CN115882773A - 一种光伏发电的新能源户外照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及路灯技术领域，具体公开一种光伏发电的新能源户外照明装置。具体的通过控制器根据当前时间点t查找一个预先设置的时间点‑开灯时间信息表，获得开灯时间段T，判断当前时间点是否属于开灯时间段T，如果否，则控制器通过当前时间点获得光伏板的倾斜量λ和光伏板的转动角度θ，转动升降驱动件驱动升降套升降使光伏板倾斜到倾斜量λ，使光伏板围绕柱杆转动且转动到转动角度θ，光伏板的正面朝上；如果是，则控制器控制转动套转动到一个预设的角度θ’，此时齿辊部与圈齿部啮合，圈齿部驱动齿辊部转动使光伏板翻转并启动照明灯。本发明间断的对光伏板倾斜度和角度进行调整，使光伏板最大限度的接受光照，太阳能转化效率高。
Description
技术领域
本发明涉及路灯技术领域，具体涉及一种光伏发电的新能源户外照明装置。
背景技术
随着城市基建的发展，基础建设越来越完善，路灯是最基本的基础建设，照明作为夜间行动的必要条件，故户外照明灯显得尤其重要。太阳能和LED照明的光伏路灯作为一种绿色节能型照明技术，得到不断的发展。光伏路灯通过在光照充足时将太阳能转换为电能进行存储，在光照不足时再将存储的电能释放，以进行照明。传统的光伏路灯采用的是铅酸电池作为储能元件，在正常光照情况下，太阳能板将太阳能转换为电能，存储在铅酸电池中，在光照不足时，再通过铅酸电池输出存储的电能，为路灯供电。
但传统的光伏路灯在日照较少的环境地区或者是日照较短的冬天，日照不够充分，光伏板一般是固定安装，而太阳照射角度变化大，太阳能利用率差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种光伏发电的新能源户外照明装置，所述光伏发电的新能源户外照明装置包括：
柱杆，其用于对照明灯进行支撑；柱杆上可升降的设置有升降套，升降套上转动设置有转动套；
转动套的外侧壁转动设置有转动座，转动座的转动平面与转动套的转动平面垂直；
驱动齿辊，其转动设置在转动座上，驱动齿辊的转动平面与转动座的转动平面垂直；光伏板与驱动齿辊固定连接；光伏板分为正面和背面，正面用来吸收太阳能，光伏板背面覆盖有保护层；
齿圈，固定安装在柱杆上，并与驱动齿辊接触；
转动升降驱动件，安装在柱杆上，其用于对转动套进行转动驱动和升降套的升降驱动；所述的驱动齿辊是外沿为弧面的圆盘结构的齿辊部，齿辊部的边部开设有缺边部，齿圈包括圈齿部和滑动部，当缺边部与滑动部接触，齿圈限制驱动齿辊转动，使光伏板正面朝上接收太阳能照射；当齿辊部与圈齿部接触，齿辊部相对圈齿部转动，光伏板翻转使光伏板的背面朝上；
控制器，其用于获得当前时间点t，控制器根据当前时间点t查找一个预先设置的时间点-开灯时间信息表，获得开灯时间段T；控制器判断当前时间点是否属于开灯时间段T，如果否，则控制器通过当前时间点获得光伏板的倾斜量λ和光伏板的转动角度θ，控制器控制转动升降驱动件驱动升降套升降使光伏板倾斜到倾斜量λ，此时的升降套相对齿圈升降，在重力作用下光伏板倾斜；光伏板围绕柱杆转动且转动到转动角度θ，此时的缺边部与滑动部接触，光伏板的正面朝上，对太阳能吸收；如果是，则控制器控制转动套转动到一个预设的角度θ’，此时齿辊部与圈齿部啮合，圈齿部驱动齿辊部转动使光伏板翻转并启动照明灯。
优选的：所述柱杆的底部固定连接有安装垫板，安装垫板的四角开设有通孔，螺栓穿过通孔将安装垫板固定在基座上。
优选的：所述升降套是圆筒状结构，柱杆上固定设置有两个限位圈，两个限位圈之间的距离大于升降套的轴向长度，两个限位圈之间的柱杆形成升级空间，升降套滑动嵌套在升降空间的内部。
优选的：所述升降套的内部设置有直线轴承，直线轴承滑动嵌套在两个限位圈之间的柱杆上。
