CN212456668U - 一种追日型无光电传感器的太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是路灯照明领域，具体为一种追日型无光电传感器的太阳能路灯。目前太阳能路灯所采用的都是固定支架技术，为了解决太阳能路灯发电量低下的问题，出现了一些感应式2维度追踪的太阳能路灯技术，但是由于感应式追踪技术的复杂、成本高昂，导致技术与市场需求完全脱节，根本无法应用在低成本的太阳能路灯上，如何解决太阳能路灯不仅能够追日而且又具有实用性的问题，成为了太阳能路灯亟待解决的一个技术难题。本实用新型分别采用智能电动柱、固定或活动的支架的不同组合体，构建成一个1维度或2维度非感应式追踪的太阳能路灯，很好地解决了上述难题，与目前市场上的太阳能路灯相比，本实用新型的光伏发电量平均多增加了60%左右。

Description

一种追日型无光电传感器的太阳能路灯

技术领域

本实用新型涉及的是路灯照明领域，具体为一种追日型无光电传感器的太阳能路灯。

背景技术

目前全世界的太阳能路灯都是采用固定支架技术，导致发电量低下影响了其在市场上的推广和应用，而感应追踪技术虽然可以让太阳能路灯实现追日的目的，但其需要依赖外部装置来捕捉太阳高度角才能确定光伏板倾角的技术复杂性导致其成本的高昂，根本无法在成本低廉的太阳能路灯上使用，只能停留在纸质的现有技术上。如何解决太阳能路灯不仅能够追日而且具有实用价值的问题，以及在发生自然灾害的区域，灾后地区的交通严重阻断，难以运输大型的灯杆，如何快速的安装路灯，这些都是太阳能路灯领域内亟待解决的技术难题。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型通过提供一种追日型无光电传感器的太阳能路灯，为上述问题的解决提供了一个很好的解决方案，以满足可太阳能路灯市场不断发展的需求。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种追日型的无光电传感器的太阳能路灯，其包含了太阳能角度控制器、蓄电池、光源、灯杆、光伏板，所述灯杆分为固定式和便携式两种类型，所述固定式灯杆分为上下两段，底段固定不动，顶段能够旋转是一种智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，机座固定连接在底段灯杆上，所述便携式灯杆是升降式的，其柱体是由G根空心管和G个螺母所构成，G个螺母的内径相同但外径不同，空心管底部与螺母是固定连接形成一个组合体，所述螺母是一个空心圆柱体，其外径大于同属一个组合体中的空心管外径，除了最底层组合体的螺母外侧是光滑无螺纹之外，其余螺母的侧面都是螺纹结构，但顶面及底面也无螺纹，除了最底层组合体的螺母是固定安装在轴上随轴转动之外，其余组合体都是套在轴上沿着轴上下做旋转运动，除了升降灯杆最顶端之外，其余空心管的内侧都是螺纹结构，G个组合体中除了最底层的组合体之外，其余每个组合体是安装在其下端组合体中的空心管上，上端组合体的螺母与下端组合体的内空心管形成一个螺旋传动机构，最底层组合体的顶端与轴齐平，轴的顶端安装有块圆环，其直径比轴的大，却小于直径最小的内空心管直径，灯杆最顶端活动式的连接有根智能电动柱，灯杆升降的驱动，第一种是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，第二种是采用手动转动机座内的机械传动机构来进行，光伏板分为有造型框和无造型框的两种类型，造型框的形状有6种不同的组合体，第1种是多边形之间或圆形之间或椭圆形之间的组合体，共3类，第2种是多边形与圆形或椭圆形间的组合体，共2类，第3种是圆形与椭圆形间的组合体，共1类，每组组合体向光面都是光伏板，背光面都是带有各种类型图案的彩画，太阳能路灯分为一体化和非一体化两种，一体化太阳能路灯的光伏板是与灯具、蓄电池、控制器等装置是共同组装在一个箱子里形成一体，非一体化太阳能路灯的光伏板与灯具是分别安装在不同的位置，系统的追踪分为无驱动装置的1维度追踪或2纬度追踪或有驱动装置的2维度追踪的三种不同模式，1维度追踪只能调节方位角，2维度追踪能同时调节方位角和倾角，在1维度追踪方式里，一体化太阳能路灯的箱子的底面横向和纵向安装有Ⅱ的构件，在两者的交叉之处安装有弯曲的立柱，一体化太阳能路灯倾斜式地固定在立柱的顶端上，立柱的底端固定在智能电动柱的顶端上；在非一体化太阳能路灯的当中，光伏板分为1块或2块的两种类型，光伏板为2块的，在交接处的边框分别采用两根梁把两块光伏板连为一体，在固定为一体的光伏板底部以及光伏板为1块的底部安装有与上述相同的Ⅱ的构件和立柱，非一体化太阳能路灯与立柱以及立柱固定在智能电动柱上的安装方式与上述一体化路灯的相同；在无驱动装置2维度追踪模式当中，支柱顶端或灯杆上段安装的是一根T型智能电动柱，在T型柱体顶部的翼上固定安装有S个基座，每个基座上固定有1个滚动轴承或圆环，一根空心管P，固定在S个滚动轴承或圆环内，空心管P内安装有1或2个电机的组合体，电机组合体包含了电机、齿轮、电机机座，齿轮与电机的轴连接并固定在空心管内侧，电机安放在空心管P内但不与其内壁固定，电机固定在电机机座上，电机机座固定紧固构件上，空心管P的两端分别连接在紧固构件的转轮上，两端的紧固构件固定在支架上，支架分别固定在T型智能电动柱顶部的两端，所述非一体化太阳路灯光伏板的底部中央固定在空心管P上，所述一体化太阳能路灯的尾部固定在空心管P上，在有驱动装置的2维度追踪方式里，一体化或非一体化的太阳能路灯的光伏板底部结构与1维度的相同，但立柱是直立的，光伏板与立柱的连接，在非一体化中是垂直安装、在一体化中是垂直或倾斜式地固定在立柱顶端，立柱底端通过铰接装置与智能电动柱连接，所述的铰接装置是由两根T型空心管所构成，各自的顶端通过铰接装置的构件铰接连接形成一体，其中一根T型空心管插入或套在智能电动柱顶端固定连接，另一根T型空心管插入或套在光伏板或箱子的底部立柱上螺栓固定连接，所述的驱动装置，一端都是与智能电动柱螺栓固定，另一端与光伏板或箱子的底部螺栓连接，所述驱动装置是一种智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、空心管所构成，空心管底部固定在螺母上与其形成一体，螺母沿着轴上下移动，上述所有的智能电动柱的柱体都是固定在机座上，其的驱动都是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，一体化或非一体化太阳能路灯角度的调节，是调节光伏板的角度，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制光伏板的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、GPS卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，所述铰接装置的构件是由1块底板和C块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，C=2时候，是螺栓固定连接，当C＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用智能电动柱、固定或活动的支架的不同组合体，构建成一个1维度或2维度非感应式追踪的太阳能路灯；光伏板的方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制。

