一種一體化追光太陽能路燈、追光自動(dòng)升降系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及路燈領(lǐng)域，特別是涉及一種一體化追光太陽能路燈、追光自動(dòng)升降系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—體化太陽能路燈由于其外形美觀、安裝方便、可靠性高等特點(diǎn)，越來越多地使用于公共照明及園林景觀等照明領(lǐng)域。
[0003]但是，一體化太陽能路燈由于美觀優(yōu)先的設(shè)計(jì)理念，其面板的安裝角度與地面平行，不利于其頂部的太陽能電池板接收太陽光，因此太陽能電池板實(shí)際發(fā)電功率低下，而限制太陽能電池板的發(fā)電量，特別是在冬季，太陽高度角小，發(fā)電量更低，而且冬季路燈點(diǎn)亮?xí)r間長，需電量大。并且在一天中，太陽的移動(dòng)角度隨時(shí)在發(fā)生變化，現(xiàn)有技術(shù)的燈頭固定于所述燈桿上不能上下轉(zhuǎn)動(dòng)，因此無法達(dá)到根據(jù)太陽移動(dòng)角度調(diào)整燈頭的傾斜角度，從而改變迎向太陽光的太陽能電池板的面積的目的。并且，白天需要太陽能電池板盡量朝向太陽，夜晚需要光源盡量達(dá)到最優(yōu)照明效果，這對燈頭的傾斜角度的要求也不盡相同，現(xiàn)有技術(shù)的燈頭顯然無法實(shí)現(xiàn)這種傾斜角度的調(diào)整。
[0004]此外，現(xiàn)有技術(shù)中的一體化太陽能路燈，首先是將太陽能電池板、蓄電池、控制器、光源等融為一體，實(shí)現(xiàn)一套成型的離網(wǎng)照明系統(tǒng)。分別安裝在各種外界受光的場合，但是在整個(gè)一體化太陽能路燈的行業(yè)內(nèi)，一般是分別把路燈裝到東、西、南、北四個(gè)方向。而且呈10?15度的仰角，以便于向路中心照明。然而，目前只有路南的路燈上的電池板是最佳受光角度，像東西方向的路燈容易出現(xiàn)采光不足，效率低的問題，最嚴(yán)重的是路北的路燈，呈現(xiàn)背光低效率的問題，發(fā)電量非常低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、安裝方便、運(yùn)行平穩(wěn)、功耗極低、使用壽命長的能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)燈頭傾斜角度的一體化追光太陽能路燈、追光自動(dòng)升降系統(tǒng)及方法，以在白天盡量使得太陽能電池板朝向太陽，提高了太陽能的利用效率，顯著提高太陽能電池板的發(fā)電量在夜間，并且使得光源達(dá)到較好的夜間照明效果。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種一體化追光太陽能路燈，包括:燈桿；燈頭，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述燈桿的頂端，所述燈頭在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其與水平面所形成的傾斜角度發(fā)生變化，所述燈頭的上表面安裝有太陽能電池板，所述燈頭內(nèi)具有步進(jìn)電機(jī)；卡圈，固定連接于所述燈桿；推拉桿，其第一端與所述燈頭的下表面鉸接，其第二端與所述卡圈的外表面鉸接，所述步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述推拉桿伸縮，從而使得所述燈頭轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]可選地，所述卡圈包括:第一弧形片，與所述推拉桿的第二端鉸接，其內(nèi)表面與所述燈桿的外表面的輪廓相適應(yīng)，所述第一弧形片的兩端各具有一個(gè)第一翅片；第二弧形片，其內(nèi)表面與所述燈桿的外表面的輪廓相適應(yīng)，所述第二弧形片的兩端各具有一個(gè)第二翅片；其中，所述第一弧形片與所述第二弧形片相對貼靠于所述燈桿的外表面，每個(gè)所述第二翅片與距離最近的一個(gè)所述第一翅片通過至少一個(gè)第一螺栓固定連接，使得所述第一弧形片和所述第二弧形片固定于所述燈桿。
[0008]可選地，所述燈頭通過連接裝置連接于所述燈桿的頂端，所述連接裝置包括:固定盤，與所述燈桿固定連接；轉(zhuǎn)動(dòng)盤，與所述燈頭固定連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述固定盤，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的第一圓形面與所述固定盤的第一圓形面相接觸；轉(zhuǎn)軸，穿過所述固定盤和所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤的中心。
