CN116094427B - 一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能光伏技术领域，公开了提供的一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件，包括：基座、防护壳体、太阳能组件、太阳能调节组件和太阳能回收组件，基座与路灯支架连接，并且作为安装平台；防护壳体设置在基座上；太阳能回收组件设置于防护壳体内，太阳能调节组件连接于太阳能回收组件，太阳能组件连接于太阳能调节组件；通过控制组件能够采集环境信息，并根据环境信息进行判断，当出现恶劣环境因素，对太阳能组件产生安全隐患时，将太阳能组件收回防护壳体，当环境数据恢复正常时，驱动太阳能组件从防护壳体内展出，恢复发电作业，并且能够通过太阳能调节组件调节太阳能组件的朝向和倾角，保持最佳的光照位置，有利于保证发电效率。

Description

一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件

技术领域

本发明属于太阳能光伏领域，尤其涉及一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件。

背景技术

太阳能是取之不尽，用之不竭，清洁无污染并可再生的绿色环保能源。利用太阳能发电，无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其他常规能源所不具备的优点，光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。而太阳能路灯无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、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。

传统的太阳能路灯所使用的的光伏板是直接固定在路灯的支架上，仅能通过固定的角度接收太阳光线，并且在遇到恶劣天气，如飓风、暴雨、特别是冰雹的天气时，出现飓风卷起的砂石容易对太阳能光伏板进行撞击、冰雹容易砸坏太阳能光伏板等隐患，而太阳能光伏板一旦破损，则很难被修复，造成财产损失。

发明内容

本发明目的在于提供一种供路灯使用的能够在恶劣天气可自动回收的太阳能组件,以解决太阳能光伏板容易在恶劣环境下遭到破坏的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

本申请的一些实施例中，提供了一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件，包括：

基座，用于与路灯连接，并且作为安装平台；

防护壳体，设置在所述基座上；

太阳能组件，用于接收太阳能并进行供电；

太阳能调节组件，连接于所述太阳能组件，用于调节太阳能组件的角度；

太阳能回收组件，设置于所述防护壳体内，连接于所述防护壳体和所述太阳能调节组件，用于将所述太阳能组件收回或推出所述防护壳体。

优选的，在上述一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件的一个实施例中，所述防护壳体包括：

主壳体，设置在所述基座上，且顶部开口；

盖板，滑动连接于所述主壳体的开口处；

盖板驱动组件，设置在所述主壳体的外壁，其动作端与所述盖板连接，能够控制所述盖板实现所述主壳体的开启或闭合。

优选的，在上述一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件的一个实施例中，所述太阳能回收组件包括：

滑轨，设置有两个，设置在所述主壳体的相对内壁；

滑动基板，滑动连接于所述主壳体的内侧，能够沿所述滑轨往复运动；所述太阳能调节组件，设置在所述滑动基板上；

齿条一，设置有两个，竖直固定在所述防护壳体的相对内壁上；

电机一，设置在所述滑动基板的底部，与所述齿条对应；

齿轮一，连接于在所述电机一的输出轴，并且与所述齿条一啮合。

优选的，在上述一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件的一个实施例中，所述太阳能调节组件包括：

调节基座，安装在所述滑动基板上；

调节机构，设置在所述调节基座上，所述太阳能组件设置在所述调节机构的动作端，通过所述调节机构调整所述太阳能组件的朝向和角度。

优选的，在上述一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件的一个实施例中，所述调节机构包括：

电机二，垂直固定在所述滑动基板上；

U形架，其底部固定在所述电机二的输出轴上；

调节部件，设置于所述U形架内，其两端分别通过转动轴与所述U形架的侧壁转动连接；所述太阳能组件通过连接杆固定在所述调节部件的顶部；

电机三，垂直设置在所述调节基座的侧壁上，与所述调节部件对应；

折板一，其两端分别对应为调节部件连接端和折板连接端一，所述调节部件连接端与所述连接杆转动连接；

折板二，其两端分别对应为驱动端和折板连接端二，所述驱动端固定在所述电机三的输出轴上，所述折板连接端二与所述折板连接端一通过万向连接部件连接；所述电机二能够带动所述U型架、所述调节部件及所述太阳能组件水平转动，调节所述太阳能组件的朝向；所述电机三能够带动所述折板二和所述折板一动作，调节所述调节部件及所述太阳能组件的倾角。

