一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈及其系統(tǒng)，其中，所述太陽能路燈包括：太陽能采集裝置、儲能裝置，照明裝置，光感裝置，處理器裝置，開關(guān)裝置以及驅(qū)動裝置；所述處理器裝置根據(jù)所述光感裝置接收的太陽光照，判斷當(dāng)前光線強(qiáng)度，以及太陽光照的角度；所述開關(guān)裝置根據(jù)當(dāng)前光線強(qiáng)度，控制所述照明裝置的啟閉；所述驅(qū)動裝置調(diào)用驅(qū)動電機(jī)并使所述太陽能采集裝置與太陽處于正對應(yīng)狀態(tài)。有益效果是：（1）通過光感裝置對當(dāng)前環(huán)境的判斷，使路燈的開關(guān)不受時間影響，只要是在無光照環(huán)境下路燈均可自動打開；（2）通過光感裝置追蹤太陽的位置，使太陽能板始終能夠正對太陽，提高了太陽能板的利用效率，大大增加了總的發(fā)電量。
【專利說明】一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈及其系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能路燈【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源短缺日益制約著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前，我國照明消耗的電能約占電力生產(chǎn)總量的10%—20%，而城市公共照明在照明耗電中更是占據(jù)了30%的份額。如何有效降低能耗，實現(xiàn)綠色照明，減少市政開支成為當(dāng)務(wù)之急。在道路照明中，傳統(tǒng)的鈉燈在照明的舞臺上扮演著重要的角色，而未來越來越多的路燈將采用太陽能LED路燈，不僅是因為它有著出色的照明表現(xiàn)，更因為它的使用壽命更長，功率卻更低，是鈉燈照明的理想替代產(chǎn)品?，F(xiàn)有太陽能路燈由太陽能量采集裝置，儲能裝置，和照明裝置三部分組成。太陽能采集裝置完成光能轉(zhuǎn)換成電能，其主要部分為太陽能電池板。儲能裝置實現(xiàn)將轉(zhuǎn)換后的電能存儲起來，主要由蓄電池組完成。照明裝置一般為路燈、監(jiān)控裝置等耗電設(shè)備。為了滿足照明系統(tǒng)的續(xù)航時間，一般采用增大太陽能板的結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)而增大采光面積來實現(xiàn)儲能的提升，但增加了成本。另一方面，現(xiàn)有的太陽能路燈的亮滅依賴于提前寫入的時間程序，固定時間亮起或熄滅，而在陰雨天或者大霧天氣下不能很好的實現(xiàn)照明功能。同時由于冬夏陽光升起時間不同，采用固定時間操作其啟閉，往往會造成能量的浪費，尤其是夏天經(jīng)常出現(xiàn)陽光已經(jīng)升起很高了，路燈依然處于高亮狀態(tài)。
[0003]因此，本發(fā)明提出了一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈及其系統(tǒng)，通過感光矩陣追蹤光強(qiáng)最高點，調(diào)整太陽能板的對光角度，完成最大化的接收太陽光照，同時根據(jù)光感模塊控制路燈的啟閉。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈及其系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不能有效的吸收光能，采用固定時間孔路燈的啟閉造成能力的浪費等問題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈，包括:
[0007]太陽能采集裝置，用以將光能轉(zhuǎn)換成電能；
[0008]儲能裝置，用以將轉(zhuǎn)換后的電能存儲起來；
[0009]照明裝置，用以照明；
[0010]光感裝置，用以接收太陽光照；
[0011]處理器裝置，根據(jù)所述光感裝置接收的太陽光照，判斷當(dāng)前光線強(qiáng)度，以及太陽光照的角度；
[0012]開關(guān)裝置，根據(jù)當(dāng)前光線強(qiáng)度，控制所述照明裝置的啟閉；
[0013]驅(qū)動裝置，根據(jù)太陽光照的角度，調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集裝置的角度，并使所述太陽能采集裝置與太陽處于正對應(yīng)狀態(tài)。
[0014]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述太陽能采集裝置為太陽能電池板。
[0015]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述儲能裝置為蓄電池。
[0016]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光感裝置由兩塊相互交叉垂直設(shè)置的遮光板以及分別落入兩塊所述遮光板之間的感光二極管組組成。通過不同區(qū)域的所述感光二極管組對光照的信號響應(yīng)，以判斷太陽光照的強(qiáng)度及角度。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述感光二極管組由多個矩形列陣排布的感光二極管組成。
[0018]本發(fā)明還提出了一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)，包括:
[0019]太陽能采集模塊，用以將光能轉(zhuǎn)換成電能；
[0020]儲能t吳塊，用以將轉(zhuǎn)換后的電能存儲起來；
[0021]照明模塊，用以照明；
[0022]光感模塊，用以接收太陽光照；
[0023]處理器模塊，根據(jù)所述光感模塊接收的太陽光照，判斷當(dāng)前光線強(qiáng)度，以及太陽光照的角度；
[0024]開關(guān)模塊，根據(jù)當(dāng)前光線強(qiáng)度，控制所述照明模塊的啟閉；
[0025]驅(qū)動模塊，根據(jù)太陽光照的角度，調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊的角度，并使所述太陽能采集模塊與太陽處于正對應(yīng)狀態(tài)。
