CN219735239U - 一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，旨在解决现有的路灯光伏板由于无法调节，导致与太阳偏角大，发电效率低下的不足。该实用新型包括杆体和固定连接在杆体上的灯体，还包括机械调节组件和光伏板组件，机械调节组件包括转动连接光伏板组件的第一支撑杆、活动连接光伏板组件的第二支撑杆、导向框架以及驱动器，导向框架呈弧形且两端低中间高，驱动器驱动第一支撑杆绕第一支撑杆的轴线转动，第二支撑杆的两端分别活动连接在导向框架和光伏板组件上。本申请以单电机实现转动调节‑倾角调节，成本较低，具有较好的经济效益。

Description

一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用领域，更具体地说，它涉及一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯。

背景技术

目前，许多路灯装载了太阳能光伏板，利用光伏板发电作为补充，充分的利用了空间，降低了能耗。

但是，路灯装载的光伏板往往是不可调整的，白天到夜间，一年的四季太阳高度都存在变化，太阳能板的倾斜角对太阳能的吸收能力大不一样，太阳能光伏板仰角不可调严重制约了太阳能的转换率。而多轴式调整结构又较为昂贵，应用于路灯光伏板在成本上不可接收。

有鉴于此，本申请旨在实现一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，在成本较低的前提下为路灯提供太阳追踪功能，从而提高光伏板的发电效率，提升光伏板的利用率。

发明内容

本实用新型克服了现有的路灯光伏板由于无法调节，导致与太阳偏角大，发电效率低下的不足，提供了一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，它能实现低成本的追踪太阳，降低光伏板与太阳的偏角，从而提高发电效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，包括杆体和固定连接在杆体上的灯体，包括机械调节组件和光伏板组件，机械调节组件包括转动连接光伏板组件的第一支撑杆、活动连接光伏板组件的第二支撑杆、导向框架以及驱动器，导向框架呈弧形且两端低中间高，驱动器驱动第一支撑杆绕第一支撑杆的轴线转动，第二支撑杆的两端分别活动连接在导向框架和光伏板组件上。

本申请提供了一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯。首先，通过与光伏板组件固定连接的第一支撑杆的转动，实现在竖直方向上的追踪。其次是，光伏板组件在转动过程中，光伏板的角度受到第二支撑杆的限位。光伏板组件随着第一支撑杆的转动而转动，在转动过程中带动第二支撑板不同转动，第二支撑杆的底部支撑在高度可变的导向框架上，在转动过程中，第二支撑杆顶部的高度变化，从而让光伏板实现相应的角度调整。具体的，导向框架的两端分别对应早上和傍晚，中间对应中午，中午的太阳高度角最高，因此通过对应中午的导向框架位置让光伏板组件与地面的角度较小，而早上和傍晚的太阳高度角则最低，对应的导向框架位置让光伏板的角度与地面的角度较大。通过上述结构，可以仅通过一个驱动器实现对日间对太阳的双轴追踪，在提高发电效率的同时具有较低的成本。

作为优选，光伏板组件上设有调节方向，调节方向为沿着第一支撑杆与光伏板组件的接触点到第二支撑杆与光伏板组件的支撑点的方向，沿着调节方向，光伏板组件上设有导向槽，第二支撑杆顶部铰接有第一滑块，导向槽与第一滑块滑动连接。通过铰接连接和滑动连接，使得在光伏板组件在与第二支撑杆在运动的过程中不会卡死，支持前述的角度调整。

作为优选，第二支撑杆的底部设有第二滑块，第二滑块的侧壁上设有限位槽，导向框架包括第一弧杆和第二弧杆，第一弧杆和第二弧杆位于限位槽中。第二支撑杆通过限位槽和导向框架的第一弧杆和第二弧杆进行限位，实现了通过转动带动第二支撑杆的升降，从而实现光伏板组件角度的变化。

作为优选，还包括有限位箍，限位箍包括连接杆和箍体本体，连接杆转动连接在杆体上，箍体本体箍装第二支撑杆。限位箍进一步的限制了第二支撑杆，起到了对第二支撑杆的导向作用。

作为优选，驱动器控制第一支撑杆转动使得光伏板组件追踪太阳。驱动器通过预先写入的时间控制程序，根据时间输出转动量，带动第一支撑杆作相应转动，在夜间进行复位，相比视觉控制方案，成本更低廉，控制更为简单。

作为优选，导向框架的形状与路灯所在地的纬度适应。不同纬度的地区在正午时的太阳高度角也是不同的，在不同地区调整导向框架中部的高度可以更好的增加太阳的照射量。在一些可能的方案中，导向框架中部的高度以春分、秋分的太阳正午高度角进行设计，可以平衡在冬季和夏季之间的照射量，增大化全年太阳照射量。

作为优选，驱动器为步进电机。步进电机具有较好的位置精度和运动重复性，对应到本申请，可以控制光伏板组件进行多次数、低距离的运动，更好的对准太阳，从而提高发电效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本申请以单电机实现转动调节-倾角调节，成本较低，具有较好的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的导向框架的结构示意图；

图中：

杆体1、灯体2、第一支撑杆3、第二支撑杆4、导向框架5、第一滑块6、第二滑块7、限位槽8、第一弧杆9、第二弧杆10、连接杆11、箍体本体12。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例：

