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高效太陽能路燈燈具的制作方法

文檔序號(hào):2969319閱讀:294來源:國知局
專利名稱:高效太陽能路燈燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種太陽能燈具,尤其是指一種太陽能路燈燈具。
背景技術(shù)
太陽能路燈因符合環(huán)保節(jié)能要求及其用電的安全性,越來越被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有的太陽能路燈主要由太陽電池,蓄電池,燈具,控制器組成。
現(xiàn)有的太陽能路燈,其控制器是分體式,普遍存在電路元件分流大,壓降嚴(yán)重,饋線長的庳端,致使自身損耗10%以上,甚至高達(dá)20%-30%,所以蓄電池經(jīng)過控制器后輸給光源的供電利用率很低;加之控制器對(duì)蓄電池的過電壓保護(hù)不當(dāng),在當(dāng)午日麗時(shí),斷開太陽電池向蓄電池充電,造成蓄電池充電效率低。
現(xiàn)有的太陽能路燈,其燈具光源一般采用節(jié)能燈,如果太陽電池峰值功率比較大也有用小功率鈉燈。節(jié)能燈作為太陽能路燈光源并不是理想光源一方面發(fā)光體自身遮光嚴(yán)重,光通量空中損失大;另方面由于依靠太陽電池充電的蓄電池的輸出電壓,受天候影響變化很大,經(jīng)常使節(jié)能燈在欠觸發(fā)狀態(tài)下工作,不但使節(jié)能燈實(shí)際光通量大打折扣,而且燈管極易發(fā)黑報(bào)廢,其使用壽命長則幾個(gè)月短則幾天。用小功率鈉燈作太陽能路燈光源也發(fā)生與節(jié)能燈類似的情況。
中國專利曾公開了“半導(dǎo)體發(fā)光二極管太陽能路燈控制電路”(ZL200420014475.8,公告日2005.02.02)。該“實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光二極管太陽能路燈控制電路,它由微處理器電路、穩(wěn)壓電源電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、液晶顯示電路、充電開關(guān)電路、放電開關(guān)電路、鍵盤接口電路、太陽電池和蓄電池接口電路組成,可應(yīng)用于太陽能光電與LED構(gòu)成的照明系統(tǒng)”。由該實(shí)用新型制作的控制器是分體式的,仍沒有解決現(xiàn)有太陽能路燈所存在的控制器損耗高、充電效率低和燈具光源發(fā)光效率低、壽命短的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有太陽能路燈所存在的技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種高效太陽能路燈燈具,它損耗小,效率高,并取消了太陽能路燈中的分體式控制器。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種高效太陽能路燈燈具,包括燈殼,燈桿接頭,燈罩,LED平面燈,該LED平面燈由線路板,反光鏡,LED光源,
光敏探頭,控制電路,四線插頭構(gòu)成在線路板正面安裝著若干只發(fā)光二極管組成LED平面燈,在線路板反面安裝著控制電路,LED平面燈與控制電路成一體。
LED只數(shù)多少是根據(jù)與之配套的太陽電池峰值功率、蓄電池容量和使用要求而定。
本實(shí)用新型高效太陽能路燈燈具,由於采用LED平面燈,光源的發(fā)光效率高達(dá)60流明/瓦,壽命長達(dá)5-10萬小時(shí),LED光源無頻閃,不眩目,更有利交通安全;線路板正面鍍以金屬反光層作反光鏡,光通量空間損失大大減小,進(jìn)一步提高了道路照明效果;取消了分體式控制器,太陽電池向蓄電池充電效率達(dá)到99%,而蓄電池向LED光源供電效率達(dá)到98%以上,即控制電路的損耗2%以下。本實(shí)用新型的有益效果,還可以從以下試驗(yàn)得到驗(yàn)證按以上技術(shù)方案制作的一盞高效太陽路燈燈具,其上裝有224只優(yōu)質(zhì)LED,總功率為13瓦,將該燈安裝在離地面6米的空中,與之配套的太陽電池峰值功率50瓦,蓄電瓶容量12伏45安時(shí)。在離地面1.2米水平面上的光源正中下方直徑2米范圍內(nèi),用照度計(jì)測得平均水平照度為20勒克司;然后換上相同功率的節(jié)能燈,測得的平均水平照度為12勒克司,如果接上分體式控制器,水平照度還要降低10R-20%。