优选的，在上述一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件的一个实施例中，还包括控制组件，所述控制组件包括：

环境信息采集部件，设置于所述主壳体外部，用于采集环境信息；

控制器，其分别电性连接于所述环境信息采集部件、所述电机一、所述电机二、所述电机三和所述盖板驱动组件，接收所述环境信息采集部件采集的环境信息，并根据环境信息进行判断，驱动所述所述电机一、所述电机二、所述电机三和所述盖板驱动组件的动作。

优选的，在上述一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件的一个实施例中，所述环境信息采集部件包括：

光传感器，用于采集太阳光信号；

风速传感器，用于采集风速信号；

雨滴传感器，用于采集雨水信号；

所述控制器分别电性连接于所述光传感器、所述风速传感器和所述雨滴传感器，所述控制器通过接收的信号进行分析判断，驱动所述所述电机一、所述电机二、所述电机三和所述盖板驱动组件的动作。

优选的，在上述一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件的一个实施例中，所述控制器预设有光强阈值、风力阈值和雨量阈值；

当光照强度小于光强阈值、或者风力强度大于风力阈值、或者降雨强度大于雨量阈值时，所述控制器控制所述太阳能调节组件、所述太阳能回收组件和所述防护壳体动作，将所述太阳能组件收入所述防护壳体内，并进行密封；

当风力强度小于于风力阈值，降雨强度小于雨量阈值，且光照强度大于光照强度时，所述控制器控制所述防护壳体、所述太阳能回收组件动作，将所述太阳能组件推出所述防护壳体，并控制所述太阳能调节组件调节所述太阳能组件的朝向和角度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本方案能够将太阳能组件收纳入防护壳体内，规避恶劣天气对太阳能组件的直接影响，进而实现对太阳能组件的物理防护，避免因环境因素的变化，降低太阳能组件的使用寿命的问题，有效降低了维护成本，延长使用寿命；

能够通过太阳能调节组件调节太阳能组件的朝向和倾角，保持最佳的光照位置，有利于提升发电效率；

通过控制组件能够采集环境信息，并根据环境信息进行判断，当出现恶劣环境因素，对太阳能组件产生安全隐患时，将太阳能组件收回防护壳体，当环境数据恢复正常时，驱动太阳能组件从防护壳体内展出，恢复发电作业，操控难度低，灵活性更强。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1-2为本发明实施例提供的展开状态不同视角的立体视图；

图3为图2仰视角度的立体视图；

图4为本发明实施例中太阳能回收组件的结构示意图；

图5为本发明实施例中基座的结构示意图。

图中：

1、基座；10、限位槽；2、防护壳体；20、主壳体；21、盖板；210、齿条二；211、齿轮二；212、电机四；3、太阳能组件；4、太阳能调节组件；40、调节基座；410、电机二；411、U形架；412、调节部件；413、电机三；414、折板一；415、折板二；5、太阳能回收组件；50、滑轨；51、滑动基板；52、齿条一；53、电机一；54、齿轮一；60、光传感器；61、风速传感器；62、雨滴传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。

参阅图1-5所示，根据本申请一些实施例中，一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件，包括：

基座1，用于与路灯连接，并且作为安装平台；

防护壳体2，设置在基座1上；

太阳能组件3，用于接收太阳能并进行供电；

太阳能调节组件4，连接于太阳能组件3，用于调节太阳能组件3的角度；

太阳能回收组件5，设置于防护壳体2内，连接于防护壳体2和太阳能调节组件4，用于将太阳能组件3收回或推出防护壳体2。

具体的，太阳能组件3为太阳能光伏板发电机构。

具体的，路灯的支架顶端设置连接法兰，照明灯组设置在法兰下方，向一侧延伸。

具体的，基座1的底端为连接法兰，并通过连接法兰可拆卸连接在路灯的主体上，顶端为限位安装台，限位安装台顶部开有与防护壳体2匹配的限位槽10，且限位槽10的侧壁开有螺纹孔，防护壳体2的底部侧壁开有限位孔，将防护壳体2嵌入安装槽后，将螺栓沿螺纹孔穿入至防护壳体2的限位孔内，实现防护壳体2与基座1的连接，替换时，将螺栓拆除，然后将防护壳体2从基座1上取下即可。