优选的：所述转动升降驱动件包括电机、升降件、主动齿轮和转动套，电机固定安装在柱杆上，电机的输出轴同轴固定连接有转动轴，转动轴上同轴单向转动连接有升降件和主动齿轮，升降件和主动齿轮的传动方向相反，转动套上同轴固定连接有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，升降件与升降套连接，电机驱动转动轴正向转动，转动轴带动主动齿轮转动，升降件不转动，主动齿轮转动带动从动齿轮转动使转动套转动。
优选的：所述升降件包括升降筒、滚珠和循环槽，升降筒单向转动嵌套在转动轴上，升降套的外壁固定设置有嵌套杆，嵌套杆可升降且转动的嵌套在升降筒上，嵌套杆的内壁转动设置有滚珠，升降筒的外壁开设有循环槽，滚珠转动嵌套在循环槽的内部，通过转动轴转动驱动升降筒转动，升降筒转动驱动滚珠相对循环槽内部升降，以此驱动升降套升降。
优选的：所述循环槽的内部设置有按压感应器，按压感应器用于感应滚珠的压力，当按压感应器感应到滚珠的压力时，光伏板的倾斜角度处于初始状态。
优选的：所述的倾斜量λ的获得方法为：所述的当前时间点包括日期和当天的时间，控制器通过日期查找一个预先设置的日期-倾斜度信息表，获得日照倾斜度，并通过日照倾斜度查找一个预先设置的倾斜度-反向驱动量信息表，获得电机的反向驱动量。
优选的：所述的柱杆上设置有喷气件，喷气件与翻转后的光伏板位置高度对应，当光伏板进行翻转时，控制器启动喷气件对光伏板的正面进行吹气。
优选的：所述光伏发电的新能源户外照明装置还包括气象检测模块，气象检测模块用于检测当前天气状况，控制器判断当前天气状况是否属于破坏天气，如果是，则控制器控制转动套转动到所述预设的角度θ’。
本发明的技术效果和优点：本发明间断的对光伏板倾斜度和角度进行调整，可以使光伏板最大限度的接受光照，太阳能转化效率高。通过一个转动升降驱动件进行调节，使装置结构简单化，缩减了生产成本，节约能源。通过光伏板循环转动完成角度调节，完成了一个转动升降驱动件调节的支持，使各个结构相互配合，设计巧妙。
附图说明
图1为本发明提出的一种光伏发电的新能源户外照明装置的立体结构示意图。
图2为本发明提出的一种光伏发电的新能源户外照明装置的俯视结构示意图。
图3为图2中A-A截面的局部剖视结构示意图。
图4为本发明提出的一种光伏发电的新能源户外照明装置中升降驱动件的立体结构示意图。
图5为本发明提出的一种光伏发电的新能源户外照明装置中驱动齿辊的立体结构示意图。
图6为本发明提出的一种光伏发电的新能源户外照明装置中齿圈的立体结构示意图。
附图标记说明：柱杆1，照明灯2，电机3，升降件4，主动齿轮5，齿圈6，升降套7，转动套8，从动齿轮9，转动座10，驱动齿辊11，光伏板12，喷气件13，升降筒14，循环槽15，螺旋槽16，按压感应器17，连接槽18，滚珠19，缺边部20，齿辊部21，圈齿部22，滑动部23。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
参考图1-图3，在本实施例中提出了一种光伏发电的新能源户外照明装置，包括：
柱杆1，柱杆1可以是圆柱状结构，柱杆1用于对照明灯2进行支撑。柱杆1的底部可以固定连接有安装垫板，安装垫板的四角可以开设有通孔，螺栓穿过通孔可以将安装垫板固定在基座上，从而完成柱杆1的固定安装。基座可以是固定在地面的水泥座，具体在此不做赘述。
柱杆1上可升降的设置有升降套7，升降套7可以是圆筒状结构，此时的柱杆1上可以固定设置有两个限位圈，两个限位圈之间的距离大于升降套7的轴向长度，两个限位圈之间的柱杆1形成升级空间，升降套7滑动嵌套在升降空间的内部。升降套7的内部可以设置有直线轴承，直线轴承滑动嵌套在两个限位圈之间的柱杆1上，从而使升降套7升降稳定且顺畅。转动套8转动设置在升降套7上，转动套8同样可以是圆筒结构，可转动嵌套在升降套7上，升降套7和转动套8之间可以设置有转动轴承，从而使升降套7与转动套8转动顺畅。