四以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1和圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖其中
圖1是正視圖,圖2是A-A剖視圖。
圖3是控制電路原理圖。
圖中1、燈殼,2、燈桿接頭,3、燈罩,4、LED平面燈,5、線路板,6、反光鏡,7、LED光源,8、光敏探頭,9、控制電路,10、四線插頭。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型及其產(chǎn)生的有益效果再作描述。
參見
圖1、圖2,一種高效太陽能路燈燈具,包括燈殼(1),燈桿接頭(2),燈罩(3),LED平面燈(4),該LED平面燈(4)由線路板(5),反光鏡(6),LED光源(7),光敏探頭(8),控制電路(9),四線插頭(10)構(gòu)成在線路板(5)正面安裝著若干只發(fā)光二極管組成LED平面燈(4),在線路板(5)反面安裝著控制電路(9),LED平面燈與控制電路成一體。
參見
圖1、圖2,在線路板(5)正面鍍以金屬反光層作反光鏡(6),減小光通量空間損失。
參見圖3,控制電路(9)中有一只光耦I(lǐng)C1,其1腳接四線插頭(5)的①端,①端接太陽電池UT正極和二極管DS的正極;IC2的2腳接電阻R1,電阻R1接四線插頭(5)的②端,②端接太陽電池UT負(fù)極;光耦I(lǐng)C1的3腳,接時(shí)基集成電路IC2的2腳、6腳和電阻R2,電阻R2接到公共地線(D);光耦I(lǐng)C1的4腳通過串聯(lián)電阻R2接時(shí)基集成電路IC2的4腳、8腳和二極管DS的負(fù)極。傍晚,光耦I(lǐng)C1的3腳輸出低電平,時(shí)基集成電路IC2的3腳輸出開燈信號(hào);黎明,光耦I(lǐng)C1的3腳變?yōu)楦唠娖剑瑫r(shí)基集成電路IC2的3腳輸出關(guān)燈信號(hào)。在此,采用光耦的輸出電阻變化區(qū)分黎明和傍晚,以及采用時(shí)基集成電路輸出關(guān)燈和開燈信號(hào),其優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)能力,抗干擾能力強(qiáng),損耗很低。
參見圖3,時(shí)基集成電路IC2的3腳輸出分兩路一路接電阻R4,電阻R4接光敏電阻RG和電容C1,光敏電阻和電容C1接開關(guān)三極管T1的基極,以實(shí)現(xiàn)開關(guān)三極管T1通宵導(dǎo)通,通宵點(diǎn)亮發(fā)光二極管一組LED11;另一路接電位器RW和時(shí)基集成電路IC3的4腳和8腳,電位器RW下端接IC2的2腳和6腳以及電容C2正極構(gòu)成定時(shí)電路,時(shí)基集成電路IC3的3腳接電阻R5,電阻R5接開關(guān)三極管T2的基極,以實(shí)現(xiàn)開關(guān)三極管T2導(dǎo)通后的定時(shí)截止,達(dá)到發(fā)光二極管二組LED22上半夜點(diǎn)亮燈下半夜關(guān)熄的目的。LED光源分兩組的作用既提高上半夜的道路照明亮度,又能節(jié)省蓄電池電能,在連續(xù)陰雨10多天的天候條件下也能亮燈。
參見圖3,發(fā)光二極管一組LED11正極接電路正極U+,負(fù)極接開關(guān)三極管T1的集電極;發(fā)光二極管二組LED22正極接電路正極U+,負(fù)極接開關(guān)三極管T2的集電極。
參見圖3,光敏電阻RG接入開關(guān)三極管T1的基極回路,由光敏電阻RG做的光敏探頭(8)安裝在LED光源(7)旁邊,直接感應(yīng)LED光源亮度,簡便探測出天候陰睛狀況,并以電阻值大小表現(xiàn)出來。利用光敏電阻RG的電阻值隨天候陰晴變化,達(dá)到對(duì)蓄電池過放、過充保護(hù),其優(yōu)點(diǎn)是線路損耗低,蓄電池的充電效率高。
參見圖3,穩(wěn)壓管DW負(fù)極接太陽電池UT正極,穩(wěn)壓管DW正極接太陽電池UT負(fù)極。如果LED光源損壞了幾天沒有更換,在強(qiáng)烈陽光下有可能發(fā)生蓄電池充電電壓過高的異常情況,這時(shí)穩(wěn)壓管DW就會(huì)起鉗位作用,保護(hù)蓄電池E不受過壓危害。在正常情況,穩(wěn)壓管DW沒有損耗。
