CN204534421U - 太阳能无线音响草坪灯 - Google Patents

Abstract

太阳能无线音响草坪灯，包括：灯本体(100)、底座(200)、灯顶部(300)，所述灯本体(100)下方设置底座(200)。灯本体(100)上方设置灯顶部(300)。灯顶部(300)上设有太阳能光伏电板(1)，太阳能光伏电板(1)与智能充放电控制器(2)连接。智能充放电控制器(2)分别与蓄电池(3)、LED光源(4)、调频接收功放模块(5)连接。调频接收功放模块(5)与磁共振驱动器(6)连接，同时还与调频接收天线(7)连接。应用太阳能供电，把草坪音箱和草坪灯结合为一个产品，采用无线方式控制。作为一个独立的产品，摆脱前期布线的开支和施工费用，安装方便。采用磁共振驱动器让草坪灯体发声，解决了防水防潮问题。

Description

太阳能无线音响草坪灯

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能无线音响草坪灯，具体是采用太阳能供电和无线调频接收，将传统的室外草坪音箱与草坪灯合二为一，形成创新的LED发光和磁共振发声无线节能声光电应用性设计，属于应用太阳能的声光技术领域。

背景技术

在目前的景观绿地，庭院公园等场所，一般都配套设计和布置有草坪灯和草坪音箱。前者在夜间提供照明，而后者用于播放背景音乐兼语音播报。

我国这方面的电气设计和施工中，草坪灯为220V交流供电，属强电***。草坪音箱较多的是采用定压式音频驱动，属弱电***。所以按照技术规范需要分别设计、布线和施工。

加上这些场所面积范围大，跨越道路多，应用分布广，室外气候环境多变等因素。无疑将对敷设线缆的材质，导电性能，护套的防水性能，防老化性能等具有较高的要求。

前期投入：长距离的地沟开挖，线缆敷设，包括分回路的***控制都将给前期投入和施工带来一笔不小的开支。

后期开销：一个草坪灯加上一个草坪音箱在原有技术条件下工作耗电都会大于40W。

其它意外情况的影响：无论是草坪灯还是草坪音箱，通常都是采用总线制并联接法，也就是同一回路的草坪灯或草坪音箱均并接在同一根总线上，所以只要总线上有一处出现问题，如道路开挖，绿地翻土导致线路开路或短路；音箱喇叭受潮或烧毁引起的短路等，必然导致整条线路的灯或音箱都不能够正常工作，短路情况下强电跳闸，弱电功放烧毁，而且故障的寻找和排除也非常不便。

此外，如遇到绿地景观重新布置，翻新改造。对草坪灯和草坪音箱需要重新布点移位，这对预埋线路的变动也是十分麻烦的。

传统草坪音箱的特殊性：从国内外现有的草坪音箱来看，无论其造型和结构有多大的区别，但都是采用传统的电动式扬声器作为发声源，所以在草坪音箱上必定要有一个或多个出声口，尽管制造商会在扬声器上和出音口采取了各种防水防潮的措施，但要让声音发出，又不能够让水进入其实是无法很好解决这对矛盾的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供太阳能无线音响草坪灯，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足，探索创新应用太阳能将草坪音箱和草坪灯开发成无需外接线缆的一体化实用新型产品。

本实用新型的目的：

运用光伏电板采集太阳能转换为电能进行储存，并向音响和光源提供安全足够的低压工作电源，是本项创新的基本条件；

灯光方面：选择低能耗，高照度，耐用可靠的LED光源，实用简单的光控和时控方式是节能及满足照明的保证；

音响方面：运用体积紧凑的磁共振驱动器使整个草坪灯体360°全方位发声，以高效率的T类功放进行驱动，结合收到调频信号自动开机控制方式，使得音响与草坪灯进行有机结合。

其它方面：

无需考虑有关出声孔对透声和防水的工艺处理，只需依赖于草坪灯的全天候性就能保证防水防潮性能；

调频接收的距离取决于发射机的功率、天线及电波传输环境等条件；

扩声音量在发射机上或前端的输入信号源上都可以进行调节；

通过电脑安装相应软件可以实现自动定时播放，真正做到无人值守；

如果对太阳能无线音响草坪灯设置不同的接收频率，在采用多个发射器条件下，运用调音台编组输出或数字音频处理器的模式控制，可以实现太阳能无线音响草坪灯的分区播放。也就是在同一时段既可以同时播放不同的内容，也可以播放相同的节目内容。