转动套8的外侧壁转动设置有转动座10，转动座10的转动平面与转动套8转动平面垂直，驱动齿辊11转动设置在转动座10上，驱动齿辊11的转动平面与转动座10的转动平面垂直；光伏板12与驱动齿辊11固定连接，光伏板12用于吸收太阳能转化成电能。
蓄电池，可以设置在柱杆1的内部，并与光伏板12、照明灯2电连接，用于存储电能，具体在此不做赘述。光伏板12分为正面和背面，正面用来吸收太阳能，光伏板背面覆盖有保护层，保护层可以用于对光伏板12进行保护，保护层可以是刚性板状结构，可以是不锈钢和橡胶层组合、塑料钢等，具体在此不做赘述。
齿圈6，固定安装在柱杆1上，并与驱动齿辊11接触。
转动升降驱动件，安装在柱杆1上，用于对转动套8进行转动驱动和升降套7的升降驱动。参考图5-图6，所述的驱动齿辊11可以是外沿为弧面的圆盘结构的齿辊部21，齿辊部21的边部可以开设有缺边部20，齿圈6包括圈齿部22和滑动部23，当缺边部20与滑动部23接触，齿圈6可以限制和带动驱动齿辊11转动，从而使光伏板12正面朝上接收太阳能照射。当齿辊部21与圈齿部22接触，齿辊部21相对圈齿部22转动，从而使光伏板12翻转，以此使光伏板12的背面朝上，对光伏板12的正面进行保护。所述的转动升降驱动件可以包括电机3、升降件4、主动齿轮5和转动套8，电机3固定安装在柱杆1上，电机3的输出轴同轴固定连接有转动轴，转动轴上同轴单向转动连接有升降件4和主动齿轮5，升降件4和主动齿轮5的传动方向相反，转动套8上同轴固定连接有从动齿轮9，主动齿轮5与从动齿轮9啮合，升降件4与升降套7连接，电机3驱动转动轴正向转动，转动轴带动主动齿轮5转动，此时升降件4不转动，主动齿轮5转动带动从动齿轮9转动从而使转动套8转动。以此带动光伏板12围绕着柱杆1转动，从而适应太阳的照射角度。电机3驱动转动轴反向转动，转动轴带动升降件4转动，此时主动齿轮5不转动，升降件4转动带动升降套7升降，升降套7相对齿圈6升降，在光伏板12的重力作用下，驱动齿辊11始终与齿圈6接触，从而调节光伏板12的倾斜度，以此适应太阳的照射倾斜度。当然，转动升降驱动件可以是多个电动伸缩杆和电机配合，但是结构复杂。参考图4，所述的升降件4可以包括升降筒14、滚珠19和循环槽15，升降筒14单向转动嵌套在转动轴上，升降筒14的传动方向与主动齿轮5的传动方向相反，升降套7的外壁固定设置有嵌套杆，嵌套杆可升降且转动的嵌套在升降筒14上，嵌套杆的内壁转动设置有滚珠19，升降筒14的外壁开设有循环槽15，滚珠19转动嵌套在循环槽15的内部，通过转动轴转动驱动升降筒14转动，升降筒14转动驱动滚珠19相对循环槽15内部升降，以此驱动升降套7升降。循环槽15可以包括螺旋槽16和连接槽18，螺旋槽16形成轴向的位移，且端部通过连接槽18平滑过渡连通。电机3驱动转动轴反向转动，滚珠19在螺旋槽16内部滚动，从而调节升降套7的升降。通过滚珠19在连接槽18内部滚动以此对升降套7高度进行复位。通过电机3正反向驱动改变光伏板12的转动角度和光伏板12的倾斜角度，控制方便快捷、且结构简单、节约能源。循环槽15的内部可以设置有按压感应器17，按压感应器17用于感应滚珠19的压力，当按压感应器17感应到滚珠19的压力时，说明光伏板12的倾斜角度处于初始状态。按压感应器17可以设置在螺旋槽16和连接槽18的连通处，从而可以使光伏板12的倾斜极值作为初始状态，具体在此不做赘述。
