CN117968005B - 一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，涉及太阳能路灯技术领域，包括灯柱和设置于灯柱顶部的光电传感器，还包括自适应移动机构，其包括转动连接于所述灯柱上的连接架，所述连接架转动点与所述光电传感器垂直，所述连接架上设置有组合板。本发明提供的具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，将组合板的转动点与光电传感器垂直，能在光电传感器感受到阳光直射时，旋转连接架将组合板移动至光电传感器，从而实现向阳的能力，相比于两光电传感器通过阳光强度识别太阳方位，节省一个光电传感器成本的同时，能避免光电传感器长时间处于强光环境下，延长光电传感器的使用寿命。

Description

一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯

技术领域

本发明涉及太阳能路灯技术领域，具体来说涉及一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯。

背景技术

太阳能发电路灯，是通过太阳能电池板将太阳光转为电能储存于蓄电池内，并在需要时点亮灯具的照明设备。

根据专利号CN111336452A，公开（公告）日：2020-06-26，公开的一种发电效率高的太阳能发电路灯，包括路灯本体，所述路灯本体的顶部设置有固定杆，所述固定杆的顶部固定安装有安装板，所述安装板的顶部固定安装有保护壳，所述保护壳的内腔设置有防水电机，所述保护壳与安装板之间对称固定安装有底座，所述保护壳的左侧固定安装有控制面板。本发明通过固定杆、安装板、保护壳、防水电机、底座、控制面板、单片机、无线传输器、圆盘、第一光敏传感器和第二光敏传感器的相互配合，解决了现有的太阳能路灯发电效率低的问题，该路灯本体在使用时，可根据太阳光的强弱对太阳能板的角度进行调节，从而实现最大化的利用太阳能，提高了太阳能的利用率。

包括上述专利的现有技术中，太阳照射位置会随着时间的变化而进行移动，为保证太阳光光的充电效率，会通过光电传感器检测太阳方位，以实时移动电池板朝向太阳，但现有技术常采用两个以上的光电传感器配合检测，并持续对电机通电进行移动，导致光电传感器会长时间暴露于阳光下，老化速度快。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，旨在解决光电传感器会长时间暴露于阳光下，老化速度快的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，包括灯柱和设置于灯柱顶部的光电传感器，还包括自适应移动机构，其包括转动连接于所述灯柱上的连接架，所述连接架转动点与所述光电传感器垂直，所述连接架上设置有组合板，所述组合板随所述连接架旋转并遮挡所述光电传感器。

作为优选的，所述灯柱内设置有电机，所述电机输出端设置于所述连接架上，所述光电传感器被装配于以下两个工位：

第一工位：阳光折射向所述光电传感器感光，以使所述电机通电；

第二工位：阳光直射向所述光电传感器感光，以使所述电机旋转。

作为优选的，所述连接架和所述灯柱之间设置有弹簧，所述光电传感器被装配于以下工位：

第三工位：所述光电传感器无感光，以使所述电机断电，使得所述弹簧牵拉所述连接架复位。

作为优选的，所述灯柱顶部设置有灯头，所述灯头上设置有聚光机构，所述聚光机构包括设置于所述灯头上的组合灯罩，所述组合灯罩上转动连接有凸透镜。

作为优选的，所述灯头上对称开设有滑动槽，所述组合灯罩包括相互连接的多个透光板，所述透光板滑动连接于所述滑动槽内。

作为优选的，所述灯头上设置有清洁机构，所述清洁机构包括转动连接于所述灯头上的清洁辊，所述清洁辊受驱沿所述组合灯罩刮擦。

作为优选的，所述灯头上对称设置有弹性片，多个所述透光板之间柔性连接，所述灯柱内设置有电机，所述电机输出端和所述清洁辊之间设置有连接杆，所述清洁辊受驱旋转推抵弹性片弯曲，以使所述组合灯罩弯曲。