集供电、音响、灯光及控制***于一体的太阳能无线音响草坪灯结构紧凑，节能省钱，应用灵活，并且无论是运输、安装和维护都将十分方便。

本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

太阳能无线音响草坪灯，包括：灯本体、底座、灯顶部，所述灯本体下方设置底座，所述灯本体上方设置灯顶部；其特征在于，所述灯顶部上设有太阳能光伏电板，所述太阳能光伏电板与智能充放电控制器连接，智能充放电控制器分别与蓄电池、LED光源、调频接收功放模块连接，所述调频接收功放模块与磁共振驱动器连接，同时还与调频接收天线连接。

其中，所述调频接收天线与调频发射天线无线连接，所述调频发射天线与调频发射器连接，所述调频发射器与电脑播控软件及控制器连接，所述调频发射器还与广播话筒连接。

进一步，所述智能充放电控制器输出12V12AH与蓄电池连接。

进一步，所述智能充放电控制器光控时控输出DC12V与LED光源连接。

进一步，所述智能充放电控制器输出DC12V与调频接收功放模块连接。

其中，所述调频发射器为复数个，由调频发射器A、调频发射器B……调频发射器n组成带编组输出调音台或数字音频矩阵。

进一步，其他音频信号输入与所述调频发射器A、调频发射器B……调频发射器n连接。

其中，所述所述灯本体为复数个，由A组灯本体、B组灯本体……n组灯本体组成。

其中，所述灯本体包括：壳体、灯光片、蓄电池垫、底座支架、壳体安装孔；所述壳体采用1.2mm薄钢板制成截面为椭圆、圆形、长方形、正方形结构，所述壳体上设有壳体安装孔；所述壳体内上部设置底座支架，所述底座支架上方设置LED光源，所述LED光源对应的壳体部位设置由镂空或者透明材料制成的灯光片；所述壳体内下部设置蓄电池，所述蓄电池下方设置蓄电池垫；所述壳体内中部设置磁共振驱动器。

其中，所述灯本体的底座设置于预制混凝土基础上，通过螺栓与预制混凝土基础固定连接。

本实用新型的有益效果：

1、应用太阳能供电，把草坪音箱和草坪灯结合为一个产品，使之成为低压工作的弱电类产品，并采用无线方式控制。

2、创新的太阳能无线音响草坪灯是一个独立的产品，能够完全摆脱前期布线的开支和施工费用，并且设置安装也可十分随意和方便。

3、此项发明环保节能，结构紧凑，安全可靠，不仅前期投入成本降低，实际应用不需开支，而且合二为一的产品更能够充分体现景观的意境和完整性。

4、采用磁共振驱动器让草坪灯体发声，完全解决了采用传统电动式扬声器草坪音箱的防水防潮问题。

附图说明

图1A太阳能无线音响草坪灯电气***原理图。

图1B太阳能无线音响草坪灯电气***原理图。

图2A太阳能无线音响草坪灯外形图。

图2B太阳能无线音响草坪灯外形图。

图3A太阳能无线音响草坪灯内部结构示意图。

图3B太阳能无线音响草坪灯内部结构示意图。

图4A太阳能无线音响草坪灯安装示意图。

图4B太阳能无线音响草坪灯安装示意图。

图5A太阳能无线音响草坪灯分区扩声原理图。

图5B太阳能无线音响草坪灯分区扩声原理图。

附图标记：

灯本体100、底座200、灯顶部300；预制混凝土基础400、螺栓500。

壳体110、灯光片120、蓄电池垫130、底座支架140、壳体安装孔150。

太阳能光伏电板1、智能充放电控制器2、蓄电池3、LED光源4、调频接收功放模块5、磁共振驱动器6、调频接收天线7；

广播话筒8、调频发射器9、电脑播控软件及控制器10、调频发射天线11、其他音频信号输入12。

带编组输出调音台或数字音频矩阵90，调频发射器A 91、调频发射器B 92……调频发射器n 9n。

A组灯本体1001、B组灯本体1002……n组灯本体100n。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