本实用新型的一种追日型无光电传感器的太阳能路灯，提供的1纬度或2纬度无需光电传感器的追踪技术，是有别于公知的固定支架技术和感应式追踪技术的一种新型非感应式追踪技术，其技术简单、成本低、自损电量小，在光电转换率难以大幅度提高的当下，提高了发电效率，解决了太阳能路灯行业内所亟待解决的技术难题，即太阳能路灯不仅要能够追日而且还要具有实用价值的难题，本实用新型的太阳能路灯发电量比不具有追日功能的固定支架技术的平均多增加了60%左右，具有很好的经济效益和生态效益，为太阳能路灯的大面积推广应用提供了强有力的支撑。

附图说明

图1为有驱动装置的2维度追日模式的正视图：符号1为光伏板，符号2为驱动装置，符号3为光源，符号4为两根T型空心管铰接连接形成的铰接装置，符号5为光伏板底部直立的立柱，符号6为智能电动柱，符号7为灯杆；图2为无驱动装置的1维度追日模式的正视图：符号8为光伏板底部弯曲的立柱，图3为无驱动装置的2维度追日模式的平面俯视图：符号9为滚动轴承或圆环的基座，符号10为滚动轴承或圆环，符号11为空心管P，符号12为T型智能电动柱的顶端，符号13为紧固构件，符号14为电机，符号15为齿轮，符号16为T型智能电动柱；图4为无驱动装置的2维度追日模式的正视图：符号17紧固构件的支架，符号18为光伏板的固定支架；图5为安装在造型框中的太阳能板的背光面：符号19为造型框；图6是安装在造型框中的太阳能板的向阳面。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图对本发明做进一步描述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

