一种改进型自动太阳能跟踪路灯的制作方法
一种改进型自动太阳能跟踪路灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能技术领域，特别涉及一种改进型自动太阳能跟踪路灯。
【背景技术】
[0002]太阳能作为一种清洁无污染的能源，取之不尽、用之不竭。它既是近期急需的能源补充，又是未来能源结构的基础。太阳每秒释放的能量大约是16 X 1023KW，每天到达地球表面的辐射能量相当于数万亿桶石油燃烧的能量，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤约为1.892X 1019亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。
[0003]目前多数太阳能聚能器是固定的，但由于太阳能资源自身存在一些特点，太阳光的密度低、照射时间间歇、空间分布不断变化等，光照方向和强度是随着时间不断变化的，这就使太阳能资源没有得到充分的利用，要想在有限时间、有限的使用面积内获取更多的太阳光投入辐射，达到对太阳能的最大吸收状态，进而提高太阳能的利用效率，就要使用跟踪太阳技术，对太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差30%至40%，如将传统的路灯与太阳能结合，则可以更有效地节约能源。但是现有的太阳能跟踪路灯大多结构复杂，效果仍不理想。
【发明内容】
[0004]因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种结构简单、可自动调节太阳能电池板的角度、高效吸收利用太阳能作为电源的改进型自动太阳能跟踪路灯。
[0005]为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案:一种改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯杆、安装于灯杆顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机、绕杆转动电机、滤波延时控制电路、仰角正反转驱动电路、绕杆正反转驱动电路、太阳光向感应半球、第一运算放大器和第二运算放大器的支撑架，所述支撑架由上框架、支撑柱和底座构成，所述支撑柱与底座通过绕杆转动电机可沿竖直轴方向转动连接，所述上框架与支撑柱顶部通过仰角转动电机可沿水平轴方向转动连接，所述太阳能电池组件固设于上框架上，所述太阳能电池组件与蓄电池电连接，所述太阳光向感应半球固设于太阳能电池组件上表面上，所述太阳光向感应半球包括半球形壳体和设于半球形壳体内的多个光敏传感器，所述半球形壳体上表面开设有多个穿孔，各个所述穿孔以半球形壳体的球心为圆心排成两条相互垂直交叉的弧线，各个所述光敏传感器分别穿设于半球形壳体的各个穿孔上，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路通过第一运算放大器与仰角正反转驱动电路相连接，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路还通过第二运算放大器与绕杆正反转驱动电路相连接，所述仰角正反转驱动电路根据第一运算放大器得到竖直方向上太阳光强度信息连接并控制仰角转动电机转动，所述绕杆正反转驱动电路根据第二运算放大器得到水平方向上太阳光强度信息连接并控制绕杆转动电机转动。
[0006]进一步的改进，所述支撑柱顶部设有可绕水平轴转动的转轴，所述上框架与该转轴固定连接，所述仰角转动电机与转轴相连接，所述上框架通过仰角转动电机控制转轴可绕水平轴转动地设于支撑柱顶部。
[0007]进一步的改进，所述滤波延时控制电路包括RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路。
[0008]通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是:通过在太阳能转换供电装置的太阳能电池组件表面设置太阳光向感应半球，通过太阳光向感应半球上两排相互交叉的呈弧形线的多个光敏传感器感应水平方向的光强最高点和竖直方向的光强最高点，通过运算放大器比较得出结果再分别通过仰角正反转驱动电路和绕杆正反转驱动电路实时自动调节太阳能电池组件朝向太阳能光强最高的水平位置点和竖直位置点，实现高效吸收利用太阳能，同时通过滤波延时控制电路滤除一些车辆等照成的短暂强光，同时无需考虑路灯因为安装方向的问题，适合太阳光路灯的普遍安装使用，可广泛推广应用。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例的自动太阳能跟踪原理框图；