[0009]可選地，所述固定盤通過固定架連接到所述燈桿，所述固定架包括:底座，與所述固定盤固定連接；第三弧形片，與所述底座固定連接，其內(nèi)表面與所述燈桿的外表面的輪廓相適應(yīng)，所述第三弧形片的兩端各具有一個(gè)第三翅片；第四弧形片，其內(nèi)表面與所述燈桿的外表面的輪廓相適應(yīng)，所述第四弧形片的兩端各具有一個(gè)第四翅片；其中，所述第三弧形片與所述第四弧形片相對貼靠于所述燈桿的外表面，每個(gè)所述第三翅片與距離最近的一個(gè)所述第四翅片通過至少一個(gè)第二螺栓固定連接，將所述第三弧形片和所述第四弧形片固定于所述燈桿。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種追光自動(dòng)升降系統(tǒng)，包括:電壓采集模塊，采集所述太陽能電池板的實(shí)時(shí)電壓，發(fā)出電壓信號；控制模塊，接收所述電壓信號，判斷所述實(shí)時(shí)電壓是否降低到預(yù)設(shè)最小閾值，若是，則發(fā)出向上信號；升降模塊，接收所述向上信號，控制所述步進(jìn)電機(jī)使得所述推拉桿向上運(yùn)動(dòng)。
[0011]可選地，所述控制模塊還配置成，判斷所述實(shí)時(shí)電壓是否升高到預(yù)設(shè)最大閾值，若是，則發(fā)出向下信號，其中，所述預(yù)設(shè)最大閾值大于所述預(yù)設(shè)最小閾值；所述升降模塊還配置成，接收所述向下信號，控制所述步進(jìn)電機(jī)使得所述推拉桿向下運(yùn)動(dòng)。
[0012]可選地，所述預(yù)設(shè)最小閾值為5V，所述預(yù)設(shè)最大閾值為6V。
[0013]可選地，在所述升降模塊接收到所述向上信號時(shí)，所述推拉桿向上運(yùn)動(dòng)，使得所述燈頭向上轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平方向成30度仰角的位置；在所述升降模塊接收到所述向下信號時(shí)，所述推拉桿向下運(yùn)動(dòng)，使得所述燈頭向下轉(zhuǎn)動(dòng)到與所述水平方向成30度俯角的位置。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種追光自動(dòng)升降的方法，包括:電壓采集步驟，采集所述太陽能電池板的實(shí)時(shí)電壓，發(fā)出電壓信號；控制步驟，接收所述電壓信號，判斷所述實(shí)時(shí)電壓是否降低到預(yù)設(shè)最小閾值，若是，則發(fā)出向上信號；升降步驟，接收所述向上信號，控制所述步進(jìn)電機(jī)使得所述推拉桿向上運(yùn)動(dòng)。
[0015]可選地，所述控制步驟還包括:判斷所述實(shí)時(shí)電壓是否升高到預(yù)設(shè)最大閾值，若是，則發(fā)出向下信號，其中，所述預(yù)設(shè)最大閾值大于所述預(yù)設(shè)最小閾值；所述升降步驟還包括:接收所述向下信號，控制所述步進(jìn)電機(jī)使得所述推拉桿向下運(yùn)動(dòng)。
[0016]本發(fā)明的一體化追光太陽能路燈由于燈頭可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于燈桿且燈頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其相對于水平面的傾斜角度發(fā)生變化，因此在推拉桿伸縮時(shí)，燈頭能夠上下轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以改變設(shè)置于燈頭的太陽能電池板的太陽光接收面積，在晚上也可以調(diào)整燈頭的傾斜角度達(dá)到最優(yōu)的照明效果。此外，燈頭、套于燈桿的套圈均與推拉桿鉸接，這樣在燈頭上下轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)，受推拉桿同軸斜向上的推力，在推拉桿的支撐作用下，燈頭可以停留在該預(yù)定位置。本發(fā)明的追光自動(dòng)升降系統(tǒng)及追光自動(dòng)升降方法，能夠使得本發(fā)明的一體化追光太陽能路燈以最大限度使太陽能電池板接受陽光，增加發(fā)電效率。其相對于現(xiàn)有的太陽能路燈，能夠相對增加百分之三十的光照時(shí)間，從而節(jié)約了能源。因此本發(fā)明的技術(shù)方案具有顯著的進(jìn)步。
[0017]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說明】
[0018]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一體化追光太陽能路燈的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1所不一體化追光太陽能路燈的右視圖；
[0021]圖3是圖1所不一體化追光太陽能路燈的俯視圖；
[0022]圖4是圖1所示一體化追光太陽能路燈的在不同工作狀態(tài)下燈頭、推拉桿、卡圈的位置示意圖；
[0023]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的追光自動(dòng)升降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)