太阳能无线音响草坪灯由太阳能采集和储能***，灯光照明和控制***，调频收发和扩声***组成。并集中固定安装在草坪灯的外壳内。

太阳能采集和储能***由光伏电板，太阳能充放电智能控制器和免维护蓄电池构成；

灯光照明和控制***由超亮LED柱状光源和光控时控模块(充放电智能控制器中已含此功能)组成；

调频收发和扩声***由带调频接收功放模块，磁共振驱动器组成。另外音源和调频发射机这二台设备设置在播控室中。

太阳能无线音响草坪灯电气***原理图，见图1A和图1B。太阳能无线音响草坪灯是由太阳能光伏电板1、智能充放电控制器2、蓄电池3、LED光源4、调频接收功放模块5、磁共振驱动器6和灯本体100构成。涉及太阳能蓄供电，自控照明和电声转换多重应用功能的实用产品。

智能充放电控制器2分别与蓄电池3、LED光源4、调频接收功放模块5连接。

调频接收功放模块5与磁共振驱动器6连接，同时还与调频接收天线7连接。

调频接收天线7与调频发射天线11无线连接，调频发射天线11与调频发射器9连接，调频发射器9与电脑播控软件及控制器10连接，调频发射器9还与广播话筒8连接。

智能充放电控制器2输出12V12AH与蓄电池3连接。智能充放电控制器2光控时控输出DC12V与LED光源4连接。智能充放电控制器2输出DC12V与调频接收功放模块5连接。

太阳能无线音响草坪灯外形图，见图2A和图2B。太阳能无线音响草坪灯，包括：灯本体100、底座200、灯顶部300，灯本体100下方设置底座200，灯本体100上方设置灯顶部300；灯顶部300上设有太阳能光伏电板1，太阳能光伏电板1与智能充放电控制器2连接。

如图2A所示，灯顶部300的尺寸为360*360mm，厚度为10mm。

如图2B所示，壳体110的直径为200*200mm，壳体安装孔150的直径为10mm。

太阳能无线音响草坪灯内部结构示意图，见图3A和图3B。灯本体100包括：壳体110、灯光片120、蓄电池垫130、底座支架140、壳体安装孔150。

壳体110采用1.2mm薄钢板制成截面为椭圆、圆形、长方形、正方形结构，壳体110上设有壳体安装孔150。

壳体110内上部设置底座支架140，底座支架140上方设置LED光源4，LED光源4对应的壳体110部位设置由镂空或者透明材料制成的灯光片120。

壳体110内下部设置蓄电池3，蓄电池3下方设置蓄电池垫130。

壳体110内中部设置磁共振驱动器6。

实际应用状态太阳能无线音响草坪灯安装示意图，见图4A和图4B。灯本体100的底座200设置于预制混凝土基础400上，通过螺栓500与预制混凝土基础400固定连接。螺栓500采用M10膨胀螺栓锚固在预制混凝土基础400上。

太阳能无线音响草坪灯分区扩声原理图，见图5A和图5B。调频发射器9为复数个，由调频发射器A 91、调频发射器B 92……调频发射器n 9n组成带编组输出调音台或数字音频矩阵90。其他音频信号输入12与调频发射器A 91、调频发射器B 92……调频发射器n 9n连接。

如图5B所示，灯本体100为复数个，由A组灯本体1001、B组灯本体1002……n组灯本体100n组成。

本实用新型采用的是太阳能供电，首先需确定产品的耗电量和对使用条件进行设定，然后计算得出蓄电池的容量和太阳能光伏电板的功率，最后根据配套组件选择合适的草坪灯壳体。

耗电部件及使用条件的设定：

照明部分：由于草坪灯主要用于公园、景观绿地、住宅小区等草坪周边区域作辅助照明，起到锦上添花的作用。所以选用5W12V柱状LED光源，光源色温：3200K，水平照明角度：360°，应用光照和延时双重自动控制方式，每天晚上工作6小时。该部分每天蓄电池的放电容量＝5W X 6H/12V＝2.5AH；

音响部分：一般草坪音箱用于分时段播放悠雅的背景音乐或需要时作短暂语音广播，所以设计磁共振驱动器及调频接收功放模块实际功耗5W，为了减小失真度和保证足够的功率余量，选用标称功率为10W的磁共振驱动器，带调频接收的功放模块标称输出功率为15W，工作电压12V，负载匹配阻抗8欧姆。每天白天累计工作2小时；采用无线调频接收信号自动打开功放控制方式，该部分每天蓄电池放电容量＝5W X 2H/12V＝0.83AH；

太阳能光伏电板部分：

假设最差条件的冬季安装点平均峰值日照时数为4小时。充放电损耗系数或整体转换效率为0.6。

太阳能无线音响草坪灯合计全天耗电功率＝5W X 6H+5W X 2H＝40W.

