CN114992568A - 一种风光互补太阳能路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能路灯技术领域，具体涉及一种风光互补太阳能路灯；包括路灯立柱、风力发电机、蓄电池、支架、太阳能光伏板、MPPT控制器和倾斜角度调节机构，倾斜角度调节机构包括驱动组件和控制器，转动轴的外部设置有传动齿轮，驱动组件的输出端与传动齿轮相对应，通过控制器启动驱动组件，利用驱动组件带动传动齿轮转动，从而通过传动齿轮带动转动轴转动，调节安装框上的太阳能光伏板的倾斜角度，从而使得太阳能光伏板的倾斜角度与太阳运动轨迹一致，使得太阳能光伏板的接收端始终朝向太阳的方向，从而提高太阳能的利用率。

Description

一种风光互补太阳能路灯
技术领域
本发明涉及太阳能路灯技术领域，尤其涉及一种风光互补太阳能路灯。
背景技术
目前的太阳能路灯在长期没有阳光照射的情况下，或者每天照射量不足的情况下，容易出现太阳能电池供电不足，甚至灭灯的情况，而且，在连续阴雨的天气中，光照很差，发电量少，不够维持正常的使用。
现有技术中提出了一种风光互补太阳能路灯，通过在路灯立柱的顶部设置风力发电机，并在路灯立柱的顶部的一侧设置支架，在支架上设置太阳能光伏发电板，通过风力发电机将风能转换为电能后储存在路灯立柱内设置的蓄电池内，通过太阳能光伏板将太阳能转换为电能后储存在蓄电池内，使得白天时利用风力发电和光伏发电两套系统同时给蓄电池充电，当晚上或阴雨天时，利用风力发电机对蓄电池充电，可有效防止因连续的阴雨天，导致太阳能光伏板无法发电，导致蓄电池不够维持正常的使用。
但现有的风光互补太阳能路灯上的太阳能光伏板大多固定设置在路灯立柱的支架上，不能调节太阳能光伏板的倾斜角度，太阳能利用率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风光互补太阳能路灯，解决现有技术中的风光互补太阳能路灯上的太阳能光伏板大多固定设置在路灯立柱的支架上，不能调节太阳能光伏板的倾斜角度，太阳能利用率较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种风光互补太阳能路灯，包括路灯立柱、风力发电机、蓄电池、支架、太阳能光伏板、MPPT控制器和倾斜角度调节机构，所述路灯立柱上安装有灯杆，所述灯杆远离所述路灯立柱的一端设置有灯具，所述路灯立柱远离地面的一端设置有安装腔，所述安装腔的内部设置有所述蓄电池，所述路灯立柱的顶端设置有所述风力发电机，所述路灯立柱的顶端的一侧还设置有所述支架，所述支架上设置有所述太阳能光伏板和所述MPPT控制器，所述风力发电机和所述蓄电池电性连接，所述太阳能光伏板通过所述MPPT控制器与所述蓄电池电性连接；
所述倾斜角度调节机构包括驱动组件和控制器，所述支架包括支架本体、转动轴和安装框，所述支架本体与所述路灯立柱的顶端的一侧固定连接，所述支架本体上设置有所述安装框，所述安装框的内部活动设置有所述转动轴，所述转动轴的两侧均设置有放置框，所述放置框上安装有所述太阳能光伏板，所述驱动组件、所述控制器和所述MPPT控制器均安装在所述安装框的底部，所述控制器与所述驱动组件电性连接，所述转动轴的外部设置有传动齿轮，所述驱动组件的输出端与所述传动齿轮相对应。
其中，所述驱动组件包括驱动电机、减速器和输出齿轮，所述驱动电机安装在所述安装框的底部，所述驱动电机的输出端设置有所述减速器，所述减速器的输出端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述传动齿轮相啮合。
其中，所述支架本体包括两个安装环、侧板和安装板，所述侧板的一侧设置有两个所述安装环，所述侧板的另一侧设置有所述安装板，两个所述安装环均套设在所述路灯立柱的外部，并利用螺钉固定在所述路灯立柱上，所述安装板远离所述侧板的一端设置有所述安装框。