一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，如图1所示，包括杆体1和固定连接在杆体1上的灯体2，还包括机械调节组件和光伏板组件。机械调节组件包括转动连接光伏板组件的第一支撑杆3、活动连接光伏板组件的第二支撑杆4、导向框架5以及驱动器。具体的，机械调节组件设置在灯杆的靠近顶部位置，其中，灯杆的顶部空心，驱动器装在所述空心腔的内部。第一支撑杆3呈竖直状安装在空心腔的出口位置并与杆体1同轴且转动设置。导向框架5安装在灯杆以外并与灯杆固定连接。第二支撑杆4呈竖直状。其中，导向框架5呈弧形且两端低中间高，驱动器驱动第一支撑杆3绕第一支撑杆3的轴线转动，第二支撑杆4的两端分别活动连接在导向框架5和光伏板组件上。值得注意的是，第一支撑杆3和光伏板组件的转动连接指的是，光伏板组件可以通过转动调整其与地面的夹角，而非可以相对第一支撑杆3沿其轴线作相对转动。

具体的，光伏板组件上设有调节方向，调节方向为沿着第一支撑杆3与光伏板组件的接触点到第二支撑杆4与光伏板组件的支撑点的方向，沿着调节方向，光伏板组件上设有导向槽，第二支撑杆4顶部铰接有第一滑块6，导向槽与第一滑块6滑动连接。通过铰接连接和滑动连接，使得在光伏板组件在与第二支撑杆4在运动的过程中不会卡死，支持前述的角度调整。第二支撑杆4的底部设有第二滑块7，第二滑块7的侧壁上设有限位槽8，如图2所示，导向框架5包括第一弧杆9和第二弧杆10，第一弧杆9和第二弧杆10位于限位槽8中。第二支撑杆4通过限位槽8和导向框架5的第一弧杆9和第二弧杆10进行限位，实现了通过转动带动第二支撑杆4的升降，从而实现光伏板组件角度的变化。在一些实施例中第一弧杆9和第二弧杆10是一体结构的。

在一些实施例中，还包括有限位箍，限位箍包括连接杆11和箍体本体12，连接杆11转动连接在杆体1上，箍体本体12箍装第二支撑杆4。限位箍进一步的限制了第二支撑杆4，起到了对第二支撑杆4的导向作用。

控制器的控制部分控制驱动器驱动第一支撑杆3转动使得光伏板组件追踪太阳。驱动器通过预先写入的时间控制程序，根据时间输出转动量，带动第一支撑杆3作相应转动，在夜间进行复位，相比视觉控制方案，成本更低廉，控制更为简单。

在一些实施例中，导向框架5的形状与路灯所在地的纬度适应。不同纬度的地区在正午时的太阳高度角也是不同的，在不同地区调整导向框架5中部的高度可以更好的增加太阳的照射量。在一些可能的方案中，导向框架5中部的高度以春分、秋分的太阳正午高度角进行设计，可以平衡在冬季和夏季之间的照射量，增大化全年太阳照射量。

在一些实施例中，驱动器为步进电机。步进电机具有较好的位置精度和运动重复性，对应到本申请，可以控制光伏板组件进行多次数、低距离的运动，更好的对准太阳，从而提高发电效率。

本申请提供了一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯。首先，通过与光伏板组件固定连接的第一支撑杆3的转动，实现在竖直方向上的追踪。其次是，光伏板组件在转动过程中，光伏板的角度受到第二支撑杆4的限位。光伏板组件随着第一支撑杆3的转动而转动，在转动过程中带动第二支撑板不同转动，第二支撑杆4的底部支撑在高度可变的导向框架5上，在转动过程中，第二支撑杆4顶部的高度变化，从而让光伏板实现相应的角度调整。具体的，导向框架5的两端分别对应早上和傍晚，中间对应中午，中午的太阳高度角最高，因此通过对应中午的导向框架5位置让光伏板组件与地面的角度较小，而早上和傍晚的太阳高度角则最低，对应的导向框架5位置让光伏板的角度与地面的角度较大。通过上述结构，可以仅通过一个驱动器实现对日间对太阳的双轴追踪，在提高发电效率的同时具有较低的成本。在一些其他的实施例中，若光伏板组件不与电网连接，那么为了保证在照射量最少的冬季的发电量，就需要调整导向框架5的最高处使之适应在冬季的太阳高度角。

以上所述的实施例只是本实用新型的较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，包括杆体和固定连接在杆体上的灯体，其特征是，包括机械调节组件和光伏板组件，机械调节组件包括转动连接光伏板组件的第一支撑杆、活动连接光伏板组件的第二支撑杆、导向框架以及驱动器，导向框架呈弧形且两端低中间高，驱动器驱动第一支撑杆绕第一支撑杆的轴线转动，第二支撑杆的两端分别滑动连接在导向框架和光伏板组件上。

2.根据权利要求1所述的一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，其特征是，光伏板组件上设有调节方向，调节方向为沿着第一支撑杆与光伏板组件的接触点到第二支撑杆与光伏板组件的支撑点的方向，沿着调节方向，光伏板组件上设有导向槽，第二支撑杆顶部铰接连接有第一滑块，导向槽与第一滑块滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，其特征是，第二支撑杆的底部设有第二滑块，第二滑块的侧壁上设有限位槽，导向框架包括第一弧杆和第二弧杆，第一弧杆和第二弧杆位于限位槽中。

4.根据权利要求1所述的一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，其特征是，还包括有限位箍，限位箍包括连接杆和箍体本体，连接杆转动连接在杆体上，箍体本体箍装第二支撑杆。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，其特征是，驱动器控制第一支撑杆转动使得光伏板组件追踪太阳。

6.根据权利要求5所述的一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，其特征是，导向框架的形状与路灯所在地的纬度适应。

7.根据权利要求1所述的一种可调节光伏板倾斜角的太阳能路灯，其特征是，驱动器为步进电机。