TWM453075U - 一體模組化太陽能戶外燈 - Google Patents

Description

一體模組化太陽能戶外燈

本創作係與戶外燈有關，更詳而言之是指一種一體模組化太陽能戶外燈者。

按，由於節能、減碳之需求，近十多年來太陽能戶外燈具之發展狀況甚佳，相關專利亦不少，如中華民國新型第562328號「太陽能路燈之電源系統控制裝置改良」、第M283111號「太陽能路燈」、第M324746號「太陽能庭園燈及其照明模組」、第M357792號「太陽能燈源之自動控制省電系統」、第M414539號「太陽能及太陽能路燈」及發明第I332065號「太陽能燈具裝置」等專利所示。

由上可知，習知太陽能戶外燈在安裝時需要將各種模組(太陽能板、LED燈具、控制器及蓄電池等)一一配線組裝，且太陽能板多為外露及單一功能(利用太陽能板電壓變化來啟動或關閉LED燈)，無法切換兩種以上功能運作(例如在特定時間段啟動多個多種感測器及要求LED燈亮度調整等功能轉變)，更且耗能較高、使用壽命不長。

緣是，本創作人乃針對上述問題深入探討，並運用獨到之巧思與學理之應用，研究及參考多種太陽能戶外燈具，幾經試製與試用，終於成功的開發出本案。

本創作之主要目的即在提供一種一體模組化太陽能戶外燈，其一體式、模組化之結構簡潔，可直接安裝於燈桿上而不需要另外拉出電線施工，安裝非常方便，且可視環境之變化自動調整燈具之明暗度，來達到降低電力消耗、節電之效果者。

緣是，為達成前述之目的，本創作係提供一種一體化太陽能戶外燈，可直接設置於燈桿上，包含有：一基座，其一側設有一程式切換開關；一感應單元，設置於該基座上，包含一光敏感應模組、一移動感應模組與一濕度感應模組；一太陽能電池模組與一光源模組，架設於該基座上；一程式控制單元，包含一程式控制系統模組與一程式切換開關，該程式控制系統模組係可接收感應單元各模組之訊號而控制光源模組之運作，該程式切換開關係可供切換來執行不同模組的執行；一燈罩，罩蓋於該基座上。

進一步地，該光敏感測模組係包括一光敏感測器。

進一步地，該移動感應模組係包括若干熱釋紅外線移動感測器，用以可監測各方向是否有移動之人員或物體。

進一步地，該濕度感應模組係濕度感測器或結露感測器。

進一步地，該光源模組包含一白色光源或一暖色 光源。

進一步地，該程式控制系統模組係可根據接收光敏感測模組採集的信號控制光源模組點亮或者熄滅、可根據接收移動傳感模組採集的信號控制光源模組點亮、熄滅或微亮半亮、可根據濕度感應模組採集的信號控制光源模組之白色光源或暖色光源發光。

進一步地，該程式控制系統模組包有一計時器，用以控制何時啟動各該感測器運作。

進一步地，更包含有一電池模組，設置於該基座並電連接各感應單元、太陽能電池模組、光源模組與程式控制單元，用以可儲存該太陽能電池模組發電之電力及供應電力予各單元、模組之運作。

進一步地，該程式控制系統模組與光源模組之間係電連接有一調變模組，用以可依據該充電電池之殘餘電量變化來調變光源模組之發光亮度、延長充電電池之工作時間。

進一步地，該調變模組係PWM充放電控制器。

進一步地，其中更包含有一直流電源充電模組，電連接該電池模組，用以使該電池模組可連接市電充電。

以下，茲舉本創作一較佳實施例，並配合圖式做進一步之詳細說明如後： 首先，請參閱圖一至圖四所示，本創作一較佳實施例之一體化太陽能戶外燈10，包含有一基座12、一感應單元13、一太陽能電池模組14、一光源模組15、一程式控制單元16與一燈罩17。

該基座12，概呈殼狀，係可利用鎖接或其他方式(如焊接等)固設於一燈桿20上。

該感應單元13，設置於該基座12，包含一光敏感應模組22、一移動感應模組24與一濕度感應模組26。該光敏感應模組22係包括光敏感測器等控制電路，用以可偵測該燈桿20週遭環境之光線明亮程度。該移動感應模組24係包括數個熱釋紅外線移動感測器(圖中未示)，用以可監測該燈桿20週遭環境各方向是否有移動之人員或物體。該濕度感應模組26係濕度感測器或結露感測器，用以可偵測該燈桿20週遭環境的水氣濕度。

