CN207778283U - 基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，包括采光装置、导光装置和太阳跟踪定位装置；所述采光装置采集太阳光并聚集于所述导光装置，所述导光装置延伸至需要照明的位置形成光照终端；所述太阳跟踪定位装置连接在所述采光装置的下方，用于根据太阳的位置实时调节所述采光装置的高度角和方位角，使太阳光始终垂直照射所述采光装置；所述采光装置和太阳跟踪定位装置安装在同一平台上。本实用新型可以对太阳进行高精度定位，一改传统的固定采光模式，能够采集更多的光能；可以进行室内的色光、光强调节，应对不同场所的用光需求；能够智能识别室内光强，进行智能调光；采用高透光光纤导光，减少光的损失。

Description

基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统。

背景技术

现有的光导设备主要由采光罩、光导管(铝板反射原理)、漫射器(菲涅尔透镜)三大部分构成，只能在一个方向上采集太阳光，不能实时地对太阳进行跟踪定位，从而达不到100％面光入射。采用铝制反射光导原理，搭建和清理困难，不能达到精确导光的效果，且无色光调节功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决目前光导设备不能实时地对太阳进行跟踪定位，不能精确导光，不能调节光强的技术问题。

为实现以上目的，本实用新型提供一种基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，包括采光装置、导光装置和太阳跟踪定位装置；

所述采光装置采集太阳光并聚集于所述导光装置，所述导光装置延伸至需要照明的位置形成光照终端；

所述太阳跟踪定位装置连接在所述采光装置的下方，用于根据太阳的位置实时调节所述采光装置的高度角和方位角，使太阳光始终垂直照射所述采光装置；

所述采光装置和太阳跟踪定位装置安装在同一平台上。

进一步地，还包括色光调节器，所述色光调节器固定在所述光照终端表面，用于色光发生和偏转。

进一步地，还包括补光装置，所述补光装置邻近所述光照终端，用于调节需要照明位置的光强。

进一步地，所述采光装置包括至少一个第一菲涅尔透镜和采光板，所述第一菲涅尔透镜通过锥形圆台固定在所述采光板上，所述第一菲涅尔透镜设于所述锥形圆台的大端，所述锥形圆台的大端朝上对准太阳。

进一步地，所述导光装置包括至少一根光纤和调节固定圈；

所述光纤的第一端穿过所述采光板导入所述锥形圆台的小端，并通过所述调节固定圈将所述光纤第一端的端面固定在所述第一菲涅尔透镜的焦点处；

所述光纤的第二端延伸至需要照明的位置，在所述光纤第二端的端面设有透镜，所述透镜外围设有灯罩。

进一步地，所述太阳跟踪定位装置包括：

GPS模块，用于采集经纬度位置信息；

第一单片机，用于根据所述经纬度位置信息实时计算出太阳角度；

高度角数字舵机，用于根据所述太阳角度调节所述采光板的仰角；

方位角数字舵机，用于根据所述太阳角度调节所述采光板的方位角。

进一步地，所述采光装置包括四个对称设置的所述第一菲涅尔透镜，各所述第一菲涅尔透镜分别通过不同的所述锥形圆台固定在所述采光板上；

所述导光装置包括四根光纤，各所述光纤的第一端分别穿过所述采光板导入各所述锥形圆台的小端，各所述光纤的第二端分别延伸至需要照明的位置；

所述色光调节器包括不同厚度的红、黄、蓝滤光片、第二菲涅尔透镜和小型舵机，任意选择四根所述光纤中的三根，在第一根光纤第二端的端面用无影胶固定红色滤光片，在第二根光纤第二端的端面用无影胶固定黄色滤光片，在第三根光纤第二端的端面用无影胶固定蓝色滤光片，三根所述光纤的第二端并拢在一起，其端面中心连线形成一个三角形，所述第二菲涅尔透镜紧贴三个所述滤光片外侧，通过所述小型舵机进行色光偏转；