其中，所述支架本体还包括两个斜拉杆，两个所述斜拉杆均倾斜设置在所述侧板和所述安装板之间。
其中，所述风光互补太阳能路灯还包括保护结构，所述保护结构包括保护壳和保护箱，所述保护箱罩设在所述驱动电机、所述减速器、所述控制器和所述MPPT控制器的外部，所述保护壳罩设在所述输出齿轮和所述传动齿轮的外部。
其中，所述保护壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体均与所述安装框的底部拆卸连接，并分别位于所述输出齿轮的两侧。
其中，所述第一壳体靠近所述第二壳体的一侧设置有卡块，所述第二壳体靠近所述第一壳体的一侧设置有卡槽，所述卡块与所述卡槽相适配。
本发明的一种风光互补太阳能路灯，包括路灯立柱、风力发电机、蓄电池、支架、太阳能光伏板、MPPT控制器和倾斜角度调节机构，所述倾斜角度调节机构包括驱动组件和控制器，所述转动轴的外部设置有传动齿轮，所述驱动组件的输出端与所述传动齿轮相对应，通过所述控制器启动所述驱动组件，利用所述驱动组件带动所述传动齿轮转动，从而通过所述传动齿轮带动所述转动轴转动，调节所述安装框上的所述太阳能光伏板的倾斜角度，从而使得所述太阳能光伏板的倾斜角度与太阳运动轨迹一致，使得所述太阳能光伏板的接收端始终朝向太阳的方向，从而提高太阳能的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例的结构示意图。
图2是本发明提供的图1的A处的局部结构放大图。
图3是本发明第一实施例的侧视图。
图4是本发明提供的图3的B-B线的内部结构剖视图。
图5是本发明第二实施例的结构示意图。
图6是本发明第二实施例中保护壳的拆分结构示意图。
图7是本发明第三实施例的内部结构剖视图。
图8是本发明提供的图7的C处的局部结构放大图。
101-路灯立柱、102-风力发电机、103-蓄电池、104-太阳能光伏板、105-MPPT控制器、106-驱动组件、107-控制器、108-驱动电机、109-减速器、110-输出齿轮、111-灯杆、112-灯具、113-安装腔、114-支架本体、115-转动轴、116-安装框、117-传动齿轮、118-安装环、119-侧板、120-安装板、121-斜拉杆、122-放置框、201-保护壳、202-保护箱、203-第一壳体、204-第二壳体、205-卡块、206-卡槽、301-转动组件、302-风向传感器、303-伺服电机、304-输出轴、305-驱动齿轮、306-柱体、307-转动座、308-隔板、309-从动齿部。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
第一实施例：
请参阅图1至图4，其中图1是风光互补太阳能路灯的结构示意图，图2是图1的A处的局部结构放大图，图3是风光互补太阳能路灯的侧视图，图4是图3的B-B线的内部结构剖视图。本发明提供一种风光互补太阳能路灯，包括路灯立柱101、风力发电机102、蓄电池103、支架、太阳能光伏板104、MPPT控制器105和倾斜角度调节机构，所述倾斜角度调节机构包括驱动组件106和控制器107，所述驱动组件106包括驱动电机108、减速器109和输出齿轮110。
针对本具体实施方式，所述路灯立柱101上安装有灯杆111，所述灯杆111远离所述路灯立柱101的一端设置有灯具112，所述路灯立柱101远离地面的一端设置有安装腔113，所述安装腔113的内部设置有所述蓄电池103，所述路灯立柱101的顶端设置有所述风力发电机102，所述路灯立柱101的顶端的一侧还设置有所述支架，所述支架上设置有所述太阳能光伏板104和所述MPPT控制器105，所述风力发电机102和所述蓄电池103电性连接，所述太阳能光伏板104通过所述MPPT控制器105与所述蓄电池103电性连接，在白天时利用所述风力发电机102和所述太阳能光伏板104两套系统同时给所述蓄电池103充电，当晚上或阴雨天时，利用所述风力发电机102对所述蓄电池103充电，可有效防止因连续的阴雨天，导致所述太阳能光伏板104无法发电，导致所述蓄电池103不够维持正常的使用。