作为优选的，所述组合板包括多个相互柔性连接的电池板，所述电池板随所述连接架旋转而相互远离，以在所述电池板之间形成散热槽。

作为优选的，所述连接架上设置有呈“工”形的支撑架，所述支撑架上沿对角线设置有滑轨槽，所述电池板之间均开设有斜面，两斜面之间设置有弹性连接块。

作为优选的，所述连接架内滑动连接有顶杆，所述灯柱上固定连接有凸轮，所述顶杆随连接架旋转贴合所述凸轮表面滑动，以推抵组合板中间凸起变形，所述凸轮高点与所述灯柱中心轴线重合。

在上述技术方案中，本发明提供的一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，具备以下有益效果：将组合板的转动点与光电传感器垂直，能在光电传感器感受到阳光直射时，旋转连接架将组合板移动至光电传感器，从而实现向阳的能力，相比于两光电传感器通过阳光强度识别太阳方位，节省一个光电传感器成本的同时，能避免光电传感器长时间处于强光环境下，延长光电传感器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体示意图；

图2为本发明实施例提供的聚光机构和自适应移动机构***示意图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为本发明实施例提供的整体剖面示意图；

图5为图4中B处放大示意图；

图6为图4中C处放大示意图；

图7为本发明实施例提供的灯柱和自适应移动机构***示意图；

图8为本发明实施例提供的自适应移动机构***示意图；

图9为图8中D处放大示意图

图10为本发明实施例提供的灯头剖面示意图。

附图标记说明：

1、灯柱；10、环滑槽；11、固定板；12、电机；13、输出轴；2、自适应移动机构；20、光电传感器；21、组合板；211、电池板；212、散热槽；213、弹性连接块；22、支撑架；221、滑轨槽；23、连接架；230、引导块；231、顶杆；232、锥齿轮；233、弹簧；24、凸轮；3、聚光机构；30、LED灯板；31、灯头；311、滑动槽；32、组合灯罩；320、端盖；321、透光板；322、固定槽；323、变形连接块；33、活动槽；34、弹性片；35、凸透镜；4、清洁机构；40、连接杆；41、清洁辊；42、滑动片。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1-10所示，一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，包括灯柱1和设置于灯柱1顶部的光电传感器20，还包括自适应移动机构2，其包括转动连接于灯柱1上的连接架23，连接架23转动点与光电传感器20垂直，连接架23上设置有组合板21，组合板21随连接架23旋转并遮挡光电传感器20

具体的，组合板21即为太阳能板，可以为太阳能板的组合，灯柱1上设置有固定板11，连接架23转动连接于固定板11上，光电传感器20设置于固定板11上，且光电传感器20露出于灯柱1顶部，用以接收阳光，光电传感器20和连接架23的转动中心处于同一轴线上，灯柱1安装时，需要将连接架23转动方向沿东至西设置，当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，并随着太阳移动而直接照射于露出的光电传感器20上，此时太阳直射触发光电传感器20，以驱动连接架23进行转动将组合板21移动朝向太阳，此时太阳直射的光线会被组合板21直接遮挡，此时停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能。

上述技术方案中，将组合板21的转动点与光电传感器20垂直，能在光电传感器20感受到阳光直射时，旋转连接架23将组合板21移动至光电传感器20，从而实现向阳的能力，相比于两光电传感器20通过阳光强度识别太阳方位，节省一个光电传感器20成本的同时，能避免光电传感器20长时间处于强光环境下，延长光电传感器20的使用寿命。

作为本发明提供的一个实施例，灯柱1内设置有电机12，电机12输出端设置于连接架23上，光电传感器20被装配于以下两个工位：

第一工位：阳光折射向光电传感器20感光，以使电机12通电；

第二工位：阳光直射向光电传感器20感光，以使电机12旋转。

具体的，光电传感器20可以分辨接收光线的强弱，当太阳升起，而光电传感器20和太阳之间存在组合板21进行遮挡时，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，使得电机12通电（电机12需要通电后再进行信号触发才能旋转），通电后电机12输出端会锁止，以将连接架23固定锁止以保持向阳（朝向太阳）的状态，以进行充能，当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位。

当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，而后随着当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位以停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能。