[0026]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述光感模塊由兩塊相互交叉垂直設(shè)置的遮光板以及分別落入兩塊所述遮光板之間的感光二極管組組成，通過不同區(qū)域的所述感光二極管組對光照的信號響應(yīng)，以判斷太陽光照的強(qiáng)度及角度。
[0027]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述感光二極管組由多個矩形列陣排布的感光二極管組成。
[0028]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述開關(guān)模塊控制所述照明模塊的啟閉的方法包括:
[0029]通過所述光感模塊獲取太陽光照；
[0030]通過所述處理器模塊根據(jù)光線強(qiáng)度與預(yù)設(shè)的啟閉值進(jìn)行對比；
[0031]當(dāng)當(dāng)前的光線強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)的啟閉值時，關(guān)閉所述照明模塊；
[0032]當(dāng)當(dāng)前的光線強(qiáng)度小于預(yù)設(shè)的啟閉值時，關(guān)閉所述照明模塊。
[0033]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述驅(qū)動模塊調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊的角度的方法包括:
[0034]通過所述光感模塊獲取太陽光照；
[0035]通過所述處理器模塊計算出太陽光照的角度；
[0036]驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊的角度。
[0037]本發(fā)明具有的有益效果是:(I)通過光感裝置對當(dāng)前環(huán)境的判斷，使路燈的開關(guān)不受時間影響，只要是在無光照環(huán)境下路燈均可自動打開；(2)通過光感裝置追蹤太陽的位置，使太陽能板始終能夠正對太陽，提高了太陽能板的利用效率，達(dá)到40%以上，大大增加了總的發(fā)電量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發(fā)明實施方案或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施方案或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方案，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為本發(fā)明:一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明:一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈的光感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3為本發(fā)明:一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)的原理不意圖。
【具體實施方式】
[0042]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0043]參照圖1所示，一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈，包括:太陽能采集裝置1、儲能裝置2，照明裝置3，光感裝置4，處理器裝置5，開關(guān)裝置6以及驅(qū)動裝置7，其中，太陽能采集裝置I為太陽能電池板，用以將光能轉(zhuǎn)換成電能；儲能裝置2為蓄電池，用以將轉(zhuǎn)換后的電能存儲起來；照明裝置3為路燈，用以照明；光感裝置4用以接收太陽光照；處理器裝置5根據(jù)所述光感裝置4接收的太陽光照，判斷當(dāng)前光線強(qiáng)度，以及太陽光照的角度；開關(guān)裝置6根據(jù)當(dāng)前光線強(qiáng)度，控制所述照明裝置3的啟閉；驅(qū)動裝置7根據(jù)太陽光照的角度，調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集裝置I的角度，并使所述太陽能采集裝置I與太陽處于正對應(yīng)狀態(tài)。
[0044]參照圖2所示，本發(fā)明中的所述光感裝置4由兩塊相互交叉垂直設(shè)置的遮光板41以及分別落入兩塊所述遮光板41之間的感光二極管組42組成。通過不同區(qū)域的所述感光二極管組42對光照的信號響應(yīng)，以判斷太陽光照的強(qiáng)度及角度。其中，所述感光二極管組42由多個矩形列陣排布的感光二極管43組成。
[0045]具體的，當(dāng)太陽并沒有完全升起時，其中，第一和第四單元的感光二極管組42首先接收到光照，由于遮光板41的阻擋，第二和第三單元的感光二極管組無法收到光照，從而處理器裝置5判斷出太陽光照的角度，太陽處于光感裝置4的第一和第四單元方向，驅(qū)動裝置7從而調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集裝置I的角度。
[0046]當(dāng)?shù)谝?、第二、第三和第四單元的感光二極管組42均收到光照時，且感光二極管組42上的每個感光二極管43都受到光照，處理器裝置5判斷出太陽光照的角度與光感裝置4垂直。
[0047]參照圖3所示，本發(fā)明還提出了一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)，包括:太陽能采集模塊11，儲能模塊12，照明模塊13，光感模塊14，處理器模塊15，開關(guān)模塊16，驅(qū)動模塊17，其中，太陽能采集模塊11用以將光能轉(zhuǎn)換成電能；儲能模塊12用以將轉(zhuǎn)換后的電能存儲起來；照明模塊13用以照明；光感模塊14用以接收太陽光照；處理器模塊15根據(jù)所述光感模塊14接收的太陽光照，判斷當(dāng)前光線強(qiáng)度，以及太陽光照的角度；開關(guān)模塊16根據(jù)當(dāng)前光線強(qiáng)度，控制所述照明模塊13的啟閉；驅(qū)動模塊17根據(jù)太陽光照的角度，調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊11的角度，并使所述太陽能采集模塊11與太陽處于正對應(yīng)狀態(tài)。