所述补光装置包括第二单片机、光强传感器、太阳能电池板、蓄电池和三基色LED，所述太阳能电池板连接至所述蓄电池，所述蓄电池为所述第二单片机、光强传感器和三基色LED供电，所述光强传感器检测需要照明位置的实际光强，所述第二单片机内预设有光强阈值，当所述实际光强低于上述光强阈值时，所述第二单片机控制所述三基色LED点亮。

进一步地，所述采光装置和太阳跟踪定位装置均安装于三脚架上。

本实用新型的有益效果是：

1.可以对太阳进行高精度定位，一改传统的固定采光模式，能够采集更多的光能。

2.可以进行室内的色光、光强调节，应对不同场所的用光需求。

3.能够智能识别室内光强，进行智能调光。

4.采用高透光光纤导光，减少光的损失。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统作进一步说明。

图1是本实用新型一个视角的结构示意图；

图2是本实用新型另一个视角的结构示意图。

图中，第一菲涅尔透镜1；锥形圆台2；采光板3；高度角数字舵机4；方位角数字舵机5；三脚架6；太阳能电池板7；光纤8；光照终端9；蓄电池以及 LED补光控制装置10。

具体实施方式

实施例1

根据图1和图2所示，本实用新型的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，包括采光装置、导光装置和太阳跟踪定位装置；

采光装置包括四个对称设置的第一菲涅尔透镜1和采光板3，每个第一菲涅尔透镜1分别通过一个锥形圆台2固定在采光板3上，第一菲涅尔透镜1设于锥形圆台2的大端(尺寸大的一端)，锥形圆台2的大端朝上对准太阳；

导光装置包括四根光纤8和调节固定圈(图中未示出)，每根光纤8的第一端穿过采光板3导入锥形圆台2的小端(尺寸小的一端)，并通过调节固定圈将光纤8第一端的端面固定在第一菲涅尔透镜1的焦点处；光纤8的第二端延伸至需要照明的位置，在光纤8第二端的端面设有透镜(图中未示出)，透镜外围设有灯罩(图中未示出)，四个第一菲涅尔透镜1采集太阳光并分别聚集于每根光纤8的第一端的端面，光纤8第二端延伸至需要照明的位置，四根光纤8第二端的端面组合并拢在一起形成光照终端9，将太阳光引入需要照明的位置，相当于四个灯泡；

太阳跟踪定位装置连接在采光装置的下方，用于根据太阳的位置实时调节采光装置的高度角和方位角，使太阳光始终垂直照射采光装置；

太阳跟踪定位装置包括：

GPS模块(图中未示出，可以为用户手机中的GPS模块)，用于采集经纬度位置信息；

第一单片机(图中未示出)，用于根据经纬度位置信息实时计算出太阳角度；

高度角数字舵机4，用于根据太阳角度调节采光板3的仰角；

方位角数字舵机5，用于根据太阳角度调节采光板3的方位角；

采光板3、高度角数字舵机4和方位角数字舵机5均安装在三脚架6上，高度角数字舵机4和方位角数字舵机5均连接于采光板3的下方，用于根据太阳的位置实时调节采光板3的高度角和方位角，使太阳光始终垂直照射四个第一菲涅尔透镜1，使采集的光能最大化，这样就能提高光照终端9的照度。

实施例2

在实施例1的基础上，还可包括色光调节器(图中未示出)，色光调节器包括不同厚度的红、黄、蓝滤光片、第二菲涅尔透镜和小型舵机，任意选择四根光纤8中的三根，在第一根光纤第二端的端面用无影胶固定红色滤光片，在第二根光纤第二端的端面用无影胶固定黄色滤光片，在第三根光纤第二端的端面用无影胶固定蓝色滤光片，三根光纤的第二端并拢在一起，其端面中心连线形成一个小三角形，第二菲涅尔透镜紧贴三个滤光片外侧，通过小型舵机进行色光偏转；第四根光纤不加滤光片，扔发出自然光进行照明。这样就可用于需要进行色光调节的场合，扩大了使用范围。

