專利名稱：一種光、電互補(bǔ)的太陽(yáng)能路燈的制作方法
一種光、電互補(bǔ)的太陽(yáng)能路燈技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明及戶外照明技術(shù)領(lǐng)域，是一種光、電互補(bǔ)的太陽(yáng)能路燈。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能路燈，是將光伏電池板朝向南方，但是固定死的，因此，只有中午余弦損失最小，光電轉(zhuǎn)換效率比較高，而上午、下午余弦損失都較大，全天光電轉(zhuǎn)換效率比較低。另外路燈頭設(shè)計(jì)仍比較傳統(tǒng)，LED光源的縱向長(zhǎng)度大于橫向，路面光斑圖的長(zhǎng)寬比< 1，雖然目前已發(fā)明出光學(xué)透鏡，罩在每顆LED大功率管上，可以使長(zhǎng)寬比彡5，但工藝復(fù)雜、成本高，而且這種光學(xué)透鏡目前還無(wú)法用玻璃制成，隨著有機(jī)材料的老化，導(dǎo)光率將不斷下降。關(guān)鍵問(wèn)題是:太陽(yáng)能路燈要求連續(xù)7個(gè)陰雨天仍能夠正常工作，這就需要加大光伏電池板的備份功率、蓄電池的備份容量，從而大幅度提高了投資成本及使用維護(hù)成本。特別是改造工程，還等于浪費(fèi)了原有的資源。即便是這樣也難以保障全天候可靠運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案是:采用一體化的設(shè)計(jì)方案，將光伏電池板和光源設(shè)計(jì)在同一個(gè)板塊上，設(shè)置在燈桿的頂部，充分利用板塊的寬度，在其前沿設(shè)置了條狀LED光源帶，使光斑圖實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)寬7: I的合理比例 ，及均勻的照度要求。
板塊通過(guò)支架固定在旋轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)盤上，這種新型的旋轉(zhuǎn)頭是由平面推力軸承、蝸輪、蝸桿、步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等所構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)器中設(shè)有兩個(gè)基本程序:一、早上，光伏電池板輸出電壓上升至光控場(chǎng)效應(yīng)管截止，燈滅，快速脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)至起點(diǎn)位置，光伏電池板朝向太陽(yáng)升起的方位。充電過(guò)程開始，時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以每分鐘0.25度的角速度旋轉(zhuǎn)，同步跟蹤太陽(yáng)，實(shí)現(xiàn)了全天光電轉(zhuǎn)換的高效率。二、傍晚，光伏電池板輸出電壓下降至光控場(chǎng)效應(yīng)管開啟，燈開，快速脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)至燈具設(shè)定的照明位置、停止。由于采用了大變比的蝸輪、蝸桿，步進(jìn)電機(jī)可選擇較小功率。蝸輪、蝸桿已具有鎖位功能，無(wú)須提供持續(xù)電流鎖位。驅(qū)動(dòng)脈沖寬度很窄所以旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)非常節(jié)能。并且路燈的安裝方位不再受限制了。
旋轉(zhuǎn)頭中的下軸承座與燈桿連接，燈桿直接焊接在電器箱上。以上安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)節(jié)、可靠，并最大限度降低了路燈的高度。
光、電互補(bǔ)太陽(yáng)能路燈的LED光源額定功率(設(shè)定為路燈的額定功率)在80W以內(nèi)時(shí)，額定工作電壓設(shè)定為12VDC(80W以上時(shí)，額定工作電壓設(shè)定為24VDC)。光伏電池板額定功率設(shè)計(jì)為光源額定功率的1.8倍，蓄電池額定容量值為光源額定功率的2倍(總體低于現(xiàn)行太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)要求的2倍)，大幅度降低了投資及運(yùn)行成本，充分發(fā)揮了各項(xiàng)資材的作用。
設(shè)計(jì)采用了 SWC/100W/12V型太陽(yáng)能路燈控制器，與SET10A_12Vdc/220Vac型穩(wěn)壓電源配套使用，通過(guò)調(diào)整路燈控制器的過(guò)放電壓值至11.2V-11.4V，當(dāng)遇到連續(xù)陰雨天，電池充電不足，過(guò)放電壓值降至11.2V-11.4V時(shí)，配套設(shè)施首先采用過(guò)放信號(hào)啟動(dòng)穩(wěn)壓電源，給LED光源供電。天亮?xí)r，采用光伏電壓上升導(dǎo)致光源關(guān)斷的信號(hào)，自動(dòng)關(guān)閉穩(wěn)壓電源。從而，充分發(fā)揮了自然資源和電力資源的作用，實(shí)現(xiàn)了全天候可靠運(yùn)行。本發(fā)明是由光伏電池板、條狀LED光源所構(gòu)成的板塊、旋轉(zhuǎn)頭、燈桿、電器箱、太陽(yáng)能路燈控制器與穩(wěn)壓電源配套組合、蓄電池等按設(shè)計(jì)要求安裝而成。其技術(shù)主要特征是:光伏電池板與條狀LED光源設(shè)置在同一板塊上，安裝在新型旋轉(zhuǎn)頭的支架上，太陽(yáng)能路燈控制器與穩(wěn)壓電源的配套組合設(shè)置在電器箱內(nèi)。