參見圖3,本實(shí)施例的工作原理綜述如下白天,太陽電池UT輸出工作電壓,光耦I(lǐng)C1的3腳和4腳(輸出端)電阻值很低或趨向0,使時(shí)基集成電路IC2的2腳和6腳(輸入端)電位≥2/3E,時(shí)基集成電路IC2的3腳(輸出端)為低電平(0V),即VDD=0開關(guān)三極管T1和T2都截止,兩組發(fā)光二極管LED11和LED22都不亮;傍晚,太陽電池UT電壓趨為OV,光耦I(lǐng)C1的3腳和4腳(輸出端)趨高阻,時(shí)基集成電路IC2的2腳和6腳(輸入端)電位≤1/3E,時(shí)基集成電路IC2翻轉(zhuǎn),其3腳輸出高電平,開關(guān)三極管T1和T2都導(dǎo)通,兩組發(fā)光二極管LED11和LED22同時(shí)點(diǎn)亮。與之同時(shí),時(shí)基集成電路IC3得到了工作電源,并通過電位器RW對(duì)電容C1充電開始計(jì)時(shí),對(duì)已導(dǎo)通的開關(guān)三極管T2進(jìn)行導(dǎo)通計(jì)時(shí),整定時(shí)間到,時(shí)基集成電路IC3翻轉(zhuǎn),關(guān)閉了發(fā)光二極管組LED22回路。第二天黎明,太陽電池UT電壓由低變高,光耦I(lǐng)C1輸出電阻趨0,使時(shí)基集成電路IC2和IC3翻轉(zhuǎn),關(guān)閉了LED光源組LED11回路;同時(shí),電容C1放電,等待再次定時(shí)。光敏探頭(8)安裝在LED光源(7)旁邊,起自動(dòng)調(diào)節(jié)蓄電池E輸出電流作用在天氣陰雨時(shí),蓄電池E充電不足端電壓低,引起LED光源的發(fā)光亮度降低,光敏探頭感應(yīng)到以后,自動(dòng)調(diào)高RG的電阻值,使開關(guān)三極管T1基極電流和集電極電流減小,即發(fā)光二極管組LED11回路電流減小,從而使蓄電池E輸出的電流減小,保護(hù)了蓄電池E不致欠壓運(yùn)行;當(dāng)連續(xù)晴天,特別在日照時(shí)間長的夏天,蓄電池E充電過盈端電壓較高,引起光源的亮度提高,光敏探頭(4)自動(dòng)調(diào)低RG的電阻值,使開關(guān)三極管T1的基極電流和集電極電流增大,即發(fā)光二極管組LED11回路電流增大,從而使蓄電池E輸出電流增大,保護(hù)了蓄電池E第二天不致過充。穩(wěn)壓管DW作為蓄電池的二級(jí)保護(hù),即在LED光源損壞了沒有及時(shí)更換的異常情況下,對(duì)蓄電池進(jìn)行過壓保護(hù)。
權(quán)利要求1,一種高效太陽能路燈燈具,包括燈殼(1),燈桿接頭(2),燈罩(3),LED平面燈(4),該LED平面燈(4)由線路板(5),反光鏡(6),LED光源(7),控制電路(9)四線插頭(10)構(gòu)成,其特征是在線路板正面安裝著若干只發(fā)光二極管組成LED平面燈,在線路板反面安裝著控制電路,LED平面燈與控制電路成一體。
2,根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽能路燈燈具,其特征是在線路板(5)正面鍍金屬反光層作反光鏡(6)。
3,根椐權(quán)利要求1所述的高效太陽能路燈燈具,其特征是若干只發(fā)光二極管安裝在線路板(5)上,分為兩組,發(fā)光二極管一組(LED11)正極接電路正極(U+),負(fù)極接開關(guān)三極管(T1)的集電極;發(fā)光二極管二組(LED22)正極接電路正極(U+),負(fù)極接開關(guān)三極管(T2)的集電極。
4,根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽能路燈燈具,其特征是;LED光源(7)旁邊安裝一只光敏探頭(8)。
5,根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽能路燈燈具,其特征是在線路板(5)背面,安裝著四線插頭(10)。
6,根椐權(quán)利要求5所述的高效太陽能路燈燈具,其特征是通過四線插頭(10)與太陽電池(UT)和蓄電池(E)實(shí)施電連接。
專利摘要一種高效太陽能路燈燈具,包括燈殼,燈桿接頭,燈罩,LED平面燈,該LED平面燈由線路板,反光鏡,LED光源,光敏探頭,控制電路,四線插頭構(gòu)成??刂齐娐放cLED平面燈緊密結(jié)合成一體,取消了分體式控制器。在線路板正面鍍有金屬反光層作反光鏡,并設(shè)有一只光敏探頭感應(yīng)天氣陰晴。通過四線插頭與太陽電池和蓄電池方便連接。太陽能路燈采用高效太陽能路燈燈具控制電路損耗低于2%,光源壽命長達(dá)5-10萬小時(shí),發(fā)光效率高達(dá)60流明/瓦,無頻閃,不眩目,連續(xù)陰雨10天以上都能點(diǎn)亮。
文檔編號(hào)F21W131/103GK2828557SQ20052013377
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者陳其芳, 陳建炳, 陳德先 申請(qǐng)人:陳其芳
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