本實(shí)用新型涉及一種路燈系統(tǒng)，尤其涉及一種太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源緊缺是人類(lèi)面臨的最嚴(yán)峻的問(wèn)題。綠色能源尤其是太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用，不僅可以緩解能源緊缺問(wèn)題，而且可以保護(hù)環(huán)境。隨著太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，目前在市政路燈領(lǐng)域已經(jīng)存在大量采用風(fēng)能或太陽(yáng)能的路燈。然而這些路燈普遍存在造價(jià)高，能源效率低、不夠智能的缺陷。太陽(yáng)能的能量密度低，容易受天氣情況和時(shí)間的限制。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)太陽(yáng)光垂直照射太陽(yáng)能面板時(shí)，效率最高，產(chǎn)生的電能最多。但現(xiàn)有的路燈系統(tǒng)中的太陽(yáng)能面板都是固定不變的，隨著每天從早到晚的時(shí)間推移，太陽(yáng)在不斷地偏轉(zhuǎn)，其高度位置也在變化；按照四季的變化，太陽(yáng)的高度位置也是不同的。因此，采用固定太陽(yáng)能面板的路燈存在能量轉(zhuǎn)化效率低的缺陷。

同時(shí)，由于常規(guī)的太陽(yáng)能面板為多晶硅太陽(yáng)能面板，其體積較大，較為沉重，安裝不易，成本較高。

另外，現(xiàn)有的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)存在智能低，不能很好地對(duì)路燈系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種智能的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)，具體而言本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)，包括燈桿，所述燈桿的上方配置有燈架，其一端可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在燈桿上，在所述燈架遠(yuǎn)離燈桿的一端，垂直地配置有懸掛架，所述懸掛架的下方配置有可轉(zhuǎn)動(dòng)的燈罩，燈罩的內(nèi)部配置有LED照明燈，燈罩的外部貼有薄膜太陽(yáng)能電池的薄膜，還包括蓄電池，用于存儲(chǔ)薄膜太陽(yáng)能電池的薄膜發(fā)出電；還包括第一電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)燈罩轉(zhuǎn)動(dòng)；所述燈桿內(nèi)部還設(shè)置有第二電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)燈架轉(zhuǎn)動(dòng)；所述燈罩的下邊緣還配置有至少一個(gè)追光傳感器，所述至少一個(gè)追光傳感器用于接收太陽(yáng)光照信息，并傳輸給處理器，用于根據(jù)所述太陽(yáng)光照信息計(jì)算出太陽(yáng)方位，并根據(jù)所述太陽(yáng)方位控制所述燈架和燈罩的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述燈罩的頂角最大程度地對(duì)齊所述太陽(yáng)方位。

特別的，還包括鏈條，其套設(shè)在所述第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪上，所述鏈條的兩個(gè)自由端分別通過(guò)所述燈架上的兩個(gè)孔延伸出來(lái)后分別固定在所述燈罩的邊緣處，所述兩個(gè)自由端相對(duì)180度設(shè)置，且它們的連線(xiàn)垂直于所述燈桿。

特別的，在所述燈架上的所述兩個(gè)孔附近的設(shè)置有滑輪，所述滑輪均用于支撐所述鏈條。

進(jìn)一步的，所述處理器根據(jù)所述太陽(yáng)方位控制第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制燈架轉(zhuǎn)動(dòng)；所述處理器根據(jù)所述太陽(yáng)方位控制第一電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制燈罩轉(zhuǎn)動(dòng)，其中當(dāng)所述第一電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，所述鏈條的其中第一自由端收緊，所述鏈條的第二自由端放松，使得所述燈罩可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)所述第一電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，所述鏈條的第一自由端放松，所述鏈條的第二自由端收緊，使得所述燈罩可以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述至少一個(gè)追光傳感器中的一個(gè)穿過(guò)所述燈罩而設(shè)置，使得該追光傳感器既可以接收太陽(yáng)的光照，又可以接收LED燈的光照信息。

本實(shí)用新型的太陽(yáng)能系統(tǒng)可以追蹤太陽(yáng)的方位使得該系統(tǒng)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省成本，不僅可以用于照明，還可以用檢測(cè)路燈的運(yùn)行，智能程度高。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的操作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-2對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示本實(shí)用新型的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)包括燈桿1，在燈桿1的上方配置有燈架2，燈架2成L型，其一端可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在燈桿1上，另一端垂直地遠(yuǎn)離燈桿1。在燈架2遠(yuǎn)離燈桿1的一端，垂直地配置有懸掛架9，懸掛架9的下方配置有可轉(zhuǎn)動(dòng)的燈罩7，燈罩7的內(nèi)部配置有LED照明燈。燈罩7可以通過(guò)鉸接的方式連接到懸掛架9上。也可以通過(guò)銷(xiāo)軸連接的方式固定到懸掛架9上，使得燈罩7可以繞著懸掛架9旋轉(zhuǎn)，從而燈罩7的仰角是可以連續(xù)變化的。