附圖1是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)頭的組裝示意圖。其中:1、支架，2、空心軸，3、螺母，4、定位鍵，5、旋轉(zhuǎn)盤，6、平面推力軸承，7、上軸承座，8、不銹鋼管，9、深溝球軸承，10、驅(qū)動(dòng)器，11、定位擋光片，12、蝸輪，13、蝸桿，14、步進(jìn)電機(jī)，15、下軸承座。附圖2是本發(fā)明一種光、電互補(bǔ)的太陽(yáng)能路燈組裝示意圖。其中:16、條狀LED光源，17、光伏電池板，18、板塊框架，19、旋轉(zhuǎn)頭，20、燈桿，21、電氣箱，22、風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制器，23、穩(wěn)壓電源，24、膠體蓄電池。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例是本發(fā)明一款額定功率120W光、電互補(bǔ)的太陽(yáng)能路燈，其主要部件的加工工藝基本上是一致的，唯有旋轉(zhuǎn)頭的加工工藝，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，改變和調(diào)整加工工藝。因此有必要先對(duì)附圖1旋轉(zhuǎn)頭的組裝示意圖及工藝加以說(shuō)明。附圖1中支架(I)的底部固定片安裝在旋轉(zhuǎn)盤(5)上，上部固定片的仰角與施工現(xiàn)場(chǎng)的緯度有關(guān)，如北京地區(qū)為40度，廣州地區(qū)為24度。采用定位鍵(4)將旋轉(zhuǎn)盤與空心軸(2)徑向鎖死，采用平面推力軸承(6)安裝在旋轉(zhuǎn)盤與上軸承座(7)對(duì)應(yīng)的上下槽內(nèi)，保障軸向的承受力度及徑向平穩(wěn)度，采用螺母(3)調(diào)整其間隙。空心軸的下端順序安裝深溝球軸承(9)、定位擋光片(11)、蝸輪(12)及下軸承座(15)。下軸承座上安裝步進(jìn)電機(jī)(14)，步進(jìn)電機(jī)上安裝蝸桿(13)和驅(qū)動(dòng)器(10)。調(diào)整好驅(qū)動(dòng)器與定位擋光片的對(duì)應(yīng)位置后(要求能夠順利通過(guò)光電感應(yīng)口)，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝起點(diǎn)的(太陽(yáng)升起的)方位與照明方位的夾角，調(diào)整擋光片之間的夾角。不銹鋼管(8)起到固定上、下軸承座的作用。附圖2是本發(fā)明整燈組裝示意圖，首先采用200W/36V/(1580mmX808mmX40mm)光伏電池板(17);在其框架基礎(chǔ)上加裝安裝支架的框架就構(gòu)成了一體化板塊框架(18)。條狀LED光源(16)它采用三芯(0.18W)5050LED貼片，制成條狀(780mmX80mm)鋁基板120WLED貼片光源，保障了高光效、低眩光和均勻的照度要求；采用條狀洗墻燈型材框架、硅膠密封圈、鋼化玻璃封裝，保障了散熱性能和高導(dǎo)光率；將其安裝在板塊框架的前沿。旋轉(zhuǎn)頭(19)上的支架安裝在板塊框架的下面，旋轉(zhuǎn)頭的下軸承座與燈桿(20)連接。燈桿直接焊接在電器箱(21)上。電器箱內(nèi)設(shè)計(jì)采用了 100AH/12V(2臺(tái)串聯(lián)使用)的膠體蓄電池(24)。并采用SWC/200W/24V型太陽(yáng)能路燈控制器(22)，與SET10A-24Vdc/220Vac型穩(wěn)壓電源(23)配套使用，通過(guò)調(diào)整路燈控制器的過(guò)放電壓值至22.4V-22.8V。當(dāng)遇到連續(xù)陰雨天，電池充電不足，過(guò)放電壓值降至22.4V-22.8V時(shí)，配套設(shè)施首先采用過(guò)放信號(hào)啟動(dòng)穩(wěn)壓電源，給LED光源供電。天亮?xí)r，采用光伏電壓上升導(dǎo)致光源關(guān)斷的信號(hào)，自動(dòng)關(guān)閉穩(wěn)壓電源。從而實(shí)現(xiàn)了全天候可靠運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種光、電互補(bǔ)的太陽(yáng)能路燈，它是由光伏電池板、燈桿、電器箱、蓄電池等所構(gòu)成，其特征是:光伏電池板與條狀LED光源設(shè)置在同一板塊上，安裝在新型旋轉(zhuǎn)頭的支架上，太陽(yáng)能路燈控制器與穩(wěn)壓電源配套組合設(shè)置在電器箱內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及戶外照明技術(shù)領(lǐng)域，是一種光、電互補(bǔ)的太陽(yáng)能路燈。它是通過(guò)光伏電池板與條狀LED光源的一體化設(shè)計(jì)及應(yīng)用；新型旋轉(zhuǎn)頭的設(shè)計(jì)及應(yīng)用；以及太陽(yáng)能路燈控制器與穩(wěn)壓電源配套組合應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)節(jié)、高效的光、電互補(bǔ)太陽(yáng)能路燈。它可以充分發(fā)揮自然資源和電力資源的作用，實(shí)現(xiàn)全天候可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)G05D3/00GK103148429SQ20111040213
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者陳真 申請(qǐng)人:陳真