該太陽能電池模組14，係太陽能板，架設於該基座12上。

該光源模組15，包含一白色光源與一暖色光源(圖中未示)，可為LED燈具。

該程式控制單元16，包含一程式控制系統模組32與一程式切換開關34。該程式控制系統模組32，係IC，可為習知51系列單片機、Atmegal AVR或ARM系列等類型單片機晶片，其所需用的程式係以編程語 言，如BASIC語言、C語言、C++等任一種來編撰後燒錄於IC內來執行控制運行指令，係設置於該基座12內並電連接感應單元13、太陽能電池模組14與光源模組15，用以可接收感應單元13各模組之訊號而控制光源模組15的運作，包有一計時器(圖中未示)，用以可用程式編輯來控制何時啟動各該模組運作。該程式切換開關34係設置於基座12底側，用以可供使用者自行切換執行該感應單元13不同模組的運作。

該燈罩17，罩蓋於該基座12上而覆蓋太陽能電池模組14、一光源模組15，係可供光線透射。

此外，更包含有一電池模組18，設置於該基座12內並電連接各感應單元13、太陽能電池模組14、光源模組15與程式控制單元16，包含充電電池與電池保護電路，用以可儲存該太陽能電池模組14發電之電力及供應電力予各單元、模組之運作，該電池保護電路係可避免充電電池充放電時過流或過壓。一直流電源充電模組19，電連接該電池模組18，用以使該電池模組18可連接市電充電，該程式控制系統模組32與光源模組15之間更電連接有一調變模組36，係PWM充放電控制器，用以可依據該電池模組18內充電電池之殘餘電量變化來調變光源模組15之發光亮度、延長電池模組18之工作時間。

藉由上述之構成，該程式控制系統模組32係可根 據接收光敏感測模組22採集的信號控制光源模組15點亮或者熄滅，亦可根據該移動傳感模組24採集的信號控制光源模組點亮、熄滅或微亮半亮，更可根據接收該濕度感應模組26採集的信號控制光源模組15之白色光源或暖色光源發光。

藉此，本創作該一體化太陽能戶外燈10係一體式、模組化之設計，可直接安裝於該燈桿20上作為照明之用，如圖四所示，安裝方式甚為便利、容易，其運作方式與特色、功效如下：在白天，該太陽能電池模組14受日照後進行光電轉換而蓄電於電池模組18之充電電池。當天色、亮度變暗時，該光敏感測模組22因收照度降低使電壓訊號改變，該程式控制系統模組32接受此訊號變化後達到設定條件下就啟動光源模組15點亮，該程式控制系統模組32可設定此時光源模組15是全亮、部分亮、馬上亮或幾小時後啟動移動傳感模組24來偵測人車經過時做光源模組15亮度調節(無人車經過時則光源模組15只有微亮，當有人車經過時，該移動傳感模組24會有訊號變化，該程式控制系統模組32接受此訊號變化後達到設定條件下就啟動光源模組15燈變亮，當人車移出該移動傳感模組24之可偵測距離後又會有訊號之變化，該程式控制系統模組32接受此訊號變化後達到設定條件下就調光源模組15燈變回微 亮，以達到省能、延長工作時間之效果。

其次，當戶外天氣由晴天變為陰雨天或是霧氣很大的夜晚，戶外環境之濕度皆會有所變化，當濕度低於該濕度感應模組26之設定值(例如90%濕度，可依需求調整)時，該程式控制系統模組32可促使光源模組15只點亮白色光源。而當氣候環境濕度大時(如大於設定值90%濕度)，該程式控制系統模組32會使光源模組15自動切換點亮暖色光源來增加光的穿透度，使戶外環境視線更佳。

當天氣陰雨天一直持續著，則該太陽能電池模組14因無日照就無法給電池模組18，該光源模組15就會一直消耗殘留電力到耗盡為止，如圖五所示，然而傳統太陽能戶外燈每天耗電量為固定值，假如要在連續五天陰雨天下還可以正常工作，則其儲存電力就要每天耗損值的五倍，如此一來蓄電池體積就會很大，安裝麻煩、花費更高，本創作該一體化太陽能戶外燈10可藉由調變模組36之脈寬寬度調模式功能(Pulse Width Modulation，PWM)來依電池模組18放電之殘餘電量變化來調變光源模組15之亮度，可獲致延長該電池模組18工作時間之效果。

此外，該直流電源充電模組19內係可設置包括充電DC輸入保護電路、自動充電管理電路以及自動升降壓管理電路等電路，用以可在連續無日光下透過 AC-DC變壓器電源輔助該電池模組18充電。

