CN206514234U - 太阳能led路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能LED路灯，包括：灯柱，基座，控制箱，顶座；所述灯柱包括：中柱，第一悬臂，第二悬臂，第一支撑臂，第二支撑臂和连接臂，太阳能LED路灯还包括：LED灯，蓄电池，光伏板，天线装置，传感器探头，控制电路板，驱动电路板；灯头部形成有向下敞口的灯腔，LED灯固定安装在灯腔中，蓄电池设置在基座形成的电池容纳腔中；光伏板倾斜的设置在顶座的顶部；天线装置包括固定在所述第二悬臂的上方的第一天线和第二天线；传感器探头安装至连接臂的端部；控制电路板和驱动电路板均设置在控制箱内部并且彼此构成电性连接，控制电路板电性连接有MCU控制器、无线通讯装置、巡检控制器和GPRS装置。太阳能LED路灯具有无线通讯功能。

Description

太阳能LED路灯

技术领域

本实用新型涉及一种LED路灯，具体涉及一种太阳能LED路灯。

背景技术

LED灯因其比传统照明灯具显而易见的节能功效，其应用日益广泛。特别在路灯应用中，LED路灯使用的比重逐渐增加。由于LED路灯不仅由于LED本身的节能，同时，由于LED灯具有数字可调光性，通过智能照明控制系统控制，可以实现在需要照明的时候，采用满功率或较高的功率工作，或者在不需要照明或不需要满功率工作时，采用零功率或较低功率工作，这样，将大幅节能，实现再节能，再节能的最大节能比率可以达40％。

由于太阳能LED路灯一般安装在布线不便、行人和车辆较少的线路和区域，同时太阳能电池板、蓄电池、LED路灯在户外，故障较多，而安排工作人员巡视管理，成本很大，为提高LED路灯故障处理的效率，有构建太阳能LED路灯照明系统的需求。

发明内容

一种太阳能LED路灯，包括：灯柱，基座，控制箱，顶座；所述灯柱包括：中柱，第一悬臂，第二悬臂，第一支撑臂，第二支撑臂和连接臂，所述第一悬臂和第二悬臂分别对称地设置在所述中柱的两侧，所述第一支撑臂和第二支撑臂也分别对称的设置在所述中柱的两侧，所述第一悬臂的末端形成有灯头部，第一支撑臂倾斜地支撑在所述第一悬臂的下方，所述第二支撑臂倾斜地支撑在所述第二悬臂的下方，所述连接臂设置于所述第一支撑臂的下方并与所述第一支撑臂位于所述中柱的同侧；所述基座支撑在所述中柱的下方并且形成有中空的电池容纳腔；所述控制箱固定连接至所述中柱并位于所述第一悬臂和所述基座之间；所述顶座固定在所述中柱的上方；其特征在于：所述太阳能LED路灯还包括：LED灯，蓄电池，光伏板，天线装置，传感器探头，控制电路板，驱动电路板；所述灯头部形成有向下敞口的灯腔，所述LED灯固定安装在所述灯腔中，所述灯腔的敞口被透明灯罩所封闭；所述蓄电池设置在所述基座形成的电池容纳腔中；所述光伏板倾斜的设置在所述顶座的顶部；所述天线装置包括固定在所述第二悬臂的上方的第一天线和第二天线；所述传感器探头安装至所述连接臂的端部；所述控制电路板和所述驱动电路板均设置在所述控制箱内部并且彼此构成电性连接，所述控制电路板电性连接有MCU控制器、第一无线通讯装置和第二无线通讯装置块；所述中柱，第一悬臂，第二悬臂，连接臂和顶座为中空结构，所述LED灯通过所述第一悬臂和中柱中的电缆与所述驱动电路板构成电性连接；所述蓄电池通过所述中柱中空结构中的电缆与所述控制电路板和驱动电路板分别构成电性连接；所述光伏板通过所述顶座和中柱中的电缆与所述控制电路板构成电性连接；所述第一天线通过所述中柱和第二悬臂的电缆与所述第一无线通讯装置构成电性连接，所述第二天线通过所述中柱和第二悬臂的电缆与所述第二无线通讯装置构成电性连接；所述传感器探头通过所述中柱和连接臂中电缆与所述控制电路板构成电性连接。

