[发明专利]一种光、电互补的太阳能路灯

说明书

技术领域

本发明及户外照明技术领域，是一种光、电互补的太阳能路灯。

背景技术

目前，现有技术的太阳能路灯，是将光伏电池板朝向南方，但是固定死的，因此，只有中午余弦损失最小，光电转换效率比较高，而上午、下午余弦损失都较大，全天光电转换效率比较低。另外路灯头设计仍比较传统，LED光源的纵向长度大于横向，路面光斑图的长宽比≤1，虽然目前已发明出光学透镜，罩在每颗LED大功率管上，可以使长宽比≥5，但工艺复杂、成本高，而且这种光学透镜目前还无法用玻璃制成，随着有机材料的老化，导光率将不断下降。关键问题是：太阳能路灯要求连续7个阴雨天仍能够正常工作，这就需要加大光伏电池板的备份功率、蓄电池的备份容量，从而大幅度提高了投资成本及使用维护成本。特别是改造工程，还等于浪费了原有的资源。即便是这样也难以保障全天候可靠运行。

发明内容

本发明的技术方案是：采用一体化的设计方案，将光伏电池板和光源设计在同一个板块上，设置在灯杆的顶部，充分利用板块的宽度，在其前沿设置了条状LED光源带，使光斑图实现了长宽7∶1的合理比例，及均匀的照度要求。

板块通过支架固定在旋转头的旋转盘上，这种新型的旋转头是由平面推力轴承、蜗轮、蜗杆、步进电机、驱动器等所构成。驱动器中设有两个基本程序：一、早上，光伏电池板输出电压上升至光控场效应管截止，灯灭，快速脉冲驱动步进电机旋转至起点位置，光伏电池板朝向太阳升起的方位。充电过程开始，时钟脉冲驱动步进电机以每分钟0.25度的角速度旋转，同步跟踪太阳，实现了全天光电转换的高效率。二、傍晚，光伏电池板输出电压下降至光控场效应管开启，灯开，快速脉冲驱动步进电机旋转至灯具设定的照明位置、停止。由于采用了大变比的蜗轮、蜗杆，步进电机可选择较小功率。蜗轮、蜗杆已具有锁位功能，无须提供持续电流锁位。驱动脉冲宽度很窄所以旋转机构非常节能。并且路灯的安装方位不再受限制了。

旋转头中的下轴承座与灯杆连接，灯杆直接焊接在电器箱上。以上安装结构简节、可靠，并最大限度降低了路灯的高度。

光、电互补太阳能路灯的LED光源额定功率(设定为路灯的额定功率)在80W以内时，额定工作电压设定为12VDC(80W以上时，额定工作电压设定为24VDC)。光伏电池板额定功率设计为光源额定功率的1.8倍，蓄电池额定容量值为光源额定功率的2倍(总体低于现行太阳能路灯设计要求的2倍)，大幅度降低了投资及运行成本，充分发挥了各项资材的作用。

设计采用了SWC/100W/12V型太阳能路灯控制器，与SET10A-12Vdc/220Vac型稳压电源配套使用，通过调整路灯控制器的过放电压值至11.2V-11.4V，当遇到连续阴雨天，电池充电不足，过放电压值降至11.2V-11.4V时，配套设施首先采用过放信号启动稳压电源，给LED光源供电。天亮时，采用光伏电压上升导致光源关断的信号，自动关闭稳压电源。从而，充分发挥了自然资源和电力资源的作用，实现了全天候可靠运行。

本发明是由光伏电池板、条状LED光源所构成的板块、旋转头、灯杆、电器箱、太阳能路灯控制器与稳压电源配套组合、蓄电池等按设计要求安装而成。其技术主要特征是：光伏电池板与条状LED光源设置在同一板块上，安装在新型旋转头的支架上，太阳能路灯控制器与稳压电源的配套组合设置在电器箱内。

附图说明

附图1是本发明中旋转头的组装示意图。

其中：1、支架，2、空心轴，3、螺母，4、定位键，5、旋转盘，6、平面推力轴承，7、上轴承座，8、不锈钢管，9、深沟球轴承，10、驱动器，11、定位挡光片，12、蜗轮，13、蜗杆，14、步进电机，15、下轴承座。

附图2是本发明一种光、电互补的太阳能路灯组装示意图。

其中：16、条状LED光源，17、光伏电池板，18、板块框架，19、旋转头，20、灯杆，21、电气箱，22、风光互补路灯控制器，23、稳压电源，24、胶体蓄电池。

具体实施方式

实施例是本发明一款额定功率120W光、电互补的太阳能路灯，其主要部件的加工工艺基本上是一致的，唯有旋转头的加工工艺，需要根据施工现场的情况，改变和调整加工工艺。因此有必要先对附图1旋转头的组装示意图及工艺加以说明。