太阳能光伏电板计算功率:40WH/4H/0.6(损耗系数)＝16.67WP

由此实际选用20W高效多晶硅太阳能光伏电板，峰值电压：17.28v，峰值电流：1.16A，尺寸：360*360*10mm.

蓄电池部分:假设连续阴雨天数为3天(实际情况阴雨天在光照条件下对蓄电池也有低能量的充电)。

蓄电池容量＝(2.5AH+0.83AH)*3天＝9.99AH，即配置容量不低于9.99AH蓄电池

由此实际选用12V12AH铅酸免维护蓄电池。尺寸：长151mm*宽98mm*高95mm*总高100mm(含端子)

灯本体100：选用一款中式古典型草坪灯壳体110。壳体材料：1.2mm薄钢板焊接而成，黑色烤漆表面处理，亚克力白色透光片。壳体110筒体尺寸：长200mm*宽200mm*高800mm，灯壳底部尺寸：长265mm*宽265mm*高10mm。

在完成了所有构成本实用新型产品组件的选配后，按照图3A和图3B所示的内部结构示意图固定安装各部件。

组件安装步骤：

A.将太阳能光伏电板1的后盖用螺丝与灯本体100的灯顶部300紧固，导线引下，然后整体安装在壳体110上；

B.将LED光源4螺口与LED灯座旋紧；

C.将调频接收功放模块5固定安装在底座支架140上；

D.将核磁共振驱动器6粘贴在壳体110内任意一侧的壁面上，具体安装位置为该侧透光灯光片120以下部分的中心位置；

E.将蓄电池3牢固安装在蓄电池垫130上，其上方设置智能充放电控制器2。

本实用新型产品组件安装后，按照图1A和图1B所示的电气***原理图连接各组件。

组件连接步骤是：

A.把太阳能光伏电板1的输出与智能充放电控制器2的电源输入端连接；

B.把12V12AH的蓄电池3与智能充放电控制器2的电池端口连接；

C.把调频接收功放模块5电源端与蓄电池3的直接输出端口连接；

D.把12V LED的LED光源4与智能充放电控制器2的灯光接入端口连接；

E.把调频接收功放模块5功率输出端与磁共振驱动器6连接；

F.把调频接收功放模块5的天线从亚力克透光灯光片120旁侧敷设至顶部绕一周设置。因为在灯体内只有透光灯光片120这部分可以良好接收无线调频信号。

在完成了***连接后，可以对太阳能无线音响草坪灯进行开通调试。

***调试步骤是：

A.设置智能充放电控制器2为灯光延时6小时关闭模式，也就是当LED光源4点亮6小时后会自动关闭(延时控制模式共分16种模式，其中一档不受延时控制，其它以每增加一小时为一档)；

B.智能充放电控制器2的灯光输出端口已具有光控功能，不需另行设定。当自然光线变暗到负载启动点以下，且持续10分钟，输出端就会自动向LED灯供电，其中光敏原件就是太阳能光伏电板；

C.选择一个没有电台或信号干扰的频点，设置调频接收功放模块和发射机为相同的收发频率，***工作频段为：87-108MHz，步进调节频率：100KHz；

D.为了便于调试，可先将太阳能无线音响草坪灯放置于室外自然光的环境中，距调频发射机10-30米距离；

E.将音源(可以是电脑及媒体播放器，CD镭射光盘机或其它任何种类的音频源)输入到调频发射器9，逐渐加大输出音量，这时太阳能无线音响草坪灯接收到发射信号就会自动开启功放电路进行扩声。调频发射机还带有广播话筒8输入接口，可以连接广播话筒8做语音广播；

F.太阳能无线音响草坪灯的扩声是360°的，水平指向性声压级实测在±2dB范围。音频***耗电在5W时，距太阳能无线音响草坪灯水平方向1米时实测声压级为82dB，失真度小于4％，频率响应为100-9000Hz；

G.灯光部分的测试可对太阳能光伏电板1进行遮光，10分钟后LED灯将会自动点亮，6小时后LED灯将会失电关闭(试验时可以采用延时1小时的时控模式)。对实物用照度仪测试显示，水平方向距灯1米时，最大光照亮度约为6Lux；