作为本发明提供的最优实施例，连接架23和灯柱1之间设置有弹簧233，光电传感器20被装配于以下工位：

第三工位：光电传感器20无感光，以使电机12断电，使得弹簧233牵拉连接架23复位。

具体的，弹簧233在电机12断电时，将连接架23旋转拉回朝向东方，以便太阳第二次升起，当太阳落山后阳光消失，光电传感器20感受不到阳光切换至第三工位，光电传感器20将电机12断电，此时电机12没有通电输出端会解锁，使得弹簧233回弹，将连接架23旋转复位以便下次使用。

当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，而后随着当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位以停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能，当太阳落山后阳光消失，光电传感器20感受不到阳光切换至第三工位将电机12断电，弹簧233回弹将解锁的连接架23旋转复位以便下次使用。

作为本发明提供的一个实施例，灯柱1顶部设置有灯头31，灯头31上设置有聚光机构3，聚光机构3包括设置于灯头31上的组合灯罩32，组合灯罩32上转动连接有凸透镜35；

灯头31上对称开设有滑动槽311，组合灯罩32包括相互连接的多个透光板321，透光板321滑动连接于滑动槽311内。

具体的，组合灯罩32中间设置有活动槽33，凸透镜35转动连接于活动槽33上，光电传感器20设置于灯头31上，灯头31转动连接于灯柱1上，通过紧固件（螺丝、螺栓等）进行锁止固定，能根据道路方向进行改变，灯头31内设置有LED灯板30，凸透镜35能聚拢LED灯板30射出的光线，以集中照明道路，使道路更明亮容易发现，可以根据道路位置转动凸透镜35改变照射角度，凸透镜35两端通过转轴转动，转轴转动连接于组合灯罩32上，且两者间设置有紧固件用于锁止凸透镜35，透光板321滑动连接于滑动槽311内，通过紧固件（螺丝、螺栓等）进行锁止固定，以移动凸透镜35的位置进行调节，组合灯罩32上设置有端盖320，以遮挡蚊虫和雨水进入，端盖320和组合灯罩32滑动连接，不会阻碍组合灯罩32变形。

当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，而后随着当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位以停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能，当太阳落山后阳光消失，光电传感器20感受不到阳光切换至第三工位将电机12断电，弹簧233回弹将解锁的连接架23旋转复位以便下次使用，安装时，根据道路方向旋转灯头31进行调节，并根据道路位置滑动组合灯罩32或者转动凸透镜35，聚拢光线朝向道路。

作为本发明提供的最优实施例，灯头31上设置有清洁机构4，清洁机构4包括转动连接于灯头31上的清洁辊41，清洁辊41受驱沿组合灯罩32刮擦；

灯头31上对称设置有弹性片34，多个透光板321之间柔性连接，灯柱1内设置有电机12，电机12输出端和清洁辊41之间设置有连接杆40，清洁辊41受驱旋转推抵弹性片34弯曲，以使组合灯罩32弯曲。

具体的，连接杆40转动连接于灯柱1上，电机12输出端设置有输出轴13，输出轴13、连接杆40和连接架23上均设置有锥齿轮232，连接架23和连接杆40耦合于输出轴13上，以通过一个电机12驱使连接杆40和连接架23旋转，透光板321之间设置有变形连接块323，以使组合灯罩32可以弯曲变形适应清洁辊41的旋转轨迹，以贴合进行清洁，且清洁辊41的移动过程与连接杆40同步，重复停止移动能针对性的清洁透光板321和凸透镜35，透光板321上开设有适应弹性片34滑动的固定槽322，在清洁辊41离开组合灯罩32后，弹性片34回弹恢复组合灯罩32的形状。

安装时，根据道路方向旋转灯头31进行调节，并根据道路位置滑动组合灯罩32或者转动凸透镜35，聚拢光线朝向道路。当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，而后随着当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位以停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能，电机12驱动旋转的同时，清洁辊41推抵组合灯罩32弯曲并贴合透光板321进行清洁，当太阳落山后阳光消失，光电传感器20感受不到阳光切换至第三工位将电机12断电，弹簧233回弹将解锁的连接架23旋转复位以便下次使用，同时清洁辊41复位，弹性片34回弹使组合灯罩32正常运作。

