本實(shí)用新型涉及太陽能設(shè)備領(lǐng)域,特別是一種太陽能路燈。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的太陽能路燈,由于太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)化效率較低,通常需要采用面積較大的太陽能電池板,使太陽能路燈的造價高昂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能路燈,能夠降低電能的消耗,以降低太陽能路燈的成本,優(yōu)選的方案中,能夠通過對太陽能電池姿態(tài)的調(diào)節(jié),獲得更長的照射時間。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種太陽能路燈,燈桿上設(shè)有燈頭和太陽能電池,所述的燈頭內(nèi)設(shè)有LED燈,太陽能電池與充電控制模塊電連接,充電控制模塊連接與蓄電池電連接,蓄電池與放電控制模塊電連接,放電控制模塊與功率控制模塊電連接,功率控制模塊與LED燈電連接,充電控制模塊和放電控制模塊與主控芯片電連接。
所述的主控芯片采用STM32F103系列芯片。
還設(shè)有時鐘,時鐘與主控芯片電連接。
還設(shè)有感應(yīng)開關(guān),感應(yīng)開關(guān)與主控芯片電連接。
太陽能電池與燈桿之間的連接方式為:套筒與燈桿的頂端套接,套筒上設(shè)有鉸座,鉸座通過轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動座活動連接,轉(zhuǎn)動座與太陽能電池固定連接。
還設(shè)有用于驅(qū)動轉(zhuǎn)動座擺動的驅(qū)動裝置。
所述的驅(qū)動裝置中,轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動座固定連接,轉(zhuǎn)軸與鉸座活動連接,轉(zhuǎn)軸的端頭通過傳動機(jī)構(gòu)與傳動軸連接,傳動軸與蝸輪固定連接,蝸輪與蝸桿嚙合連接,蝸桿與電機(jī)固定連接。
所述的傳動機(jī)構(gòu)為齒輪傳動機(jī)構(gòu)、摩擦帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)或同步帶傳動機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型提供的一種太陽能路燈,通過采用LED燈,配合相關(guān)的控制電路,實(shí)現(xiàn)太陽能路燈較低的能耗,從而能夠采用較小面積的太陽能電池,降低太陽能路燈的造價。優(yōu)選的方案中,設(shè)置的時鐘與現(xiàn)實(shí)的時間同步,能夠智能的根據(jù)時間自動設(shè)定啟停的時間,進(jìn)一步減少能耗。設(shè)置的感應(yīng)開關(guān),能夠在某些時段,例如深夜,根據(jù)感應(yīng)而開啟,進(jìn)一步減少能耗。設(shè)置的驅(qū)動裝置,能夠根據(jù)時鐘,智能的使太陽能電池對準(zhǔn)太陽的方向,從而延長太陽能電池的最佳照射時間,提高太陽能轉(zhuǎn)換效率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型中驅(qū)動裝置的側(cè)視示意圖。
圖3為本實(shí)用新型中控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖中:燈桿1,燈頭2,太陽能電池3,驅(qū)動裝置4,套筒401,鎖定螺釘402,電機(jī)403,蝸桿404,轉(zhuǎn)軸405,轉(zhuǎn)動座406,鉸座407,蝸輪408,傳動軸409,傳動機(jī)構(gòu)410。
具體實(shí)施方式
如圖1、3中,一種太陽能路燈,燈桿1上設(shè)有燈頭2和太陽能電池3,所述的燈頭2內(nèi)設(shè)有LED燈,太陽能電池3與充電控制模塊電連接,充電控制模塊連接與蓄電池電連接,蓄電池與放電控制模塊電連接,放電控制模塊與功率控制模塊電連接,功率控制模塊與LED燈電連接,充電控制模塊和放電控制模塊與主控芯片電連接。優(yōu)選的方案中,蓄電池為免維護(hù)鉛酸蓄電池,所述的主控芯片采用STM32F103系列芯片。充電控制模塊、放電控制模塊和功率控制模塊為現(xiàn)有技術(shù)中常用的電路,此處不再贅述。由上述的結(jié)構(gòu),太陽能電池3產(chǎn)生的電能,經(jīng)過充電控制模塊充入至蓄電池中,在需要使用時,經(jīng)過放電控制模塊給功率控制模塊供電,功率控制模塊設(shè)置為恒流電源模式,以點(diǎn)亮LED燈,并避免LED燈損壞。放電控制模塊同時為主控芯片供電。采用LED燈作為燈頭,大幅降低了能耗。
還設(shè)有時鐘,時鐘與主控芯片電連接。設(shè)置的時鐘與現(xiàn)實(shí)時間相對應(yīng),根據(jù)不同季節(jié)、不同時段,智能的設(shè)置開啟時間,進(jìn)一步降低了能耗。同時,時鐘也作為太陽照射追蹤裝置中驅(qū)動裝置的控制依據(jù)。本例中所述的時鐘為獨(dú)立的電路,即提供與現(xiàn)實(shí)時間相一致的時間。
還設(shè)有感應(yīng)開關(guān),感應(yīng)開關(guān)與主控芯片電連接。優(yōu)選的采用聲控式感應(yīng)開關(guān),與光線感應(yīng)相比,聲控式感應(yīng)開關(guān)的可靠性更高。由此結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)一步的設(shè)置,例如使太陽能路燈在午夜12點(diǎn)之后進(jìn)入由感應(yīng)開關(guān)控制開啟的模式。以免在深夜浪費(fèi)能源,并確保在需要的時候能夠開啟,進(jìn)一步降低了能耗。本例中也可以采用紅外式感應(yīng)開關(guān),通過感應(yīng)人體的熱能而開啟。
