏电阻13、安装腔14、磁性板15、拉力弹簧16、导电片17、感应电磁铁18、滑动槽19、滑块20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种街道路灯用太阳能发电系统，包括空心的壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)通过轴承贯穿转动连接有转动轴(2)，所述转动轴(2)两端均贯穿延伸至壳体(1)外部并固定连接有太阳能板(3)，所述转动轴(2)与壳体(1)的转动连接处设置有扭力弹簧，所述转动轴(2)位于壳体(1)内的一段通过伸缩机构转动连接有两个永磁体(7)，所述永磁体(7)与壳体(1)内侧壁滑动连接，所述壳体(1)内底壁设置有两个随动电磁铁(8)，所述壳体(1)上表面设置有感应装置。

2.根据权利要求1所述的一种街道路灯用太阳能发电系统，其特征在于，所述伸缩机构包括滑套(4)，所述滑套(4)与转动轴(2)位于所述壳体(1)内部的一段焊接，所述滑套(4)内滑动套接有滑柱(5)，所述滑柱(5)与滑套(4)之间固定连接有复位弹簧(6)，所述滑柱(5)远离转动轴(2)的一段与对应的所述永磁体(7)通过销轴转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种街道路灯用太阳能发电系统，其特征在于，所述感应装置包括与壳体(1)上表面滑动连接的挡光板(9)，所述挡光板(9)上表面设置有热电偶(10)，所述热电偶(10)与两个所述随动电磁铁(8)通过导线串联，所述壳体(1)内设置有保护装置。

4.根据权利要求3所述的一种街道路灯用太阳能发电系统，其特征在于，所述保护装置包括开设在壳体(1)上表面的安装槽(11)，所述安装槽(11)内滑动连接有压力块(12)，所述压力块(12)上表面与挡光板(9)下表面焊接，所述安装槽(11)内侧壁设置有力敏电阻(13)，所述力敏电阻(13)与压力块(12)侧壁相抵，所述壳体(1)内设置有感应电磁铁(18)，所述力敏电阻(13)与感应电磁铁(18)通过导线串联，所述壳体(1)内通过安装腔(14)滑动套接有磁性板(15)，所述磁性板(15)与安装腔(14)内侧壁之间固定连接有拉力弹簧(16)，所述磁性板(15)侧壁与安装腔(14)内侧壁均胶合有导电片(17)，所述导电片(17)、随动电磁铁(8)、热电偶(10)通过导线串联。

5.根据权利要求4所述的一种街道路灯用太阳能发电系统，其特征在于，所述壳体(1)侧壁通过滑动槽(19)滑动连接有两个滑块(20)，所述滑块(20)远离壳体(1)内侧壁的一端与对应的所述永磁体(7)焊接，所述滑块(20)、滑动槽(19)、压力块(12)、安装槽(11)的截面均为T形。

Images