H.无线调频的接收距离与调频发射器9的发射功率，采用的无线种类，天线架设方式，电波传输环境以及接收机灵敏度等相关。所以实际应用时，有关接收距离问题需根据上述条件作综合考虑。本试验采用的是7W的调频发射机，机带1米拉杆式天线，接收机灵敏度为：≧3μv，试验时在空旷场地最大接收距离为：300米。

本实用新型的举例和试验是在图2A和图2B所示的太阳能无线音响草坪灯上进行的，样品实物经过一段时间的运行工作，性能稳定可靠，功能效果正常。

I.为了便于本发明产品的推广应用，同时提供了太阳能无线音响草坪灯的安装示意图供参考，见图4A和图4B。

太阳能无线音响草坪灯产品适用于景观绿地，私家庭院，公共园林，住宅小区，学校校园，主题乐园等场所用作局部照明及播放背景音乐和语音广播。

如图5A和图5B所示，每台调频发射机发射不同调频频率和音频信号。

太阳能无线音响草坪灯在音频扩声方面需要时也可实现对不同分区进行播放，见图5A和图5B：太阳能无线音响草坪灯分区扩声原理图。在这种条件下，不同分组的太阳能无线音响草坪灯将用不同的调频频点接收，扩声的内容取决于输入调频发射器9的音频信号。因此，通过带编组输出调音台或数字音频矩阵90的控制切换，每组太阳能无线音响草坪灯既可以同时播放相同的内容，也可同时播放不同的广播内容，或者分时段进行分区广播。

本太阳能无线音响草坪灯创新技术也适用于采用传统电动式扬声器进行扩声的产品。也适用于灯体外壳采用不锈钢，玻璃钢，铝型材，薄钢板等材料制成的产品。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。

Claims (10)

1.太阳能无线音响草坪灯，包括：灯本体(100)、底座(200)、灯顶部(300)，所述灯本体(100)下方设置底座(200)，所述灯本体(100)上方设置灯顶部(300)；其特征在于，所述灯顶部(300)上设有太阳能光伏电板(1)，所述太阳能光伏电板(1)与智能充放电控制器(2)连接，

智能充放电控制器(2)分别与蓄电池(3)、LED光源(4)、调频接收功放模块(5)连接，

所述调频接收功放模块(5)与磁共振驱动器(6)连接，同时还与调频接收天线(7)连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述调频接收天线(7)与调频发射天线(11)无线连接，所述调频发射天线(11)与调频发射器(9)连接，所述调频发射器(9)与电脑播控软件及控制器(10)连接，所述调频发射器(9)还与广播话筒(8)连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述智能充放电控制器(2)输出12V12AH与蓄电池(3)连接。

4.根据权利要求2所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述智能充放电控制器(2)光控时控输出DC12V与LED光源(4)连接。

5.根据权利要求2所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述智能充放电控制器(2)输出DC12V与调频接收功放模块(5)连接。

6.根据权利要求1所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述调频发射器(9)为复数个，由调频发射器A(91)、调频发射器B(92)……调频发射器n(9n)组成带编组输出调音台或数字音频矩阵(90)。

7.根据权利要求6所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：其他音频信号输入(12)与所述调频发射器A(91)、调频发射器B(92)……调频发射器n(9n)连接。

8.根据权利要求1所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述所述灯本体(100)为复数个，由A组灯本体(1001)、B组灯本体(1002)……n组灯本体(100n)组成。

9.根据权利要求1所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述灯本体(100)包括：壳体(110)、灯光片(120)、蓄电池垫(130)、底座支架(140)、壳体安装孔(150)；

所述壳体(110)采用1.2mm薄钢板制成截面为椭圆、圆形、长方形、正方形结构，所述壳体(110)上设有壳体安装孔(150)；

所述壳体(110)内上部设置底座支架(140)，所述底座支架(140)上方设置LED光源(4)，所述LED光源(4)对应的壳体(110)部位设置由镂空或者透明材料制成的灯光片(120)；

所述壳体(110)内下部设置蓄电池(3)，所述蓄电池(3)下方设置蓄电池垫(130)；

所述壳体(110)内中部设置磁共振驱动器(6)。

10.根据权利要求1所述的太阳能无线音响草坪灯，其特征在于：所述灯本体(100)的底座(200)设置于预制混凝土基础(400)上，通过螺栓(500)与预制混凝土基础(400)固定连接。