[0010]图2是本实用新型实施例中太阳光向感应半球的部分剖开结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0012]参考图1和图2，优选的本实用新型的改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯杆、安装于灯杆顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机1、绕杆转动电机2、滤波延时控制电路3、仰角正反转驱动电路4、绕杆正反转驱动电路5、太阳光向感应半球6、第一运算放大器7和第二运算放大器8的支撑架，所述滤波延时控制电路3包括RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路，其中RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路都为本领域公知常规技术因此不做详细说明，所述支撑架由上框架、支撑柱和底座构成，所述支撑柱与底座通过绕杆转动电机2可沿竖直轴方向转动连接，所述支撑柱顶部设有可绕水平轴转动的转轴，所述上框架与该转轴固定连接，所述仰角转动电机与转轴相连接，所述上框架通过仰角转动电机I控制转轴可绕水平轴转动地设于支撑柱顶部，所述太阳能电池组件固设于上框架上，所述太阳能电池组件与蓄电池电连接，所述太阳光向感应半球固设于太阳能电池组件上表面上，所述太阳光向感应半球6包括半球形壳体61和设于半球形壳体61内的多个光敏传感器62，所述半球形壳体61上表面开设有多个穿孔611，各个所述穿孔611以半球形壳体61的球心为圆心排成两条相互垂直交叉的弧线，各个所述光敏传感器62分别穿设于半球形壳体61的各个穿孔611上，各个所述光敏传感器62经滤波延时控制电路3通过第一运算放大器7与仰角正反转驱动电路4相连接，各个所述光敏传感器62经滤波延时控制电路3还通过第二运算放大器8与绕杆正反转驱动电路5相连接，所述仰角正反转驱动电路4根据第一运算放大器7得到竖直方向上太阳光强度信息连接并控制仰角转动电机I转动，所述绕杆正反转驱动电路5根据第二运算放大器8得到水平方向上太阳光强度信息连接并控制绕杆转动电机2转动。
[0013]本实用新型通过在太阳能转换供电装置的太阳能电池组件表面设置太阳光向感应半球，通过太阳光向感应半球上两排相互交叉的呈弧形线的多个光敏传感器感应水平方向的光强最高点和竖直方向的光强最高点，通过运算放大器比较得出结果再分别通过仰角正反转驱动电路和绕杆正反转驱动电路实时自动调节太阳能电池组件朝向太阳能光强最高的水平位置点和竖直位置点，实现高效吸收利用太阳能，同时通过滤波延时控制电路滤除一些车辆等照成的短暂强光，同时无需考虑路灯因为安装方向的问题，适合太阳光路灯的普遍安装使用，可广泛推广应用。
[0014]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯杆、安装于灯杆顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，其特征在于:所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机、绕杆转动电机、滤波延时控制电路、仰角正反转驱动电路、绕杆正反转驱动电路、太阳光向感应半球、第一运算放大器和第二运算放大器的支撑架，所述支撑架由上框架、支撑柱和底座构成，所述支撑柱与底座通过绕杆转动电机可沿竖直轴方向转动连接，所述上框架与支撑柱顶部通过仰角转动电机可沿水平轴方向转动连接，所述太阳能电池组件固设于上框架上，所述太阳能电池组件与蓄电池电连接，所述太阳光向感应半球固设于太阳能电池组件上表面上，所述太阳光向感应半球包括半球形壳体和设于半球形壳体内的多个光敏传感器，所述半球形壳体上表面开设有多个穿孔，各个所述穿孔以半球形壳体的球心为圆心排成两条相互垂直交叉的弧线，各个所述光敏传感器分别穿设于半球形壳体的各个穿孔上，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路通过第一运算放大器与仰角正反转驱动电路相连接，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路还通过第二运算放大器与绕杆正反转驱动电路相连接，所述仰角正反转驱动电路根据第一运算放大器得到竖直方向上太阳光强度信息连接并控制仰角转动电机转动，所述绕杆正反转驱动电路根据第二运算放大器得到水平方向上太阳光强度信息连接并控制绕杆转动电机转动。2.根据权利要求1所述的改进型自动太阳能跟踪路灯，其特征在于:所述支撑柱顶部设有可绕水平轴转动的转轴，所述上框架与该转轴固定连接，所述仰角转动电机与转轴相连接，所述上框架通过仰角转动电机控制转轴可绕水平轴转动地设于支撑柱顶部。3.根据权利要求1所述的改进型自动太阳能跟踪路灯，其特征在于:所述滤波延时控制电路包括RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路。
【专利摘要】本实用新型涉及太阳能技术领域，提供一种结构简单、可自动调节太阳能电池板的角度、高效吸收利用太阳能作为电源的改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯柱、安装于灯柱顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机、绕杆转动电机、滤波延时控制电路、仰角正反转驱动电路、绕杆正反转驱动电路、太阳光向感应半球、第一运算放大器和第二运算放大器的支撑架，所述太阳光向感应半球包括半球形壳体和设于半球形壳体内的多个光敏传感器。
【IPC分类】F21W131/103, H02S20/32, F21Y101/02, F21V23/00, F21S9/03, H05B37/02
【公开号】CN204704762
【申请号】CN201520475721
【发明人】秦曙伟, 郭国海