角度的调节是一日之内三次或多次，2维度追踪的调节的时间段分为上午、正午、下午三个时段，一日之内的三次调节，上午时段，光伏板面朝东面，倾角最大，正午时段，光伏板是水平状；下午时段，光伏板面朝西面，倾角最大，每间隔E分钟进行一次方位角的调节，在E分钟内倾角调节F次，所述输入法当中的光伏板的最大倾角ψ的角度值按算术平均分成F次，每次调节的角度值为ψ/F，三个时间段内光伏板的朝向与1日之内三次调节的相同，在上午时段，每次新调节的角度值为ψ-J*ψ/F，J是整数的数字系列值，最小值为1，最大值为F；在下午时段，每次新调节的角度值为γ+ψ/F，γ是调节前一时刻的角度值，每次方位角进行调节时，倾角都已经归位到初始的位置，无驱动装置的1维度追踪的太阳能角度控制器水平安装，方位角调节的次数，是一日之内所有调节时间的总和，按每间隔D分钟计算所得，无驱动装置的2维度追踪的空心管P内的电机每次旋转的角度与上述每次倾角调节的角度相同。

参考图1是2维度追日模式的示意图，光伏板1底部的立柱5与智能电动柱6通过两根T型空心管铰接形成铰接装置4连为一体，与驱动装置2螺栓固定连接，驱动装置2螺栓固定连接在智能电动柱6上，智能电动柱6通过基座固定连接在灯杆7的顶端，由此构成一个2维度追日的发电系统，在预定时刻，首先调节光伏板1的方位角，太阳能角度控制器将根据电子指南针模块输出的信号得出太阳朝东或朝西的方位角，通过角度传感器由控制器控制智能电动柱6的电机转动，通过机座内的机械传动机构带动轴转动，轴转动的同时又带动柱体同向转动，则光伏板1转动到位，驱动装置2也同时转动到位后则开始调节倾角，具体的调节方式参照0008段。

参考图2是无驱动装置1维度追日模式的示意图，追日系统的结构基本与上述2纬度追踪系统的相同，只是没有安装驱动装置和铰接装置，光伏板1固定安装在立柱9的顶端，立柱9底部插入或套在智能电动柱6的顶端螺栓固定，1纬度追日系统只是调节方位角，倾角固定不变，方位角的调节的方式参照0008~0009段。

参阅图3~4为无驱动装置2维度追日模式的平面俯视图和正视图，光伏板1通过固定支架18固定安装与空心管P11上，空心管P11固定于滚动轴承或圆环10上，滚动轴承或圆环10固定于基座9上，基座9固定于T型智能电动柱16的顶端翼12上，电机14和齿轮15安装在空心管P11内，齿轮15与电机7的转轴相连，并固定于空心管P11内侧，电机14通过电机座固定于紧固构件13上，空心管P14的两端分别连接在紧固构件13的转轮上，紧固构件13固定安装在支架17上，支架17固定于T型智能电动柱16的顶端翼12上，由此完成无驱动装置2纬度追日系统的安装，安装完成后，电源启动后太阳能角度控制器使得光伏1归位到当时其该有的状态，在预定时刻，首先调节光伏板1的方位角，然后调节光伏板1的倾角，倾角的调节是采用太阳能角度控制器控制空心管P11内电机14的转动，电机转动的同时，带动光伏板1同向转动，从而使得光伏板1的倾角发生改变，空心管P11内电机14每次旋转的角度与每次倾角调节的角度相同，具体的调节方式参照0008~0010段，每次调节结束后，系统又自动归位到原有的状态。

路灯是一个城市的一道靓丽的风景线，参阅图5~6是具有各类造型的光伏板，这是一种能够融入当地景观，具有观赏性的太阳能板，一改目前太阳能路灯光伏板的单调和死板的色彩，为城市增添了美景。

Claims (1)