作为本发明提供的最优实施例，灯柱1上开设有环滑槽10，环滑槽10上滑动连接有滑动片42，连接杆40转动连接于滑动片42上。

具体的，清洁辊41能根据灯头31旋转的方向，通过滑动片42沿环滑槽10进行滑动，以跟随灯头31旋转，以适应不同的方向进行清洁，旋转后，连接杆40上的锥齿轮232也能重新耦合输出轴13上的锥齿轮232进行使用。

安装时，根据道路方向旋转灯头31进行调节，而后根据灯头31旋转的方向通过滑动片42沿环滑槽10进行滑动，将清洁辊41跟随灯头31进行调节，并根据道路位置滑动组合灯罩32或者转动凸透镜35，聚拢光线朝向道路。当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，而后随着当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位以停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能，电机12驱动旋转的同时，清洁辊41推抵组合灯罩32弯曲并贴合透光板321进行清洁，当太阳落山后阳光消失，光电传感器20感受不到阳光切换至第三工位将电机12断电，弹簧233回弹将解锁的连接架23旋转复位以便下次使用，同时清洁辊41复位，弹性片34回弹使组合灯罩32正常运作。

作为本发明提供的一个实施例，组合板21包括多个相互柔性连接的电池板211，电池板211随连接架23旋转而相互远离，以在电池板211之间形成散热槽212；

连接架23上设置有呈“工”形的支撑架22，支撑架22上沿对角线设置有滑轨槽221，电池板211之间均开设有斜面，两斜面之间设置有弹性连接块213。

具体的，电池板211之间设置有弹性连接块213，弹性连接块213用于牵拉电池板211两端的斜面贴合，当随太阳升起，温度逐渐提高时，电池板211之间的间距也会加大，以使弹性连接块213被拉开而形成散热槽212，散热槽212为斜面组成为倾斜状，在拉开后能避免阳光通过散热槽212直射光电传感器20影响正常工作，也能拉开电池板211进行导风散热，在正午温度最高，阳光强度最高，电池板211运行效率最高时进行散热，避免过热的温度影响光电转换，组合板21两端的电池板211固定连接于滑轨槽221上，而其余电池板211能沿滑轨槽221滑动。

安装时，根据道路方向旋转灯头31进行调节，而后根据灯头31旋转的方向通过滑动片42沿环滑槽10进行滑动，将清洁辊41跟随灯头31进行调节，并根据道路位置滑动组合灯罩32或者转动凸透镜35，聚拢光线朝向道路。当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，而后随着当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位以停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能，随太阳移动至正午时，电池板211随旋转被拉开，以形成散热槽212对电池板211进行散热，电机12驱动旋转的同时，清洁辊41推抵组合灯罩32弯曲并贴合透光板321进行清洁，当太阳落山后阳光消失，光电传感器20感受不到阳光切换至第三工位将电机12断电，弹簧233回弹将解锁的连接架23旋转复位以便下次使用，同时清洁辊41复位，弹性片34回弹使组合灯罩32正常运作。

作为本发明提供的最优实施例，连接架23内滑动连接有顶杆231，灯柱1上固定连接有凸轮24，顶杆231随连接架23旋转贴合凸轮24表面滑动，以推抵组合板21中间凸起变形，凸轮24高点与灯柱1中心轴线重合。

具体的，连接架23内设置有引导块230，顶杆231滑动连接于引导块230上，顶杆231一端设置于组合板21中间，另一端与凸轮24贴合，当连接架23旋转时，凸轮24随之旋转，以驱使顶杆231推抵组合板21变形，扩大电池板211之间的间距，凸轮24在正午时达到最大直径，两边均随之减小，以适应太阳东升西落的温度变化，以增加光电转换效率（撑起变形后的组合板21朝向太阳后，单位面积照射的阳光会减小以换取散热能力）。