进一步地，光伏板高于天线。

进一步地，传感器探头和LED灯位于中柱的同侧。

进一步地，控制箱和连接臂位于中柱的异侧。

进一步地，控制箱设置在连接臂和基座之间。

进一步地，控制箱包括：箱体和箱门，箱门与箱体构成转动连接。

进一步地，第一无线通装置为LoRa通讯装置；第二无线通装置为ZigBee通讯装置。

本发明的有益之处在于：提供了一种具有无线通讯功能的太阳能LED路灯。

附图说明

图1是基级太阳能LED路灯的一个优选实施例外观示意图；

图2是图1所示实施例的内部结构示意图；

图3是图1所示实施例中各装置的电气连接关系示意图；

图4是图1所示实施例的电路组成示意框图；

图5是中级太阳能LED路灯的一个优选实施例的内部结构示意图；

图6是图5所示实施例中各装置的电气连接关系示意图；

图7是图5所示实施例的电路组成示意框图；

图8是一个路灯控制系统的示意框图；

图9是图8所示路灯控制系统在另一拓扑结构下的示意框图。

具体实施方式

如图1至图2所示，基级太阳能LED路灯100包括：灯柱11，基座12，控制箱13，顶座14；灯柱11包括：中柱111，第一悬臂112，第二悬臂113，第一支撑臂114，第二支撑臂115和连接臂116，第一悬臂112和第二悬臂113分别对称地设置在中柱111的两侧，第一支撑臂114和第二支撑臂115也分别对称的设置在中柱111的两侧，第一悬臂112的末端形成有灯头部112a，第一支撑臂114倾斜地支撑在第一悬臂112的下方，第二支撑臂115倾斜地支撑在第二悬臂113的下方，连接臂116设置于第一支撑臂114的下方并与第一支撑臂114位于中柱111的同侧；基座12支撑在中柱111的下方并且形成有中空的电池容纳腔12a；控制箱13固定连接至中柱111并位于第一悬臂112和基座12之间；顶座14固定在中柱111的上方。

其中，灯柱11可以采用金属材料制成，灯柱11的高度可以在3米至4米的范围。灯柱11中的第一悬臂112和第二悬臂113主要用于向水平方向延伸一定的距离，第一支撑臂114和第二支撑臂115主要用于支撑第一悬臂112和第二悬臂113，第一支撑臂114、第一悬臂112和中柱111之间构成一个三角形结构，使支撑更加稳固。连接臂116主要用于使灯柱11能够安装一些扩展设备，比如传感器或者摄像头云台。

基座12主要用于使灯柱11与地面构成稳固连接并对灯柱11构成支撑；顶座14用于向灯柱11上方安装设备。控制箱13用于容纳相应的电子设备。基座12可以设有腔盖12b以便打开基座12所形成的电池容纳腔12a。

再如图2至4所示，基级太阳能LED路灯100还包括：LED灯101，蓄电池102，光伏板103，天线装置104，传感器探头105，控制电路板106，驱动电路板107；灯头部112a形成有向下敞口的灯腔112b，LED灯101固定安装在灯腔112b中，灯腔112b的敞口被透明灯罩15所封闭；蓄电池102设置在基座12形成的电池容纳腔12a中；光伏板103倾斜的设置在顶座14的顶部；天线装置104包括固定在第二悬臂113的上方的第一天线104a和第二天线104b；传感器探头105安装至连接臂116的端部，可以在连接臂116的端部设置一个探头护罩16以保护传感器探头105；控制电路板106和驱动电路板107均设置在控制箱13内部并且彼此构成电性连接，控制电路板106电性连接有MCU控制器106a、第一无线通讯装置106b和第二无线通讯装置106c；中柱111，第一悬臂112，第二悬臂113，连接臂116和顶座14为中空结构，LED灯101通过第一悬臂112和中柱111中的电缆与驱动电路板107构成电性连接；蓄电池102通过中柱111中空结构中的电缆与控制电路板106和驱动电路板107分别构成电性连接；光伏板103通过顶座14和中柱111中的电缆与控制电路板106构成电性连接；传感器探头105通过中柱111和连接臂116中电缆与控制电路板106构成电性连接。