[0048]其中，所述光感模塊14由兩塊相互交叉垂直設(shè)置的遮光板以及分別落入兩塊所述遮光板之間的感光二極管組組成，通過不同區(qū)域的所述感光二極管組對光照的信號響應(yīng)，以判斷太陽光照的強(qiáng)度及角度。優(yōu)選的，所述感光二極管組由多個矩形列陣排布的感光二極管組成。
[0049]本發(fā)明中的所述開關(guān)模塊16控制所述照明模塊13的啟閉的方法包括:
[0050]通過所述光感模塊14獲取太陽光照；
[0051]通過所述處理器模塊15根據(jù)光線強(qiáng)度與預(yù)設(shè)的啟閉值進(jìn)行對比；
[0052]當(dāng)當(dāng)前的光線強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)的啟閉值時，關(guān)閉所述照明模塊13 ;
[0053]當(dāng)當(dāng)前的光線強(qiáng)度小于預(yù)設(shè)的啟閉值時，關(guān)閉所述照明模塊13。
[0054]本發(fā)明中的所述驅(qū)動模塊17調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊11的角度的方法包括:
[0055]通過所述光感模塊14獲取太陽光照；
[0056]通過所述處理器模塊15計算出太陽光照的角度；
[0057]驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊11的角度。
[0058]本發(fā)明通過光感裝置對當(dāng)前環(huán)境的判斷，使路燈的開關(guān)不受時間影響，只要是在無光照環(huán)境下路燈均可自動打開；通過光感裝置追蹤太陽的位置，使太陽能板始終能夠正對太陽，提高了太陽能板的利用效率，達(dá)到40%以上，大大增加了總的發(fā)電量。
[0059]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈，其特征在于，包括: 太陽能采集裝置，用以將光能轉(zhuǎn)換成電能； 儲能裝置，用以將轉(zhuǎn)換后的電能存儲起來； 照明裝置，用以照明； 光感裝置，用以接收太陽光照； 處理器裝置，根據(jù)所述光感裝置接收的太陽光照，判斷當(dāng)前光線強(qiáng)度，以及太陽光照的角度； 開關(guān)裝置，根據(jù)當(dāng)前光線強(qiáng)度，控制所述照明裝置的啟閉； 驅(qū)動裝置，根據(jù)太陽光照的角度，調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集裝置的角度，并使所述太陽能采集裝置與太陽處于正對應(yīng)狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈，其特征在于，所述太陽能采集裝置為太陽能電池板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈，其特征在于，所述儲能裝置為蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈，其特征在于，所述光感裝置由兩塊相互交叉垂直設(shè)置的遮光板以及分別落入兩塊所述遮光板之間的感光二極管組組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈，其特征在于，所述感光二極管組由多個矩形列陣排布的感光二極管組成。
6.一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)，其特征在于，包括: 太陽能采集模塊，用以將光能轉(zhuǎn)換成電能； 儲能模塊，用以將轉(zhuǎn)換后的電能存儲起來； 照明模塊，用以照明； 光感模塊，用以接收太陽光照； 處理器模塊，根據(jù)所述光感模塊接收的太陽光照，判斷當(dāng)前光線強(qiáng)度，以及太陽光照的角度； 開關(guān)模塊，根據(jù)當(dāng)前光線強(qiáng)度，控制所述照明模塊的啟閉； 驅(qū)動模塊，根據(jù)太陽光照的角度，調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊的角度，并使所述太陽能采集模塊與太陽處于正對應(yīng)狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述光感模塊由兩塊相互交叉垂直設(shè)置的遮光板以及分別落入兩塊所述遮光板之間的感光二極管組組成，通過不同區(qū)域的所述感光二極管組對光照的信號響應(yīng)，以判斷太陽光照的強(qiáng)度及角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述感光二極管組由多個矩形列陣排布的感光二極管組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)模塊控制所述照明模塊的啟閉的方法包括: 通過所述光感模塊獲取太陽光照； 通過所述處理器模塊根據(jù)光線強(qiáng)度與預(yù)設(shè)的啟閉值進(jìn)行對比； 當(dāng)當(dāng)前的光線強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)的啟閉值時，關(guān)閉所述照明模塊； 當(dāng)當(dāng)前的光線強(qiáng)度小于預(yù)設(shè)的啟閉值時，關(guān)閉所述照明模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動追蹤光強(qiáng)的太陽能路燈系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動模塊調(diào)用驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊的角度的方法包括: 通過所述光感模塊獲取太陽光照； 通過所述處理器模塊計算出太陽光照的角度； 驅(qū)動電機(jī)調(diào)整所述太陽能采集模塊的角度。
【文檔編號】F21Y101/02GK104482491SQ201410835678
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】孔凡偉, 董糧, 郭瑞娟 申請人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司