其中，所述支架包括支架本体114、转动轴115和安装框116，所述支架本体114与所述路灯立柱101的顶端的一侧固定连接，所述支架本体114上设置有所述安装框116，所述安装框116的内部活动设置有所述转动轴115，所述转动轴115的两侧均设置有放置框122，所述放置框122上安装有所述太阳能光伏板104，所述驱动组件106、所述控制器107和所述MPPT控制器105均安装在所述安装框116的底部，所述控制器107与所述驱动组件106电性连接，所述转动轴115的外部设置有传动齿轮117，所述驱动组件106的输出端与所述传动齿轮117相对应，通过所述控制器107启动所述驱动组件106，利用所述驱动组件106带动所述传动齿轮117转动，从而通过所述传动齿轮117带动所述转动轴115转动，调节所述安装框116上的所述太阳能光伏板104的倾斜角度，从而使得所述太阳能光伏板104的倾斜角度与太阳运动轨迹一致，使得所述太阳能光伏板104的接收端始终朝向太阳的方向，从而提高太阳能的利用率。
其次，所述驱动电机108安装在所述安装框116的底部，所述驱动电机108的输出端设置有所述减速器109，所述减速器109的输出端设置有所述输出齿轮110，所述输出齿轮110与所述传动齿轮117相啮合，启动所述驱动电机108，利用所述减速器109减缓输出转速后，由于所述输出齿轮110与所述传动齿轮117相啮合，从而带动所述转动轴115转动。
同时，所述支架本体114包括两个安装环118、侧板119和安装板120，所述侧板119的一侧设置有两个所述安装环118，所述侧板119的另一侧设置有所述安装板120，两个所述安装环118均套设在所述路灯立柱101的外部，并利用螺钉固定在所述路灯立柱101上，所述安装板120远离所述侧板119的一端设置有所述安装框116，将所述安装环118套设在所述路灯立柱101的外侧后，利用螺钉将所述安装环118固定在所述路灯立柱101上，从而完成所述支架本体114的安装，所述安装板120与所述侧板119固定连接，制造时采用一体成型技术制成，结构更加牢固。
另外，所述支架本体114还包括两个斜拉杆121，两个所述斜拉杆121均倾斜设置在所述侧板119和所述安装板120之间，在所述侧板119和所述安装板120之间设置有所述斜拉杆121，使得所述支架本体114的整体结构更加稳定。
使用本实施例的一种风光互补太阳能路灯时，在白天时利用所述风力发电机102和所述太阳能光伏板104两套系统同时给所述蓄电池103充电，当晚上或阴雨天时，利用所述风力发电机102对所述蓄电池103充电，可有效防止因连续的阴雨天，导致所述太阳能光伏板104无法发电，导致所述蓄电池103不够维持正常的使用，通过所述控制器107启动所述驱动电机108，利用所述减速器109减缓输出转速后，由于所述输出齿轮110与所述传动齿轮117相啮合，从而带动所述转动轴115转动，调节所述安装框116上的所述太阳能光伏板104的倾斜角度，从而使得所述太阳能光伏板104的倾斜角度与太阳运动轨迹一致，使得所述太阳能光伏板104的接收端始终朝向太阳的方向，从而提高太阳能的利用率。
第二实施例：
在第一实施例的基础上，请参阅图5和图6，图5为第二实施例的风光互补太阳能路灯的结构示意图，图6为第二实施例中保护壳的拆分结构示意图。本发明提供一种风光互补太阳能路灯还包括保护结构，所述保护结构包括保护壳201和保护箱202，所述保护壳201包括第一壳体203和第二壳体204。