通过上述方案，本申请能够达到的技术效果在于：

本方案能够将太阳能组件3收纳入防护壳体2内，规避恶劣天气对太阳能组件3的直接影响，进而实现对太阳能组件3的物理防护，避免因环境因素的变化，降低太阳能组件3的使用寿命的问题，有效降低了维护成本，延长使用寿命；能够通过太阳能调节组件4调节太阳能组件3的朝向和倾角，保持最佳的光照位置，有利于提升发电效率；通过连接法兰可拆卸连接在路灯的灯架结构上，并通过基座1与防护壳体2的限位连接进行太阳能组件3的组装，能够方便的进行拆卸和更换，便于安装与维护。

在本申请的一个优选实施例中，防护壳体2包括：

主壳体20，主壳体20为方形盒体，底部固定在基座1的顶部，且顶部开口，顶部开口处相对侧壁位置设置有燕尾状滑轨；主壳体20的内壁底部设置有限位柱22，限位柱22的顶部设置限位开关；

盖板21，其板体上设有与燕尾状滑轨对应的滑槽，滑动连接于主壳体20的开口处；盖板21的一侧延伸弯折，在一侧形成直筒结构；

盖板驱动组件，包括齿条二210、齿轮二211和电机四212；电机四212固定在通过固定板固定在主壳体20的一侧，且处于直筒结构内，齿条二210设置在直筒机构的顶部一侧，齿轮二211固定在电机四212的输出轴上，与齿条二210啮合；电机四212转动时，能够通过齿条二210，带动盖板21沿燕尾状滑轨往复滑动，够控制盖板21实现主壳体20的开启或闭合。

通过上述方案，本申请能够达到的技术效果在于：

通过电机及齿轮齿条实现防护壳体2的开启与关闭，更便于实现自动化控制，并且结构稳定，易于实现，且成本较低，便于维护。

在本申请的一个优选实施例中，太阳能回收组件5包括：

滑轨50，设置有两个；滑轨50是截面为U形的条状结构，竖直固定在主壳体20的相对内壁上；

滑动基板51，其边缘设置有与滑轨50对应的滑块，滑动连接于主壳体20的内侧，能够沿滑轨50往复运动；太阳能调节组件4，设置在滑动基板51上；

齿条一52，设置有两个，竖直固定在主壳体20的相对内壁上，齿条的顶部设置有限位块；

电机一53，设置在滑动基板51的底部，与齿条对应；

齿轮一54，连接于在电机一53的输出轴，并且与齿条一52啮合；电机一53转动时能够带动齿轮一54在齿条一52上爬升和下落，进而推动滑动基板51沿齿条一52和滑轨50的方向往复运动，当天气达到发电要求时，将太阳能组件3推出主壳体20，接收太阳能发电，当恶劣天气时，将太阳能组件3收回主壳体20内，防止太阳能组件3被损坏。

通过上述方案，本申请能够达到的技术效果在于：结构简单，易于实现，并且可靠性更高，更为耐用，有利于降低经济成本和维护成本。

在本申请的一个优选实施例中，太阳能调节组件4包括：

调节基座40，调节基座40为T形板结构，倒放于滑动基板51上，形成纵板和横板；

调节机构，设置在调节基座40上，太阳能组件3设置在调节机构的动作端，通过调节机构调整太阳能组件3的朝向和角度。

具体的，调节机构包括：

电机二410，垂直固定在滑动基板51上，其输出轴贯穿调节基座40的横版，并与之转动连接；

U形架411，其底部固定在电机二410的输出轴上，能够随电机二410的转动而转动；

调节部件412，为圆环状结构，设置于U形架411内侧，其两端分别通过转动轴与U形架411的侧壁转动连接；太阳能组件3通过连接杆固定在调节部件412的顶部，能够以转动轴为轴心转动；