優(yōu)選的方案如圖1、2中,太陽能電池3與燈桿1之間的連接方式為:套筒401與燈桿1的頂端套接,套筒401上設(shè)有鉸座407,鉸座407通過轉(zhuǎn)軸405與轉(zhuǎn)動座406活動連接,轉(zhuǎn)動座406與太陽能電池3固定連接。在初始安裝時,即調(diào)整好套筒401與燈桿1頂端之間的角度,以使轉(zhuǎn)動座406在俯仰范圍內(nèi)均能以接近直射的方式接收太陽光,即使轉(zhuǎn)軸405的軸線,與太陽的運(yùn)行軌道線垂直,調(diào)整完成后,擰緊鎖定螺釘402,將套筒401與燈桿1的頂端之間鎖定。套筒僅需在初次安裝時調(diào)整一次即可。
優(yōu)選的方案如圖1~3中,還設(shè)有用于驅(qū)動轉(zhuǎn)動座406擺動的驅(qū)動裝置4。
優(yōu)選的方案如圖1~3中,所述的驅(qū)動裝置4中,轉(zhuǎn)軸405與轉(zhuǎn)動座406固定連接,轉(zhuǎn)軸405與鉸座407活動連接,轉(zhuǎn)軸405的端頭通過傳動機(jī)構(gòu)410與傳動軸409連接,傳動軸409與蝸輪408固定連接,蝸輪408與蝸桿404嚙合連接,蝸桿404與電機(jī)403固定連接。由此結(jié)構(gòu),能夠根據(jù)時鐘,自動調(diào)整轉(zhuǎn)軸405的轉(zhuǎn)角,從而使太陽能電池3盡可能以直射的方式接收陽光,經(jīng)測試,采用該結(jié)構(gòu),在晴朗天氣條件下,獲得的電能增加30~56%。設(shè)置的蝸輪408和蝸桿404傳動機(jī)構(gòu),能夠?qū)⑥D(zhuǎn)軸405的轉(zhuǎn)角鎖死,即僅能由電機(jī)403驅(qū)動轉(zhuǎn)軸405旋轉(zhuǎn),而轉(zhuǎn)軸不能自行轉(zhuǎn)動。避免受到風(fēng)力的影響而改變太陽能電池3的位置。
所述的傳動機(jī)構(gòu)410為齒輪傳動機(jī)構(gòu)、摩擦帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)或同步帶傳動機(jī)構(gòu)。本例中采用同步帶傳動機(jī)構(gòu)。
使用時,根據(jù)時鐘,電機(jī)403帶動轉(zhuǎn)軸405旋轉(zhuǎn)至使太陽能電池3朝向東方的位置,然后隔一段時間,優(yōu)選間隔1個小時,電機(jī)啟動,帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一個角度,以使太陽能電池3時鐘能夠以接近直射的方式接收陽光。具體驅(qū)動方式為:電機(jī)驅(qū)動蝸桿404旋轉(zhuǎn),蝸桿404以嚙合的方式帶動蝸輪408旋轉(zhuǎn),蝸輪408帶動傳動軸409旋轉(zhuǎn),傳動軸409通過同步帶傳動機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)軸405旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)軸405帶動轉(zhuǎn)動座406擺動,從而帶動太陽能電池3擺動。
在夜晚,主控芯片根據(jù)時鐘,在預(yù)設(shè)的時間啟動照明,根據(jù)季節(jié)的不同,預(yù)設(shè)的時間也不相同,夏季啟動照明事件較晚,而冬季較早。當(dāng)?shù)竭_(dá)深夜,例如晚上12點(diǎn)之后,則進(jìn)入由感應(yīng)開關(guān)進(jìn)行控制的模式,感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到預(yù)設(shè)的事件后,例如紅外式感應(yīng)開關(guān),感應(yīng)到人的接近,聲控式感應(yīng)開關(guān),感應(yīng)到達(dá)到預(yù)設(shè)值的聲音,從而按需開啟,進(jìn)一步節(jié)省了能源。
本實(shí)用新型的參數(shù)為:功率為20W,設(shè)計(jì)壽命≥5萬小時,5萬小時后光衰不超過25%。控制裝置采用具有自身功耗小,且具有蓄電池過充保護(hù)、過放保護(hù)、蓄電池開放保護(hù)、負(fù)載過電壓保護(hù)、短路保護(hù)、反接保護(hù)、延電動作,浮充,溫度補(bǔ)償,光控加時控,防潮保護(hù)以及自動開關(guān)和時間調(diào)整功能等功能,保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。蓄電池采用太陽能專用的12V閥控式密封免維護(hù)鉛酸膠體蓄電池,使用壽命大于5年,溫度使用范圍為-25℃~+50℃,具有深度充放電功能。電池片:采用優(yōu)質(zhì)太陽能電池芯片,采用優(yōu)質(zhì)單晶硅片。電池板的減反射膜為增強(qiáng)等離子化學(xué)氣相沉積的氮化硅膜。電池板的平均轉(zhuǎn)換率在19.7%以上。輸出功率10年內(nèi)下降≤6‰,壽命≥25年,能夠完全符合太陽能路燈照明要求。太陽能路燈日照明時間為大于3小時,連續(xù)陰雨天時間為3天。
上述的實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案,而不應(yīng)視為對于本實(shí)用新型的限制,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征在不沖突的情況下,可以相互任意組合。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案,包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn),也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。