還包括鏈條，鏈條套設(shè)在第一電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)齒輪上，鏈條的兩個(gè)自由端6,10分別穿過(guò)燈桿1和燈架2，并分別通過(guò)燈架2上的孔(未示出)延伸出來(lái)，鏈條的兩個(gè)自由端6,10分別固定在燈罩7的邊緣處，兩個(gè)自由端6,10相對(duì)180度設(shè)置且它們的連線(xiàn)垂直于燈桿1。該鏈條用于控制燈罩7的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)3正轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條的自由端10收緊，鏈條的自由端6放松，使得燈罩7可以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)3反轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條的自由端10放松，鏈條的自由端6收緊，使得燈罩7可以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就使得燈罩7的仰角是可以連續(xù)變化的。特別的，所述燈罩7的仰角可以在正負(fù)75度的范圍內(nèi)變化。

在一個(gè)實(shí)施例中，為防止鏈條卡止，在燈架2的鏈條孔處設(shè)置有滑輪。在燈架2的彎折處也設(shè)置有滑輪，以確保鏈條可以順暢地運(yùn)轉(zhuǎn)。

第二電機(jī)4固定在燈桿1內(nèi)部，用于驅(qū)動(dòng)燈架2繞燈桿1旋轉(zhuǎn)。

在燈罩7的外表面貼有薄膜太陽(yáng)能電池的薄膜，該薄膜為柔性的，因此可以很好的貼在燈罩7的外表面，可采用例如銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)能電池。薄膜太陽(yáng)能電池具有輕便、美觀的優(yōu)點(diǎn)。還包括固定在燈桿1內(nèi)的蓄電池，該蓄電池用于存儲(chǔ)薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)的電。

燈罩7的下邊緣還配置有數(shù)個(gè)追光傳感器5，該數(shù)個(gè)追光傳感器5用于接收光照信息，并傳輸給處理器8，從而計(jì)算出太陽(yáng)的方位。追光傳感器5也可以?xún)H采用一個(gè)。

所述處理器8配置在燈桿1內(nèi)部，其接收數(shù)個(gè)追光傳感器5發(fā)送來(lái)的信號(hào)，計(jì)算出太陽(yáng)的方位后分別控制第一電機(jī)3和第二電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制燈架2的轉(zhuǎn)動(dòng)以及燈罩7的仰角，使得燈罩7的頂角始終追蹤并正對(duì)太陽(yáng)的方位，從而使得燈罩7上的薄膜接收最大程度的光照。

在一個(gè)實(shí)施例中，僅采用一個(gè)追光傳感器5，且其穿過(guò)燈罩7而設(shè)置，使得該追光傳感器5既可以接收太陽(yáng)的光照，又可以接收LED燈的光照。

本實(shí)用新型的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)通過(guò)處理器8進(jìn)行控制，處理器8由薄膜太陽(yáng)能電池的蓄電池進(jìn)行供電。薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率高達(dá)30％以上，通常而言充電一天就可以維持?jǐn)?shù)個(gè)晚上的光照。因此，僅需要在燈罩7上覆蓋太陽(yáng)能薄膜即可滿(mǎn)足光照的需求，并且由于本實(shí)用新型采用了追蹤太陽(yáng)方位的控制方法，使得太陽(yáng)能薄膜始終可以接收最佳的光照，因此蓄電池的電能充裕，可以進(jìn)一步提供來(lái)給第一電機(jī)3和第二電機(jī)4供電。

如圖2所示，本實(shí)用新型的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

步驟1：處理器8接收追光傳感器5的信號(hào)，判斷光照強(qiáng)度是否小于第一值，如果是，則判斷光照強(qiáng)度低，不適于充電。此時(shí)的情況可以是處于晚上時(shí)間，光照強(qiáng)度已經(jīng)下降到能見(jiàn)度較低的水平。處理器8控制燈架2和燈罩7保持在復(fù)位位置，該復(fù)位位置即需要照明的路的位置，LED燈維持點(diǎn)亮。

應(yīng)注意，此時(shí)的情況也可以是例如當(dāng)遇到強(qiáng)降雨天氣時(shí)，天上烏云較厚，因此光照強(qiáng)度低于第一值，此時(shí)，處理器8控制第一電機(jī)3和第二電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得燈架2和燈罩7復(fù)位，同時(shí)點(diǎn)亮LED燈。

通常，在陰雨天氣，烏云較厚能見(jiàn)度低得情況下，常規(guī)的路燈系統(tǒng)必須由人為的控制來(lái)打開(kāi)照明，本實(shí)用新型的路燈系統(tǒng)可以自動(dòng)的控制LED燈進(jìn)行照明。

如果否，則進(jìn)行步驟2。

步驟2：處理器8控制LED燈熄滅，并進(jìn)入待充電狀態(tài)。此時(shí)的光照強(qiáng)度已經(jīng)大于或等于第一值，路面的光照強(qiáng)度已經(jīng)較好，可以進(jìn)行熄燈。