针对本具体实施方式，所述保护箱202罩设在所述驱动电机108、所述减速器109、所述控制器107和所述MPPT控制器105的外部，所述保护壳201罩设在所述输出齿轮110和所述传动齿轮117的外部，在所述驱动电机108、所述减速器109、所述控制器107和所述MPPT控制器105的外部罩设所述保护箱202，利用所述保护箱202对上述部件进行保护，从而避免外界环境对上述部件造成影响，降低上述部件的使用寿命，在所述输出齿轮110和所述传动齿轮117的外部罩设所述保护壳201，通过所述保护壳201避免外界环境对所述输出齿轮110和所述传动齿轮117的啮合，造成影响。
其中，所述第一壳体203和所述第二壳体204均与所述安装框116的底部拆卸连接，并分别位于所述输出齿轮110的两侧，将所述第一壳体203和所述第二壳体204分别放置在所述输出齿轮110的两侧后，利用螺钉将所述第一壳体203和所述第二壳体204固定在所述安装框116的底部，从而完成所述保护壳201的安装。
其次，所述第一壳体203靠近所述第二壳体204的一侧设置有卡块205，所述第二壳体204靠近所述第一壳体203的一侧设置有卡槽206，所述卡块205与所述卡槽206相适配，将所述第一壳体203和所述第二壳体204分别放置在所述输出齿轮110的两侧后，将所述卡块205卡入至所述卡槽206内，从而完成所述保护壳201的组装。
使用本实施例的一种风光互补太阳能路灯时，在所述驱动电机108、所述减速器109、所述控制器107和所述MPPT控制器105的外部罩设所述保护箱202，利用所述保护箱202对上述部件进行保护，从而避免外界环境对上述部件造成影响，降低上述部件的使用寿命，将所述第一壳体203和所述第二壳体204分别放置在所述输出齿轮110的两侧后，将所述卡块205卡入至所述卡槽206内，从而完成所述保护壳201的组装，然后利用螺钉将所述第一壳体203和所述第二壳体204固定在所述安装框116的底部，从而完成所述保护壳201的安装，通过所述保护壳201避免外界环境对所述输出齿轮110和所述传动齿轮117的啮合，造成影响。
第三实施例：
在第一实施例的基础上，请参阅图7和图8，图7为第三实施例的风光互补太阳能路灯的内部结构剖视图，图8是图7的C处的局部结构放大图。本发明提供一种风光互补太阳能路灯还包括转动组件301和风向传感器302，所述转动组件301包括伺服电机303、输出轴304和驱动齿轮305。
针对本具体实施方式，所述路灯立柱101包括柱体306和转动座307，所述柱体306远离地面的一端活动设置有所述转动座307，所述柱体306靠近所述转动座307的一端设置有所述安装腔113，所述安装腔113的内部还设置有隔板308，所述隔板308的上方设置有所述转动组件301，所述转动座307远离所述安装腔113的一端设置有所述风力发电机102，所述转动座307靠近所述安装腔113的一端设置有从动齿部309，所述转动组件301的输出端与所述从动齿部309相对应，所述支架上还设置有所述风向传感器302，所述风向传感器302和所述转动组件301均与所述控制器107电性连接，利用所述风向传感器302实时监测所述路灯立柱101的顶端的风向，从而通过所述控制器107启动所述转动组件301，通过所述从动齿部309带动所述转动座307转动，从而调节所述风力发电机102的朝向，使得所述风力发电机102的接收端始终与风的方向一致，从而提高风能的利用率。
其中，所述伺服电机303安装在所述隔板308上，所述伺服电机303的输出端设置有所述输出轴304，所述输出轴304远离所述伺服电机303的一端设置有所述驱动齿轮305，所述驱动齿轮305与所述从动齿部309相啮合，启动所述伺服电机303，通过所述输出轴304带动所述驱动齿轮305转动，由于所述驱动齿轮305与所述从动齿部309相啮合，从而带动所述转动座307转动，并且由于所述驱动齿轮305的齿数小于所述从动齿部309的齿数，从而利用所述从动齿部309起到减缓输出转速的作用，使得所述转动座307的转动速度较慢，便于调节所述风力发电机102的朝向。