控制器，与转动升降驱动件、照明灯2、光伏板12电连接或者无线连接，控制器可以是一个中央控制系统，具体在此不做赘述。控制器用于获得当前时间点t，控制器根据当前时间点t查找一个预先设置的时间点-开灯时间信息表，从而获得开灯时间段T，控制器判断当前时间点是否属于开灯时间段T，如果否，则控制器通过当前时间点获得光伏板12的倾斜量λ和光伏板12的转动角度θ，控制器控制转动升降驱动件驱动升降套7升降使光伏板12倾斜到倾斜量λ，此时的升降套7相对齿圈6升降，在重力作用下光伏板12倾斜，使光伏板12围绕柱杆1转动且转动到转动角度θ，此时的缺边部20与滑动部23接触，光伏板12的正面朝上，对太阳能吸收。如果是，则控制器控制转动套8转动到一个预设的角度θ’，此时齿辊部21与圈齿部22啮合，圈齿部22驱动齿辊部21转动使光伏板12翻转。光伏板12的背面朝上，对光伏板12进行保护。所述的时间点-开灯时间信息表可以通过当地时区、季节通过经验进行设计，具体在此不做赘述。所述的倾斜量λ的获得方法为：所述的当前时间点包括日期和当天的时间，控制器通过日期查找一个预先设置的日期-倾斜度信息表，从而获得日照倾斜度，并通过日照倾斜度查找一个预先设置的倾斜度-反向驱动量信息表，从而获得电机3的反向驱动量。所述的当天的时间可以半小时更新一次，日期可以半月更新一次，从而进行间断调节，具体在此不做赘述。日期-倾斜度信息表、倾斜度-反向驱动量信息表可以通过实际操作经验进行设计，具体在此不做赘述。转动角度θ获得方法为，通过当天的时间查找一个当天时间-转动角度信息表，从而获得转动角度θ，当天时间点-转动角度信息表根据实际进行设计，具体在此不做赘述。本发明间断的对光伏板12倾斜度和角度进行调整，可以使光伏板12最大限度的接受光照，太阳能转化效率高。通过一个转动升降驱动件进行调节，使装置结构简单化，缩减了生产成本，节约能源。通过光伏板12循环转动完成角度调节，完成了一个转动升降驱动件调节的支持，使各个结构相互配合，设计巧妙。
实施例2
参考图3，所述的柱杆1上设置有喷气件13，喷气件13与翻转后的光伏板12位置高度对应，当光伏板12进行翻转时，控制器启动喷气件13对光伏板12的正面进行吹气，从而对光伏板12正面进行除尘。
所述的光伏发电的新能源户外照明装置还包括气象检测模块，气象检测模块用于检测当前天气状况，控制器用于判断当前天气状况是否属于破坏天气，破坏天气可以是大风、冰雹、大雪等，如果是，则控制器控制转动套8转动到所述预设的角度θ’，此时齿辊部21与圈齿部22啮合，圈齿部22驱动齿辊部21转动使光伏板12翻转。光伏板12的背面朝上，对光伏板12进行保护。如果否，维持现状。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述光伏发电的新能源户外照明装置包括：
柱杆，其用于对照明灯进行支撑；柱杆上可升降的设置有升降套，升降套上转动设置有转动套；
转动套的外侧壁转动设置有转动座，转动座的转动平面与转动套的转动平面垂直；
驱动齿辊，其转动设置在转动座上，驱动齿辊的转动平面与转动座的转动平面垂直；光伏板与驱动齿辊固定连接；光伏板分为正面和背面，正面用来吸收太阳能，光伏板背面覆盖有保护层；
齿圈，固定安装在柱杆上，并与驱动齿辊接触；
转动升降驱动件，安装在柱杆上，其用于对转动套进行转动驱动和升降套的升降驱动；所述的驱动齿辊是外沿为弧面的圆盘结构的齿辊部，齿辊部的边部开设有缺边部，齿圈包括圈齿部和滑动部，当缺边部与滑动部接触，齿圈限制驱动齿辊转动，使光伏板正面朝上接收太阳能照射；当齿辊部与圈齿部接触，齿辊部相对圈齿部转动，光伏板翻转使光伏板的背面朝上；
控制器，其用于获得当前时间点t，控制器根据当前时间点t查找一个预先设置的时间点-开灯时间信息表，获得开灯时间段T；控制器判断当前时间点是否属于开灯时间段T，如果否，则控制器通过当前时间点获得光伏板的倾斜量λ和光伏板的转动角度θ，控制器控制转动升降驱动件驱动升降套升降使光伏板倾斜到倾斜量λ，此时的升降套相对齿圈升降，在重力作用下光伏板倾斜；光伏板围绕柱杆转动且转动到转动角度θ，此时的缺边部与滑动部接触，光伏板的正面朝上，对太阳能吸收；如果是，则控制器控制转动套转动到一个预设的角度θ’，此时齿辊部与圈齿部啮合，圈齿部驱动齿辊部转动使光伏板翻转并启动照明灯。