【申请人】泉州市大秦光电有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月3日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能技术领域，特别涉及一种改进型自动太阳能跟踪路灯。
【背景技术】
[0002]太阳能作为一种清洁无污染的能源，取之不尽、用之不竭。它既是近期急需的能源补充，又是未来能源结构的基础。太阳每秒释放的能量大约是16 X 1023KW，每天到达地球表面的辐射能量相当于数万亿桶石油燃烧的能量，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤约为1.892X 1019亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。
[0003]目前多数太阳能聚能器是固定的，但由于太阳能资源自身存在一些特点，太阳光的密度低、照射时间间歇、空间分布不断变化等，光照方向和强度是随着时间不断变化的，这就使太阳能资源没有得到充分的利用，要想在有限时间、有限的使用面积内获取更多的太阳光投入辐射，达到对太阳能的最大吸收状态，进而提高太阳能的利用效率，就要使用跟踪太阳技术，对太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差30%至40%，如将传统的路灯与太阳能结合，则可以更有效地节约能源。但是现有的太阳能跟踪路灯大多结构复杂，效果仍不理想。
【发明内容】
[0004]因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种结构简单、可自动调节太阳能电池板的角度、高效吸收利用太阳能作为电源的改进型自动太阳能跟踪路灯。
[0005]为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案:一种改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯杆、安装于灯杆顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机、绕杆转动电机、滤波延时控制电路、仰角正反转驱动电路、绕杆正反转驱动电路、太阳光向感应半球、第一运算放大器和第二运算放大器的支撑架，所述支撑架由上框架、支撑柱和底座构成，所述支撑柱与底座通过绕杆转动电机可沿竖直轴方向转动连接，所述上框架与支撑柱顶部通过仰角转动电机可沿水平轴方向转动连接，所述太阳能电池组件固设于上框架上，所述太阳能电池组件与蓄电池电连接，所述太阳光向感应半球固设于太阳能电池组件上表面上，所述太阳光向感应半球包括半球形壳体和设于半球形壳体内的多个光敏传感器，所述半球形壳体上表面开设有多个穿孔，各个所述穿孔以半球形壳体的球心为圆心排成两条相互垂直交叉的弧线，各个所述光敏传感器分别穿设于半球形壳体的各个穿孔上，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路通过第一运算放大器与仰角正反转驱动电路相连接，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路还通过第二运算放大器与绕杆正反转驱动电路相连接，所述仰角正反转驱动电路根据第一运算放大器得到竖直方向上太阳光强度信息连接并控制仰角转动电机转动，所述绕杆正反转驱动电路根据第二运算放大器得到水平方向上太阳光强度信息连接并控制绕杆转动电机转动。
[0006]进一步的改进，所述支撑柱顶部设有可绕水平轴转动的转轴，所述上框架与该转轴固定连接，所述仰角转动电机与转轴相连接，所述上框架通过仰角转动电机控制转轴可绕水平轴转动地设于支撑柱顶部。
[0007]进一步的改进，所述滤波延时控制电路包括RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路。
[0008]通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是:通过在太阳能转换供电装置的太阳能电池组件表面设置太阳光向感应半球，通过太阳光向感应半球上两排相互交叉的呈弧形线的多个光敏传感器感应水平方向的光强最高点和竖直方向的光强最高点，通过运算放大器比较得出结果再分别通过仰角正反转驱动电路和绕杆正反转驱动电路实时自动调节太阳能电池组件朝向太阳能光强最高的水平位置点和竖直位置点，实现高效吸收利用太阳能，同时通过滤波延时控制电路滤除一些车辆等照成的短暂强光，同时无需考虑路灯因为安装方向的问题，适合太阳光路灯的普遍安装使用，可广泛推广应用。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例的自动太阳能跟踪原理框图；