电机三413，垂直设置在调节基座40的纵板上，与调节部件412对应；

折板一414，为板状结构，沿同一方向弯折两次形成，其两端分别对应为调节部件412连接端和折板连接端一，调节部件412连接端与连接杆转动连接；

折板二415，为板状结构，沿同一方向弯折两次形成，其两端分别对应为驱动端和折板连接端二，驱动端固定在电机三413的输出轴上，折板连接端二与折板连接端一通过万向连接部件连接；电机二410能够带动U型架、调节部件412及太阳能组件3水平转动，调节太阳能组件3的朝向；电机三413能够带动折板二415和折板一414动作，进而推动调节部件412沿转动轴转动，调节调节部件412及太阳能组件3的倾角。

通过上述方案，本申请能够达到的技术效果在于：

能够在调节太阳能组件3朝向的同时，调节其接收太阳光线的倾角，进而实现一年中不同季节及一天中不同时段的精准调控，使太阳能组件3始终保持最佳的照射角度，有利于提升发电效率，增加发电量，保证路灯的使用寿命。

在本申请的一个优选实施例中，还包括控制组件，控制组件包括：

环境信息采集部件，设置于主壳体20外部，用于采集环境信息；

控制器，其分别电性连接于环境信息采集部件、电机一53、电机二410、电机三413和盖板驱动组件，接收环境信息采集部件采集的环境信息，并根据环境信息进行判断，驱动电机一53、电机二410、电机三413和盖板驱动组件的动作。

具体的，环境信息采集部件包括：

光传感器60，设置于盖板21的顶部，可以选用光照传感器QY-150A，能够进行光线强度测量，并将数据传输至控制器，判断是否适合发电作业；

风速传感器61，设置于盖板21的顶部，可以选用超声波风速传感器61JD-WQX2，通过将风速的信号数据传递至控制器，进行判断，当达到预设阈值，则判定为恶劣天气，未达到预设阈值，则处于天气良好，可以进行发电作业；

雨滴传感器62，设置于盖板21的顶部，可以选用雨滴传感器62YD-A1，当传感器的雨滴检测片上没有水滴时，输出高电平；当有雨滴滴落至雨滴检测片后超过设定的雨量监测阈值，输出低电平，控制器接收信号后，根据信号水平判断是否处于下雨天气，并且可以通过调节雨滴传感器62的敏感度，对天气适应性进行一定的调节；

控制器分别电性连接于光传感器60、风速传感器61和雨滴传感器62，控制器通过接收的信号进行分析判断，驱动电机一53、电机二410、电机三413和盖板驱动组件的动作。

在本申请的一个优选实施例中，控制器预设有光强阈值、风力阈值和雨量阈值；

当光照强度小于光强阈值、或者风力强度大于风力阈值、或者降雨强度大于雨量阈值时，控制器控制太阳能调节组件4、太阳能回收组件5和防护壳体2动作，将太阳能组件3收入防护壳体2内，并进行密封；

当风力强度小于于风力阈值，降雨强度小于雨量阈值，且光照强度大于光照强度时，控制器控制防护壳体2、太阳能回收组件5动作，将太阳能组件3推出防护壳体2，并控制太阳能调节组件4调节太阳能组件3的朝向和角度。

具体的，还能够根据具体情况预设调节方案，例如，分别预设上午、中午和下午的太阳能组件3的倾角，使太阳能组件3在上午时段、中午时段和下午时段分别一不同的倾角接收光照，保证接收光照的轻度，进而达到增加发电量的效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件，其特征在于，包括：

基座，所述基座底端为连接法兰用于与路灯可拆卸连接；并且作为安装平台；所述基座顶端设置为限位安装台，所述限位安装台顶部开有与防护壳体匹配的限位槽，所述限位槽的侧壁开有螺纹孔；