由上可知，本創作該一體化太陽能戶外燈藉由一體式、模組化之簡潔結構，可直接設置於燈桿上而不需要另外拉出電線施工，安裝非常方便，特別適用於偏遠地區或山上，且其利用該程式控制系統模組控制多種感應模組之設計，透過各該感應模組對於環境之偵測再將訊號回饋到程式控制系統模組來自動調整光源模組的亮暗度，俾達到降低電力消耗、節電之效果；緣是，本創作確實符合新型專利之規定，爰依法提出申請。

以上所揭示的，僅僅係本創作的較佳實施方式而已，不能以此來限定本創作實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本創作所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，都應仍屬本創作專利涵蓋的範圍。

10‧‧‧一體化太陽能戶外燈

12‧‧‧基座

13‧‧‧感應單元

14‧‧‧太陽能電池模組

15‧‧‧光源模組

16‧‧‧程式控制單元

17‧‧‧燈罩

18‧‧‧電池模組

19‧‧‧直流電源充電模組

20‧‧‧燈桿

22‧‧‧光敏感應模組

24‧‧‧移動感應模組

26‧‧‧濕度感應模組

32‧‧‧程式控制系統模組

34‧‧‧程式切換開關

36‧‧‧調變模組

圖一係本創作一較佳實施例之系統圖。

圖二係本創作一較佳實施例之部份剖視圖。

圖三係本創作一較佳實施例之底視圖。

圖四係本創作一較佳實施例安裝於燈桿上之示意圖。

圖五係本創作一較佳實施例連續陰雨天時一般 定量及PWM方式之殘留電池量曲線圖。

10‧‧‧一體化太陽能戶外燈

13‧‧‧感應單元

14‧‧‧太陽能電池模組

15‧‧‧光源模組

16‧‧‧程式控制單元

18‧‧‧電池模組

19‧‧‧直流電源充電模組

22‧‧‧光敏感應模組

24‧‧‧移動感應模組

26‧‧‧濕度感應模組

32‧‧‧程式控制系統模組

34‧‧‧程式切換開關

36‧‧‧調變模組

Claims (11)

1. 一體化太陽能戶外燈，包含有：一基座，可直接設置於燈桿上；一感應單元，設置於該基座上，包含一光敏感應模組、一移動感應模組與一濕度感應模組，該光敏感應模組係可偵測週遭環境之光線明亮程度，該移動感應模組係可偵測週遭環境各方向是否有移動之人員或物體，該濕度感應模組係可偵測週遭環境的水氣濕度；一太陽能電池模組與一光源模組，架設於該基座上；一程式控制單元，設置於該基座，包含電連接之一程式控制系統模組與一程式切換開關，該程式控制系統模組係電連接感應單元、太陽能電池模組與光源模組，用以可接收該感應單元各模組之訊號而控制光源模組之運作，該程式切換開關係可供切換來執行該感應單元不同模組的運作；及一燈罩，罩蓋於該基座上而覆蓋太陽能電池模組與光源模組，係可供光線透射。
2. 如申請專利範圍第1項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該光敏感測模組係包括一光敏感測器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該移動感應模組係包括若干熱釋紅 外線移動感測器，用以可監測各方向是否有移動之人員或物體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該濕度感應模組係濕度感測器或結露感測器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該光源模組包含一白色光源或一暖色光源。
6. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該程式控制系統模組係可根據接收光敏感測模組採集的信號控制光源模組點亮或者熄滅、可根據接收移動傳感模組採集的信號控制光源模組點亮、熄滅或微亮半亮、可根據濕度感應模組採集的信號控制光源模組之白色光源或暖色光源發光。
7. 如申請專利範圍第6項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該程式控制系統模組包含有一計時器，用以控制何時啟動各該模組運作。
8. 如申請專利範圍第6項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，更包含有一電池模組，設置於該基座並電連接各感應單元、太陽能電池模組、光源模組與程式控制單元，用以可儲存該太陽能電池模組發電之電力及供應電力予各單元、模組之運作。
9. 如申請專利範圍第8項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該程式控制系統模組與光源模組之間係電連接有一調變模組，用以可依據該電池模組之殘餘電量變化來調變光源模組之發光亮度、延長電池模組之工作時間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中，該調變模組係PWM充放電控制器。
11. 如申請專利範圍第8項所述之一體模組化太陽能戶外燈，其中更包含有一直流電源充電模組，電連接該電池模組，用以使該電池模組可連接市電充電。