实施例3

在实施例1和/或实施例2的基础上，还可包括补光装置，补光装置包括太阳能电池板7、三基色LED、蓄电池以及LED补光控制装置10，LED补光控制装置包含第二单片机及光强传感器，太阳能电池板7连接至蓄电池，蓄电池为第二单片机、光强传感器和三基色LED供电，光强传感器检测需要照明位置的实际光强，第二单片机内预设有光强阈值，当实际光强低于上述光强阈值时，第二单片机控制三基色LED点亮；三基色LED是指三个发出不同色光线的LED，三者在色光调节器的三根光纤的外围并拢并固定为一体形成一个大三角形，外部加上透镜和灯罩进行散光，形成具有色光调节和/或光强调节功能的光照终端9。

本实用新型的不局限于上述实施例，本实用新型的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (8)

1.基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，包括采光装置、导光装置和太阳跟踪定位装置；

所述采光装置采集太阳光并聚集于所述导光装置，所述导光装置延伸至需要照明的位置形成光照终端；

所述太阳跟踪定位装置连接在所述采光装置的下方，用于根据太阳的位置实时调节所述采光装置的高度角和方位角，使太阳光始终垂直照射所述采光装置；

所述采光装置和太阳跟踪定位装置安装在同一平台上。

2.根据权利要求1所述的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，还包括色光调节器，所述色光调节器固定在所述光照终端表面，用于色光发生和偏转。

3.根据权利要求2所述的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，还包括补光装置，所述补光装置邻近所述光照终端，用于调节需要照明位置的光强。

4.根据权利要求3所述的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，所述采光装置包括至少一个第一菲涅尔透镜和采光板，所述第一菲涅尔透镜通过锥形圆台固定在所述采光板上，所述第一菲涅尔透镜设于所述锥形圆台的大端，所述锥形圆台的大端朝上对准太阳。

5.根据权利要求4所述的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，所述导光装置包括至少一根光纤和调节固定圈；

所述光纤的第一端穿过所述采光板导入所述锥形圆台的小端，并通过所述调节固定圈将所述光纤第一端的端面固定在所述第一菲涅尔透镜的焦点处；

所述光纤的第二端延伸至需要照明的位置，在所述光纤第二端的端面设有透镜，所述透镜外围设有灯罩。

6.根据权利要求1所述的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，所述太阳跟踪定位装置包括：

GPS模块，用于采集经纬度位置信息；

第一单片机，用于根据所述经纬度位置信息实时计算出太阳角度；

高度角数字舵机，用于根据所述太阳角度调节所述采光板的仰角；

方位角数字舵机，用于根据所述太阳角度调节所述采光板的方位角。

7.根据权利要求5所述的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，所述采光装置包括四个对称设置的所述第一菲涅尔透镜，各所述第一菲涅尔透镜分别通过不同的所述锥形圆台固定在所述采光板上；

所述导光装置包括四根光纤，各所述光纤的第一端分别穿过所述采光板导入各所述锥形圆台的小端，各所述光纤的第二端分别延伸至需要照明的位置；

所述色光调节器包括不同厚度的红、黄、蓝滤光片、第二菲涅尔透镜和小型舵机，任意选择四根所述光纤中的三根，在第一根光纤第二端的端面用无影胶固定红色滤光片，在第二根光纤第二端的端面用无影胶固定黄色滤光片，在第三根光纤第二端的端面用无影胶固定蓝色滤光片，三根所述光纤的第二端并拢在一起，其端面中心连线形成一个三角形，所述第二菲涅尔透镜紧贴三个所述滤光片外侧，通过所述小型舵机进行色光偏转；

所述补光装置包括第二单片机、光强传感器、太阳能电池板、蓄电池和三基色LED，所述太阳能电池板连接至所述蓄电池，所述蓄电池为所述第二单片机、光强传感器和三基色LED供电，所述光强传感器检测需要照明位置的实际光强，所述第二单片机内预设有光强阈值，当所述实际光强低于上述光强阈值时，所述第二单片机控制所述三基色LED点亮。

8.根据权利要求1所述的基于光伏一体的太阳光智能调控照明系统，其特征在于，所述采光装置和太阳跟踪定位装置均安装于三脚架上。