第一天线104a通过中柱111和第二悬臂113的电缆与第一无线通讯装置106b构成电性连接，第二天线通过中柱111和第二悬臂113的电缆与第二无线通讯装置106c构成电性连接。

其中，LED灯101用于实现照明功能，光伏板103利用太阳能产生电能。具体而言，光伏板103能产生12V的直流电压；蓄电池102用于储存电能，具体而言，蓄电池102用于存储光伏板103产生的电能，作为具体方案，蓄电池102可以采用额定电压为12V的蓄电池102。天线104用于接收或发射无线信号，传感器探头105用于检测基级太阳能LED路灯100周围物体的运动进而实现动静检测，作为可选方案，传感器探头105可以是红外传感器探头105也可以是微波传感器探头105。当然，在传感器探头105的位置也可以安装摄像头。

MCU控制器106a用于控制基级太阳能LED路灯100的无线通讯、充电和照明的功能。

第一无线通讯装置106b和第二无线通讯装置106c可以通过不同的通讯协议实现无线通讯，作为一种可选方案，第一无线通讯装置106b可以是一个LoRa通讯装置从而使基级太阳能LED路灯100通过LoRa无线网络与外部进行信息交互，更具体地，可以采用LoRa无线网络的Sub-G频段进行通讯。LoRa无线扩频通信能提供优质的无线通信信道。当然，第二无线通讯装置106c可以是一个ZigBee通讯装置。采用两个不同的无线通讯装置和天线的目的在于，基级太阳能LED路灯100可以根据天气等具体情况有选择的采用其中一种通讯协议进行通讯，增加了无线通讯的可靠性，同时两种不同的通讯装置能使多个基级太阳能LED路灯100之间采用不同的拓扑架构，从而获得不同组网形式。

MCU控制器106a可以通过检测光伏板103的电压以及传感器探头105的信号，判断当前是否为恶劣天气，比如大风或者阴雨，或者MCU控制器106a也可以通过系统播报的信息得知当前的天气，由于ZigBee无线网络的通讯质量会受到天气和距离的影响，此时MCU控制器209可以选择LoRa通讯装置进行通讯。

另外，控制电路板106还设有检测电路106d和充电电路106e，其中，检测电路106d可以电性连接至光伏板103和蓄电池102从而检测它们的电压或电流。充电电路106e电性连接至光伏板103和蓄电池102从而使光伏板103能为蓄电池102充电，作为具体方案，充电电路106e可以设置一个能被MCU控制器106a控制导通占空比的电子开关，比如一个MOSFET，从而控制光伏板103对蓄电池102的充电电流。

类似地，驱动电路板107中也可以设置一个能被MCU控制器106a控制的电子开关，通过控制电子开关的占空比，可以控制蓄电池102供给LED灯101的电流从而控制LED灯101开关和亮度调节。

作为具体方案，MCU控制器106a内置有存储器，MCU控制器106a根据存储器的信息控制LED灯101的开关和亮度，同时，MCU控制器106a通过检测光伏板103能够判断当前是否为夜晚从而控制照明，不仅如此，传感器探头105能检测夜晚是否有行人或车辆通过从而在需要的是否正大照明功率这样既节省了电能又延长了LED灯101的寿命。

另外，MCU控制器106a还可以通过检测电路106d在符合预设条件时使光伏板103为蓄电池102进行充电，同时，在蓄电池102的电量不足时控制驱动电路使蓄电池102停止放电。并且，MCU控制器106a可以根据光伏板103的电压判断天气或时间情况，从而控制驱动电路，从而实现一般采用傍晚功率高，半夜功率低，凌晨功率高的照明计划。作为具体方案，MCU控制器106a可采用单片机，检测电路106d包括电阻。