[0010]图2是本实用新型实施例中太阳光向感应半球的部分剖开结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0012]参考图1和图2，优选的本实用新型的改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯杆、安装于灯杆顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机1、绕杆转动电机2、滤波延时控制电路3、仰角正反转驱动电路4、绕杆正反转驱动电路5、太阳光向感应半球6、第一运算放大器7和第二运算放大器8的支撑架，所述滤波延时控制电路3包括RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路，其中RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路都为本领域公知常规技术因此不做详细说明，所述支撑架由上框架、支撑柱和底座构成，所述支撑柱与底座通过绕杆转动电机2可沿竖直轴方向转动连接，所述支撑柱顶部设有可绕水平轴转动的转轴，所述上框架与该转轴固定连接，所述仰角转动电机与转轴相连接，所述上框架通过仰角转动电机I控制转轴可绕水平轴转动地设于支撑柱顶部，所述太阳能电池组件固设于上框架上，所述太阳能电池组件与蓄电池电连接，所述太阳光向感应半球固设于太阳能电池组件上表面上，所述太阳光向感应半球6包括半球形壳体61和设于半球形壳体61内的多个光敏传感器62，所述半球形壳体61上表面开设有多个穿孔611，各个所述穿孔611以半球形壳体61的球心为圆心排成两条相互垂直交叉的弧线，各个所述光敏传感器62分别穿设于半球形壳体61的各个穿孔611上，各个所述光敏传感器62经滤波延时控制电路3通过第一运算放大器7与仰角正反转驱动电路4相连接，各个所述光敏传感器62经滤波延时控制电路3还通过第二运算放大器8与绕杆正反转驱动电路5相连接，所述仰角正反转驱动电路4根据第一运算放大器7得到竖直方向上太阳光强度信息连接并控制仰角转动电机I转动，所述绕杆正反转驱动电路5根据第二运算放大器8得到水平方向上太阳光强度信息连接并控制绕杆转动电机2转动。
[0013]本实用新型通过在太阳能转换供电装置的太阳能电池组件表面设置太阳光向感应半球，通过太阳光向感应半球上两排相互交叉的呈弧形线的多个光敏传感器感应水平方向的光强最高点和竖直方向的光强最高点，通过运算放大器比较得出结果再分别通过仰角正反转驱动电路和绕杆正反转驱动电路实时自动调节太阳能电池组件朝向太阳能光强最高的水平位置点和竖直位置点，实现高效吸收利用太阳能，同时通过滤波延时控制电路滤除一些车辆等照成的短暂强光，同时无需考虑路灯因为安装方向的问题，适合太阳光路灯的普遍安装使用，可广泛推广应用。
[0014]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯杆、安装于灯杆顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，其特征在于:所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机、绕杆转动电机、滤波延时控制电路、仰角正反转驱动电路、绕杆正反转驱动电路、太阳光向感应半球、第一运算放大器和第二运算放大器的支撑架，所述支撑架由上框架、支撑柱和底座构成，所述支撑柱与底座通过绕杆转动电机可沿竖直轴方向转动连接，所述上框架与支撑柱顶部通过仰角转动电机可沿水平轴方向转动连接，所述太阳能电池组件固设于上框架上，所述太阳能电池组件与蓄电池电连接，所述太阳光向感应半球固设于太阳能电池组件上表面上，所述太阳光向感应半球包括半球形壳体和设于半球形壳体内的多个光敏传感器，所述半球形壳体上表面开设有多个穿孔，各个所述穿孔以半球形壳体的球心为圆心排成两条相互垂直交叉的弧线，各个所述光敏传感器分别穿设于半球形壳体的各个穿孔上，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路通过第一运算放大器与仰角正反转驱动电路相连接，各个所述光敏传感器经滤波延时控制电路还通过第二运算放大器与绕杆正反转驱动电路相连接，所述仰角正反转驱动电路根据第一运算放大器得到竖直方向上太阳光强度信息连接并控制仰角转动电机转动，所述绕杆正反转驱动电路根据第二运算放大器得到水平方向上太阳光强度信息连接并控制绕杆转动电机转动。2.根据权利要求1所述的改进型自动太阳能跟踪路灯，其特征在于:所述支撑柱顶部设有可绕水平轴转动的转轴，所述上框架与该转轴固定连接，所述仰角转动电机与转轴相连接，所述上框架通过仰角转动电机控制转轴可绕水平轴转动地设于支撑柱顶部。3.根据权利要求1所述的改进型自动太阳能跟踪路灯，其特征在于:所述滤波延时控制电路包括RC滤波电路、延时控制电路和射极跟随电路。
【专利摘要】本实用新型涉及太阳能技术领域，提供一种结构简单、可自动调节太阳能电池板的角度、高效吸收利用太阳能作为电源的改进型自动太阳能跟踪路灯，包括灯柱、安装于灯柱顶部的灯具光源、给灯具光源供电的蓄电池以及给蓄电池充电的太阳能转换供电装置，所述太阳能转换供电装置包括安装有太阳能电池组件、仰角转动电机、绕杆转动电机、滤波延时控制电路、仰角正反转驱动电路、绕杆正反转驱动电路、太阳光向感应半球、第一运算放大器和第二运算放大器的支撑架，所述太阳光向感应半球包括半球形壳体和设于半球形壳体内的多个光敏传感器。
【IPC分类】F21W131/103, H02S20/32, F21Y101/02, F21V23/00, F21S9/03, H05B37/02
【公开号】CN204704762
【申请号】CN201520475721
【发明人】秦曙伟, 郭国海
【申请人】泉州市大秦光电有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月3日
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