步驟3：處理器8通過(guò)數(shù)個(gè)追光傳感器5的信號(hào)計(jì)算太陽(yáng)的方位，并根據(jù)該方位首先控制第二電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得燈架2轉(zhuǎn)動(dòng)到太陽(yáng)的方向。

步驟4：判斷光照強(qiáng)度是否已經(jīng)大于第二值，如果是，則根據(jù)太陽(yáng)的方位控制第一電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得燈罩7的仰角發(fā)生變化，最終使得燈罩7的頂角方向最大程度地對(duì)著太陽(yáng)的方向。

由此步驟1-4實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的太陽(yáng)能追光的步驟。步驟3首先啟動(dòng)第二電機(jī)4的目的在于，當(dāng)光照強(qiáng)度大于第一值而低于第二值時(shí)，可能并非會(huì)有陽(yáng)光，陰雨天氣，多云天氣下并不適宜對(duì)太陽(yáng)能薄膜電池充電。此時(shí)不調(diào)整燈罩7的仰角可以起到防雨的作用。

在步驟4中，如果判斷光照強(qiáng)度小于第二值而大于第一值，處理器8首先控制第一電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得燈罩7復(fù)位，當(dāng)然如果燈罩7原來(lái)就處于復(fù)位狀態(tài)，則不需要?jiǎng)幼鳌＠缣鞖庾兓?，轉(zhuǎn)為陰雨天氣，光照強(qiáng)度有所下降，此時(shí)復(fù)位的燈罩就能避免雨水對(duì)LED燈的沖刷。應(yīng)注意的是，本實(shí)用新型中的燈罩僅在正負(fù)75度的角度范圍之內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，即使燈罩不復(fù)位，依然可以有效地起到防雨的作用。同時(shí)光照低于第二值時(shí)，也可能是傍晚時(shí)分，燈罩7首先復(fù)位。

特別的，為節(jié)省電量，此時(shí)的燈架2不用復(fù)位。

其中所述第二值大于第一值。

通過(guò)以上步驟，本實(shí)用新型的路燈系統(tǒng)可以在當(dāng)光照強(qiáng)度小于第一值時(shí)，燈架2、燈罩7均處于復(fù)位狀態(tài)，LED燈點(diǎn)亮；當(dāng)光照強(qiáng)度大于第一值而小于第二值時(shí)，至少確保燈罩7處于復(fù)位狀態(tài)，而LED燈熄滅。僅當(dāng)光照強(qiáng)度大于第二值時(shí)，控制器8根據(jù)太陽(yáng)的方位連續(xù)地控制燈架2和燈罩7的轉(zhuǎn)動(dòng)，給所述薄膜太陽(yáng)能電池充電。

重復(fù)步驟1-4，即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的路燈系統(tǒng)的自動(dòng)控制。

本實(shí)用新型的路燈系統(tǒng)還包括檢測(cè)步驟：

當(dāng)光照強(qiáng)度小于第一值時(shí)，處理器8接收穿過(guò)燈罩7而設(shè)置的那個(gè)追光傳感器5所發(fā)出的信號(hào)，判斷LED燈是否點(diǎn)亮，如果該追光傳感器5接收到的光照強(qiáng)度小于第三值，則判斷LED燈未點(diǎn)亮，則處理器8發(fā)出報(bào)警信號(hào)。此時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度小于第三值時(shí)，LED燈應(yīng)當(dāng)處于點(diǎn)亮狀態(tài)，而未點(diǎn)亮?xí)r說(shuō)明LED燈出現(xiàn)了故障，需要更換。該第三值大于第二值。

當(dāng)僅采用一個(gè)追光傳感器5時(shí)，該追光傳感器同時(shí)接收燈罩內(nèi)外的光照強(qiáng)度，其中燈罩7外的光照強(qiáng)度作為路燈追光系統(tǒng)的判斷值，即作為所述第一值和第二值。燈罩7內(nèi)的光照強(qiáng)度值作為第三值。

這樣通過(guò)共用一個(gè)追光傳感器5實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED燈的智能檢測(cè)，不僅結(jié)構(gòu)緊湊而且價(jià)格較低。

在一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型的路燈系統(tǒng)可以同時(shí)采用太陽(yáng)能和市政電力進(jìn)行供電。當(dāng)處理器8判斷蓄電池的電量低于一定水平時(shí)，則接通市政電力而斷開(kāi)太陽(yáng)能電路，使得LED燈可以利用市政電力點(diǎn)亮。

但此時(shí)，光照傳感器5仍然工作，僅在夜間某個(gè)時(shí)段檢測(cè)燈罩7內(nèi)LED燈的光照強(qiáng)度，如果此時(shí)的光照強(qiáng)度低于第三值，則說(shuō)明LED燈發(fā)生了故障，需要更換。此時(shí)處理器8向遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)和路燈的編號(hào)信息，方便市政電力人員檢修。

本實(shí)用新型的太陽(yáng)能系統(tǒng)不僅可以用照明，也可以用檢測(cè)路燈的運(yùn)行，智能程度高。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。