1.一种追日型无光电传感器的太阳能路灯，其包含了太阳能角度控制器、蓄电池、光源、灯杆、光伏板，所述灯杆分为固定式和便携式两种类型，所述固定式灯杆分为上下两段，底段固定不动，顶段能够旋转是一种智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，机座固定连接在底段灯杆上，所述便携式灯杆是升降式的，其柱体是由G根空心管和G个螺母所构成，G个螺母的内径相同但外径不同，空心管底部与螺母是固定连接形成一个组合体，所述螺母是一个空心圆柱体，其外径大于同属一个组合体中的空心管外径，除了最底层组合体的螺母外侧是光滑无螺纹之外，其余螺母的侧面都是螺纹结构，但顶面及底面也无螺纹，除了最底层组合体的螺母是固定安装在轴上随轴转动之外，其余组合体都是套在轴上沿着轴上下做旋转运动，除了升降灯杆最顶端之外，其余空心管的内侧都是螺纹结构，G个组合体中除了最底层的组合体之外，其余每个组合体是安装在其下端组合体中的空心管上，上端组合体的螺母与下端组合体的内空心管形成一个螺旋传动机构，最底层组合体的顶端与轴齐平，轴的顶端安装有块圆环，其直径比轴的大，却小于直径最小的内空心管直径，灯杆最顶端活动式的连接有根智能电动柱，灯杆升降的驱动，第一种是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，第二种是采用手动转动机座内的机械传动机构来进行，光伏板分为有造型框和无造型框的两种类型，造型框的形状有6种不同的组合体，第1种是多边形之间或圆形之间或椭圆形之间的组合体，共3类，第2种是多边形与圆形或椭圆形间的组合体，共2类，第3种是圆形与椭圆形间的组合体，共1类，每组组合体向光面都是光伏板，背光面都是带有不同类型图案的彩画，太阳能路灯分为一体化和非一体化两种，一体化太阳能路灯的光伏板是与灯具、蓄电池、控制器是共同组装在一个箱子里形成一体，非一体化太阳能路灯的光伏板与灯具是分别安装在不同的位置，系统的追踪分为无驱动装置的1维度追踪或2维度追踪或有驱动装置的2维度追踪的三种不同模式，1维度追踪只能调节方位角，2维度追踪能同时调节方位角和倾角，在1维度追踪方式里，一体化太阳能路灯的箱子的底面横向和纵向安装有Ⅱ形状的构件，在两者的交叉之处安装有弯曲的立柱，一体化太阳能路灯倾斜式地固定在立柱的顶端上，立柱的底端固定在智能电动柱的顶端上；在非一体化太阳能路灯当中，光伏板分为1块或2块的两种类型，光伏板为2块的，在交接处的边框分别采用两根梁把两块光伏板连为一体，在固定为一体的光伏板底部以及光伏板为1块的底部安装有与上述相同的Ⅱ形状的构件和立柱，非一体化太阳能路灯与立柱以及立柱固定在智能电动柱上的安装方式与上述一体化路灯的相同；在无驱动装置2维度追踪模式当中，支柱顶端或灯杆上段安装的是一根T型智能电动柱，在T型柱体顶部的翼上固定安装有S个基座，每个基座上固定有1个滚动轴承或圆环，一根空心管P，固定在S个滚动轴承或圆环内，空心管P内安装有1或2个电机的组合体，电机组合体包含了电机、齿轮、电机机座，齿轮与电机的轴连接并固定在空心管内侧，电机安放在空心管P内但不与其内壁固定，电机固定在电机机座上，电机机座固定紧固构件上，空心管P的两端分别连接在紧固构件的转轮上，两端的紧固构件固定在支架上，支架分别固定在T型智能电动柱顶部的两端，所述非一体化太阳路灯光伏板的底部中央固定在空心管P上，所述一体化太阳能路灯的尾部固定在空心管P上，在有驱动装置的2维度追踪方式里，一体化或非一体化的太阳能路灯的光伏板底部结构与1维度的相同，但立柱是直立的，光伏板与立柱的连接，在非一体化中是垂直安装、在一体化中是垂直或倾斜式地固定在立柱顶端，立柱底端通过铰接装置与智能电动柱连接，所述的铰接装置是由两根T型空心管所构成，各自的顶端通过铰接装置的构件铰接连接形成一体，其中一根T型空心管插入或套在智能电动柱顶端固定连接，另一根T型空心管插入或套在光伏板或箱子的底部立柱上螺栓固定连接，所述的驱动装置，一端都是与智能电动柱螺栓固定，另一端与光伏板或箱子的底部螺栓连接，所述驱动装置是一种智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、空心管所构成，空心管底部固定在螺母上与其形成一体，螺母沿着轴上下移动，上述所有的智能电动柱的柱体都是固定在机座上，其的驱动都是采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，一体化或非一体化太阳能路灯角度的调节，是调节光伏板的角度，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制光伏板的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、GPS卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，所述铰接装置的构件是由1块底板和C块的多边形竖板所构成，竖板带有圆弧的一端带有孔洞，另外一端焊接固定在底板上，所述铰接装置的构件，C=2时候，是螺栓固定连接，当C＞2时候，是铰接连接形成一个铰接装置，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用智能电动柱、固定或活动的支架的不同组合体，构建成1个1维度或2维度非感应式追踪的太阳能路灯；光伏板的方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制。

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