安装时，根据道路方向旋转灯头31进行调节，而后根据灯头31旋转的方向通过滑动片42沿环滑槽10进行滑动，将清洁辊41跟随灯头31进行调节，并根据道路位置滑动组合灯罩32或者转动凸透镜35，聚拢光线朝向道路。当太阳升起并移动时，会首先照射于组合板21上进行充能，太阳光会通过外物折射向光电传感器20，使得光电传感器20感光将电机12切换至第一工位，而后随着当太阳移动越过组合板21时，阳光会直接照射于光电传感器20上，使得光电传感器20感受强光驱使电机12旋转，以旋转连接架23，将组合板21移动至太阳和光电传感器20之间，恢复至第一工位以停止移动连接架23，将组合板21保持于朝向太阳的方向进行充能，随太阳移动至正午时，顶杆231沿凸轮24表面滑动以达到最高点，顶起的电池板211随旋转被拉开，以形成散热槽212对电池板211进行散热，电机12驱动旋转的同时，清洁辊41推抵组合灯罩32弯曲并贴合透光板321进行清洁，当太阳落山后阳光消失，光电传感器20感受不到阳光切换至第三工位将电机12断电，弹簧233回弹将解锁的连接架23旋转复位以便下次使用，同时清洁辊41复位，弹性片34回弹使组合灯罩32正常运作。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，包括灯柱（1）和设置于灯柱（1）顶部的光电传感器（20），其特征在于，还包括自适应移动机构（2），其包括转动连接于所述灯柱（1）上的连接架（23），所述连接架（23）转动点与所述光电传感器（20）垂直，所述连接架（23）上设置有组合板（21），所述组合板（21）随所述连接架（23）旋转并遮挡所述光电传感器（20）；

所述灯柱（1）顶部设置有灯头（31），所述灯头（31）上设置有聚光机构（3），所述聚光机构（3）包括设置于所述灯头（31）上的组合灯罩（32），所述组合灯罩（32）上转动连接有凸透镜（35）；

所述灯头（31）上对称开设有滑动槽（311），所述组合灯罩（32）包括相互连接的多个透光板（321），所述透光板（321）滑动连接于所述滑动槽（311）内；

所述灯头（31）上设置有清洁机构（4），所述清洁机构（4）包括转动连接于所述灯头（31）上的清洁辊（41），所述清洁辊（41）受驱沿所述组合灯罩（32）刮擦；

所述灯头（31）上对称设置有弹性片（34），多个所述透光板（321）之间柔性连接，所述灯柱（1）内设置有电机（12），所述电机（12）输出端和所述清洁辊（41）之间设置有连接杆（40），所述清洁辊（41）受驱旋转推抵弹性片（34）弯曲，以使所述组合灯罩（32）弯曲。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，其特征在于，所述灯柱（1）内设置有电机（12），所述电机（12）输出端设置于所述连接架（23）上，所述光电传感器（20）被装配于以下两个工位：

第一工位：阳光折射向所述光电传感器（20）感光，以使所述电机（12）通电；

第二工位：阳光直射向所述光电传感器（20）感光，以使所述电机（12）旋转。

3.根据权利要求2所述的一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，其特征在于，所述连接架（23）和所述灯柱（1）之间设置有弹簧（233），所述光电传感器（20）被装配于以下工位：

第三工位：所述光电传感器（20）无感光，以使所述电机（12）断电，使得所述弹簧（233）牵拉所述连接架（23）复位。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，其特征在于，所述组合板（21）包括多个相互柔性连接的电池板（211），所述电池板（211）随所述连接架（23）旋转而相互远离，以在所述电池板（211）之间形成散热槽（212）。

5.根据权利要求4所述的一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，其特征在于，所述连接架（23）上设置有呈“工”形的支撑架（22），所述支撑架（22）上沿对角线设置有滑轨槽（221），所述电池板（211）之间均开设有斜面，两斜面之间设置有弹性连接块（213）。

6.根据权利要求5所述的一种具有自动调节功能的高效太阳能发电路灯，其特征在于，所述连接架（23）内滑动连接有顶杆（231），所述灯柱（1）上固定连接有凸轮（24），所述顶杆（231）随连接架（23）旋转贴合所述凸轮（24）表面滑动，以推抵组合板（21）中间凸起变形，所述凸轮（24）高点与所述灯柱（1）中心轴线重合。