防护壳体，设置在所述基座上，所述防护壳体的底部侧壁开有限位孔，螺栓沿螺纹孔穿入至防护壳体的限位孔内；防护壳体包括：主壳体，设置在所述基座上，且顶部开口；盖板，滑动连接于所述主壳体的开口处，其板体上设有与燕尾状滑轨对应的滑槽，滑动连接于主壳体的开口处；盖板的一侧延伸弯折，在一侧形成直筒结构；盖板驱动组件，设置在所述主壳体的外壁，其动作端与所述盖板连接，能够控制所述盖板实现所述主壳体的开启或闭合；盖板驱动组件，包括齿条二、齿轮二和电机四；电机四固定在通过固定板固定在主壳体的一侧，且处于直筒结构内，齿条二设置在直筒机构的顶部一侧，齿轮二固定在电机四的输出轴上，与齿条二啮合；

太阳能组件，用于接收太阳能并进行供电；

太阳能调节组件，连接于所述太阳能组件，用于调节太阳能组件的角度；所述太阳能调节组件包括：调节基座，安装在滑动基板上；调节机构，设置在所述调节基座上，所述太阳能组件设置在所述调节机构的动作端，通过所述调节机构调整所述太阳能组件的朝向和角度；所述调节机构包括：电机二，垂直固定在所述滑动基板上；U形架，其底部固定在所述电机二的输出轴上；调节部件，设置于所述U形架内，其两端分别通过转动轴与所述U形架的侧壁转动连接；所述太阳能组件通过连接杆固定在所述调节部件的顶部；电机三，垂直设置在所述调节基座的侧壁上，与所述调节部件对应；折板一，其两端分别对应为调节部件连接端和折板连接端一，所述调节部件连接端与所述连接杆转动连接；折板二，其两端分别对应为驱动端和折板连接端二，所述驱动端固定在所述电机三的输出轴上，所述折板连接端二与所述折板连接端一通过万向连接部件连接；所述电机二能够带动所述U型架、所述调节部件及所述太阳能组件水平转动，调节所述太阳能组件的朝向；所述电机三能够带动所述折板二和所述折板一动作，调节所述调节部件及所述太阳能组件的倾角；

太阳能回收组件，设置于所述防护壳体内，连接于所述防护壳体和所述太阳能调节组件，用于将所述太阳能组件收回或推出所述防护壳体；所述太阳能回收组件包括：滑轨，设置有两个，设置在所述主壳体的相对内壁；滑动基板，滑动连接于所述主壳体的内侧，能够沿所述滑轨往复运动；所述太阳能调节组件，设置在所述滑动基板上；齿条一，设置有两个，竖直固定在所述防护壳体的相对内壁上；电机一，设置在所述滑动基板的底部，与所述齿条对应；齿轮一，连接于在所述电机一的输出轴，并且与所述齿条一啮合。

2.根据权利要求1所述的一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件，其特征在于，还包括控制组件，所述控制组件包括：

环境信息采集部件，设置于所述主壳体外部，用于采集环境信息；

控制器，其分别电性连接于所述环境信息采集部件、所述电机一、所述电机二、所述电机三和所述盖板驱动组件，接收所述环境信息采集部件采集的环境信息，并根据环境信息进行判断，驱动所述电机一、所述电机二、所述电机三和所述盖板驱动组件的动作。

3.根据权利要求2所述的一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件，其特征在于，所述环境信息采集部件包括：

光传感器，用于采集太阳光信号；

风速传感器，用于采集风速信号；

雨滴传感器，用于采集雨水信号；

所述控制器分别电性连接于所述光传感器、所述风速传感器和所述雨滴传感器，所述控制器通过接收的信号进行分析判断，驱动所述电机一、所述电机二、所述电机三和所述盖板驱动组件的动作。

4.根据权利要求3所述的一种路灯用恶劣天气可自动回收太阳能组件，其特征在于，所述控制器预设有光强阈值、风力阈值和雨量阈值；

当光照强度小于光强阈值、或者风力强度大于风力阈值、或者降雨强度大于雨量阈值时，所述控制器控制所述太阳能调节组件、所述太阳能回收组件和所述防护壳体动作，将所述太阳能组件收入所述防护壳体内，并进行密封；

当风力强度小于风力阈值，降雨强度小于雨量阈值，且光照强度大于光照强度时，所述控制器控制所述防护壳体、所述太阳能回收组件动作，将所述太阳能组件推出所述防护壳体，并控制所述太阳能调节组件调节所述太阳能组件的朝向和角度。