如图1至图4所示，作为优选方案，中柱111平行于竖直方向，传感器探头105和LED灯101位于中柱111的同侧，控制箱13和连接臂116位于中柱111的异侧，控制箱13设置在连接臂116和基座12之间。控制箱13包括：箱体13a和箱门13b，箱门13b与箱体13a构成转动连接。

如图5所示的中级太阳能LED路灯200包括：灯柱21，基座22，控制箱23，顶座24；灯柱21包括：中柱211，第一悬臂212，第二悬臂213，第一支撑臂214，第二支撑臂215和连接臂216，第一悬臂212和第二悬臂213分别对称地设置在中柱211的两侧，第一支撑臂214和第二支撑臂215也分别对称的设置在中柱211的两侧，第一悬臂212的末端形成有灯头部212a，第一支撑臂214倾斜地支撑在第一悬臂212的下方，第二支撑臂215倾斜地支撑在第二悬臂213的下方，连接臂216设置于第一支撑臂214的下方并与第一支撑臂214位于中柱211的同侧；基座22支撑在中柱211的下方并且形成有中空的电池容纳腔22a；控制箱23固定连接至中柱211并位于第一悬臂212和基座22之间；顶座24固定在中柱211的上方。

如图5所示，中级太阳能LED路灯200还包括：LED灯201，蓄电池202，光伏板103，天线104，传感器探头205，控制电路板206，驱动电路板207；灯头部形成有向下敞口的灯腔，LED灯201固定安装在灯腔中，灯腔的敞口被透明灯罩所封闭；蓄电池202设置在基座形成的电池容纳腔中；光伏板103倾斜的设置在顶座的顶部；天线104固定在第二悬臂的上方；传感器探头205安装至连接臂的端部，可以在连接臂的端部设置一个探头护罩26以保护传感器探头205；控制电路板206和驱动电路板207均设置在控制箱内部并且彼此构成电性连接。

控制电路板206电性连接有MCU控制器206a、第一无线通讯装置206b、第二无线通讯装置206c、巡检控制器206d和GPRS装置206e；巡检控制器206d分别与MCU控制器206a、第一无线通讯装置206b、第二无线通讯装置206c和GPRS装置206e构成电性连接。MCU控制器206a分别与第一无线通讯装置206b和第二无线通讯装置206c构成电性连接。

中柱211，第一悬臂212，第二悬臂213，连接臂216和顶座14均为中空结构，LED灯201通过第一悬臂212和中柱211中的电缆与驱动电路板207构成电性连接；蓄电池202通过中柱211中空结构中的电缆与控制电路板206和驱动电路板207分别构成电性连接；光伏板203通过顶座24和中柱211中的电缆与控制电路板206构成电性连接；传感器探头205通过中柱211和连接臂216中电缆与控制电路板206构成电性连接；第一天线104a通过中柱111和第二悬臂113的电缆与第一无线通讯装置106b构成电性连接，第二天线通过中柱111和第二悬臂113的电缆与第二无线通讯装置106c构成电性连接。

控制电路板206也设有检测电路106d和充电电路106e。

中级太阳能LED路灯200能实现基级太阳能LED路灯100的全部功能，中级太阳能LED路灯200的功能区别在于巡检控制器206d和GPRS装置206e，巡检控制器206d通过中级太阳能LED路灯200中的无线通讯装置206b与基级太阳能LED路灯100中的无线通讯装置106b构成数据交互以获得基级太阳能LED路灯100的数据信息。GPRS装置206e用于与远程服务器构成数据交互。中级太阳能LED路灯200的作用在于与邻近基级太阳能LED路灯通讯收集它们的数据信息，并对它们的运行情况和故障情况进行巡检，然后将数据上传至远程服务器从而使路灯系统构成一个二级网络。

如图8所示，一个中级太阳能LED路灯400与三个基级太能LED路灯500、600、700之间构成无线通讯，同时，中级太阳能LED路灯400由于远程服务器300构成数据交互，这样它们构成了一个路灯控制系统。远程服务器300包括通讯装置301和显示装置302，其中，通讯装置301用于与中级太阳能路灯400中的GPRS装置通讯；显示装置302至少用于向用户反馈通讯装置所接收的信息；通讯装置302电性连接至显示装置302。