使用本实施例的一种风光互补太阳能路灯时，利用所述风向传感器302实时监测所述路灯立柱101的顶端的风向，从而通过所述控制器107启动启动所述伺服电机303，通过所述输出轴304带动所述驱动齿轮305转动，由于所述驱动齿轮305与所述从动齿部309相啮合，从而带动所述转动座307转动，并且由于所述驱动齿轮305的齿数小于所述从动齿部309的齿数，从而利用所述从动齿部309起到减缓输出转速的作用，使得所述转动座307的转动速度较慢，便于调节所述风力发电机102的朝向，使得所述风力发电机102的接收端始终与风的方向一致，从而提高风能的利用率。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种风光互补太阳能路灯，包括路灯立柱、风力发电机、蓄电池、支架、太阳能光伏板和MPPT控制器，所述路灯立柱上安装有灯杆，所述灯杆远离所述路灯立柱的一端设置有灯具，所述路灯立柱远离地面的一端设置有安装腔，所述安装腔的内部设置有所述蓄电池，所述路灯立柱的顶端设置有所述风力发电机，所述路灯立柱的顶端的一侧还设置有所述支架，所述支架上设置有所述太阳能光伏板和所述MPPT控制器，所述风力发电机和所述蓄电池电性连接，所述太阳能光伏板通过所述MPPT控制器与所述蓄电池电性连接，其特征在于，
还包括倾斜角度调节机构；
所述倾斜角度调节机构包括驱动组件和控制器，所述支架包括支架本体、转动轴和安装框，所述支架本体与所述路灯立柱的顶端的一侧固定连接，所述支架本体上设置有所述安装框，所述安装框的内部活动设置有所述转动轴，所述转动轴的两侧均设置有放置框，所述放置框上安装有所述太阳能光伏板，所述驱动组件、所述控制器和所述MPPT控制器均安装在所述安装框的底部，所述控制器与所述驱动组件电性连接，所述转动轴的外部设置有传动齿轮，所述驱动组件的输出端与所述传动齿轮相对应。
2.如权利要求1所述的风光互补太阳能路灯，其特征在于，
所述驱动组件包括驱动电机、减速器和输出齿轮，所述驱动电机安装在所述安装框的底部，所述驱动电机的输出端设置有所述减速器，所述减速器的输出端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述传动齿轮相啮合。
3.如权利要求1所述的风光互补太阳能路灯，其特征在于，
所述支架本体包括两个安装环、侧板和安装板，所述侧板的一侧设置有两个所述安装环，所述侧板的另一侧设置有所述安装板，两个所述安装环均套设在所述路灯立柱的外部，并利用螺钉固定在所述路灯立柱上，所述安装板远离所述侧板的一端设置有所述安装框。
4.如权利要求3所述的风光互补太阳能路灯，其特征在于，
所述支架本体还包括两个斜拉杆，两个所述斜拉杆均倾斜设置在所述侧板和所述安装板之间。
5.如权利要求2所述的风光互补太阳能路灯，其特征在于，
所述风光互补太阳能路灯还包括保护结构，所述保护结构包括保护壳和保护箱，所述保护箱罩设在所述驱动电机、所述减速器、所述控制器和所述MPPT控制器的外部，所述保护壳罩设在所述输出齿轮和所述传动齿轮的外部。
6.如权利要求5所述的风光互补太阳能路灯，其特征在于，
所述保护壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体均与所述安装框的底部拆卸连接，并分别位于所述输出齿轮的两侧。
7.如权利要求6所述的风光互补太阳能路灯，其特征在于，
所述第一壳体靠近所述第二壳体的一侧设置有卡块，所述第二壳体靠近所述第一壳体的一侧设置有卡槽，所述卡块与所述卡槽相适配。
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WO2024138771A1 (zh) * 2022-12-31 2024-07-04 罗建 一种多组合低噪音清洁型动力发电装置及发电系统

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