2.根据权利要求1所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述柱杆的底部固定连接有安装垫板，安装垫板的四角开设有通孔，螺栓穿过通孔将安装垫板固定在基座上。
3.根据权利要求1所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述升降套是圆筒状结构，柱杆上固定设置有两个限位圈，两个限位圈之间的距离大于升降套的轴向长度，两个限位圈之间的柱杆形成升级空间，升降套滑动嵌套在升降空间的内部。
4.根据权利要求3所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述升降套的内部设置有直线轴承，直线轴承滑动嵌套在两个限位圈之间的柱杆上。
5.根据权利要求1所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述转动升降驱动件包括电机、升降件、主动齿轮和转动套，电机固定安装在柱杆上，电机的输出轴同轴固定连接有转动轴，转动轴上同轴单向转动连接有升降件和主动齿轮，升降件和主动齿轮的传动方向相反，转动套上同轴固定连接有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，升降件与升降套连接，电机驱动转动轴正向转动，转动轴带动主动齿轮转动，升降件不转动，主动齿轮转动带动从动齿轮转动使转动套转动。
6.根据权利要求5所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述升降件包括升降筒、滚珠和循环槽，升降筒单向转动嵌套在转动轴上，升降套的外壁固定设置有嵌套杆，嵌套杆可升降且转动的嵌套在升降筒上，嵌套杆的内壁转动设置有滚珠，升降筒的外壁开设有循环槽，滚珠转动嵌套在循环槽的内部，通过转动轴转动驱动升降筒转动，升降筒转动驱动滚珠相对循环槽内部升降，以此驱动升降套升降。
7.根据权利要求6所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述循环槽的内部设置有按压感应器，按压感应器用于感应滚珠的压力，当按压感应器感应到滚珠的压力时，光伏板的倾斜角度处于初始状态。
8.根据权利要求1所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述的倾斜量λ的获得方法为：所述的当前时间点包括日期和当天的时间，控制器通过日期查找一个预先设置的日期-倾斜度信息表，获得日照倾斜度，并通过日照倾斜度查找一个预先设置的倾斜度-反向驱动量信息表，获得电机的反向驱动量。
9.根据权利要求1所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述的柱杆上设置有喷气件，喷气件与翻转后的光伏板位置高度对应，当光伏板进行翻转时，控制器启动喷气件对光伏板的正面进行吹气。
10.根据权利要求1所述的一种光伏发电的新能源户外照明装置，其特征在于，所述光伏发电的新能源户外照明装置还包括气象检测模块，气象检测模块用于检测当前天气状况，控制器判断当前天气状况是否属于破坏天气，如果是，则控制器控制转动套转动到所述预设的角度θ’。
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2022
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