作为一种具体方案，每个基级太阳能LED路灯和中级太阳能LED路灯均配置有一个地址码，远程服务器上运行的管理系统可以通过该地址码控制、配置和管理每一盏太阳能LED路灯；并且，远程服务器可以在地图上标记路灯的位置，既可以直接在地图中控制LED路灯的工作，也可以在有故障时，迅速定位LED单灯的位置。

如图9所示，可以通过切换使用不同的通讯模块使基级太阳能LED路灯和中级太阳能LED路构成不同的拓扑结构。

基级太阳能LED路灯还可以内置红外通信接收器，允许生产厂商在生产车间或施工单位在现场配置路灯控制器的控制参数。在太阳能LED路灯安装完毕，如果需要修改控制参数，则可以通过智能照明系统经由公共无线网络下发配置信息到中级太阳能LED路灯，然后中级太阳能LED路灯将数据参数通过LoRa无线通信网络转发到指定基级太阳能LED路灯。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能LED路灯，包括：灯柱，基座，控制箱，顶座；所述灯柱包括：中柱，第一悬臂，第二悬臂，第一支撑臂，第二支撑臂和连接臂，所述第一悬臂和第二悬臂分别对称地设置在所述中柱的两侧，所述第一支撑臂和第二支撑臂也分别对称的设置在所述中柱的两侧，所述第一悬臂的末端形成有灯头部，第一支撑臂倾斜地支撑在所述第一悬臂的下方，所述第二支撑臂倾斜地支撑在所述第二悬臂的下方，所述连接臂设置于所述第一支撑臂的下方并与所述第一支撑臂位于所述中柱的同侧；所述基座支撑在所述中柱的下方并且形成有中空的电池容纳腔；所述控制箱固定连接至所述中柱并位于所述第一悬臂和所述基座之间；所述顶座固定在所述中柱的上方；其特征在于：所述太阳能LED路灯还包括：LED灯，蓄电池，光伏板，天线装置，传感器探头，控制电路板，驱动电路板；所述灯头部形成有向下敞口的灯腔，所述LED灯固定安装在所述灯腔中，所述灯腔的敞口被透明灯罩所封闭；所述蓄电池设置在所述基座形成的电池容纳腔中；所述光伏板倾斜的设置在所述顶座的顶部；所述天线装置包括固定在所述第二悬臂的上方的第一天线和第二天线；所述传感器探头安装至所述连接臂的端部；所述控制电路板和所述驱动电路板均设置在所述控制箱内部并且彼此构成电性连接，所述控制电路板电性连接有MCU控制器、第一无线通讯装置和第二无线通讯装置块；所述中柱，第一悬臂，第二悬臂，连接臂和顶座为中空结构，所述LED灯通过所述第一悬臂和中柱中的电缆与所述驱动电路板构成电性连接；所述蓄电池通过所述中柱中空结构中的电缆与所述控制电路板和驱动电路板分别构成电性连接；所述光伏板通过所述顶座和中柱中的电缆与所述控制电路板构成电性连接；所述第一天线通过所述中柱和第二悬臂的电缆与所述第一无线通讯装置构成电性连接，所述第二天线通过所述中柱和第二悬臂的电缆与所述第二无线通讯装置构成电性连接；所述传感器探头通过所述中柱和连接臂中电缆与所述控制电路板构成电性连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述中柱平行于竖直方向。

3.根据权利要求2所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述第一悬臂和第二悬臂均垂直于所述中柱。

4.根据权利要求3所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述光伏板高于所述天线。

5.根据权利要求4所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述传感器探头和所述LED灯位于所述中柱的同侧。

6.根据权利要求5所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述控制箱和所述连接臂位于所述中柱的异侧。

7.根据权利要求6所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述控制箱设置在所述连接臂和所述基座之间。

8.根据权利要求7所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述控制箱包括：箱体和箱门，所述箱门与箱体构成转动连接。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述第一无线通装置为LoRa通讯装置。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的太阳能LED路灯，其特征在于：所述第二无线通装置为ZigBee通讯装置。