专利名称：太阳能障碍灯的制作方法
技术领域：
本实用 新型涉及一种用于工程机械、道路交通、矿山工业、城市建设等作业条件下障碍指示的太阳能LED灯，属于光电子应用技术领域。
背景技术：
目前，在户外高楼、工程机械、交通运输、国防建设、能源工业建设和生产、矿山原材料工业建设和生产、农林水利工程以及环境保护等领域都已广泛使用警示灯，但大多使用的是白炽灯泡，存在可视范围小、光电转换率低、布线、更换、移动光源和配件困难等问题，既不节能环保，又浪费人力、物力用于警示灯与现场支撑物的拆装、警示灯的人工启闭。虽然市面上已出现利用太阳能供电的LED障碍警示灯，但电路转换复杂，制作成本高，太阳能不能得到充分利用，防水、防尘、防冲撞效果不好，且亮度不高、射程较小。本实用新型对上述问题作了一系列改进，利用LED发光二极管作为冷光源，太阳能电池板作为供电体，电子元件作为光控部件，凹、凸透镜作为光扩散、聚集设施，满足低电压、高蓄能、强亮度、远射程的要求，是理想、实用、高效的太阳能障碍灯。
发明内容本实用新型针对现有障碍灯技术存在的不足，提供了一种光电转换率高、照射覆盖范围广、亮度强、耗能低、防水、防尘、防冲撞性能好的太阳能障碍灯。本实用新型采用的技术解决方案如下整个灯体，由灯盖、太阳能电池板、蓄电池、电子控制元件、LED灯、振荡电路开关、 炫光筒、灯座组成，灯盖为凸透镜状的聚光部件，太阳能电池板置于灯盖下端的聚光区，通过蓄电池与电子控制元件连接，在电子控制元件的上部环形布置多个LED灯，由电子控制元件对外围环境的亮度进行识别，利用电压传感原理，在白天使太阳能电池板与蓄电池之间进行光电转换，断开LED灯的电源供应，进行充电蓄能，在黑夜自动释放蓄电池内的电能，启动震荡电路开关，使LED发光二极管频闪。上述的灯盖是顶部为平面或微凸的弧面、底部为大曲度的弧面构成的呈晶状体的凸透镜，太阳能电池板嵌于灯盖下方，凸透镜的镜面尺寸、光焦、焦距都进行严格计算，使太阳能电池板恰好落于太阳光通过凸透镜型的灯盖后，发生折射后聚集于光焦的部位，这一改进可以使太阳光进行充分的利用，最大范围地吸收太阳光光子，使太阳能电池板实现聚能最大化。这一凸透镜的应用也使得灯体空间发生很大调整，使灯体趋向于小尺寸、微型化，可以节省许多材料的不必要浪费。凸透镜灯盖为防水、防尘、高抗冲击性能的环氧树脂、 抗压玻璃、PC、PP、ABS、聚碳、塑料外壳，优选透光性强、坚固耐用的材质。上述的电子控制元件由电压感应器和振荡电路、开关组成，其通过程控进行数据采集、电压识别，控制太阳能电池向蓄电池充电，根据白天和黑夜的电压差来感知外在环境的光线明暗度，进而可控制振荡电路的开合和LED发光二极管的闪烁频率。LED的闪烁方式可以根据应用环境的不同，对频率进行设置和调节，一般为30 100次/分钟。[0009]上述的LED灯设置于电子控制元件上部，与其电连接，成莲花状、星状、放射状环形多方向布置，发光二极管朝外，优选Φ4πιπι Φ8mm的红色超高亮度LED。LED灯与炫光筒上的圆饼状凹透镜或凸透镜的相对位置是，在正对着每个LED灯的方向设置凹透镜或凸透镜，这样可以利用凹透镜或凸透镜的放大、扩散原理，使LED灯发出的光得到扩大，穿透性更强，能成倍增加光的射程、亮度，使LED灯在黑夜环境达到> 1000米的可视距离。连接 LED灯的蓄电池，选用节能环保的镍镉充电电池或锂充电电池，确保其在连续阴雨天气可工作15天左右(除下雪天气外)。为提高使用寿命和防护等级，所有涉及光电转化的电子电路元件整体封装在灯盖与炫光筒、灯座组成的密闭空间内，这样既能防雨、又能防尘，能在雨中和多种恶劣的施工场所正常工作。炫光筒内部采用微棱镜技术，设置有多条间隔布置的凸棱纹，能使LED灯发出的光经过凸棱纹进行多角度反射，使其在夜间具有自动反光功能，增强光的亮度和照射角度。炫光筒的2/3高处，设有圆饼状的凹、凸透镜正对LED灯，凹、凸透镜的数量与LED灯的数量相对应。炫光筒的材质为可透光、防水的环氧树脂、抗压玻璃、PC、PP、ABS、聚碳、塑料，可涂成红色、黄色或红黄相间的警示色。为在建设施工使用，难以避免与现场的机械部件碰撞，炫光筒的外壳多要求具有高抗冲击性能，坚固耐用 。灯座为圆盘立柱式的支撑体，灯座底部的圆盘可直接安装或放置于户外高楼、工程机械、塔式起重机等部件上，上面设有螺钉孔，可用螺栓与相关部件固定，这使得本实用新型简便易用，可随意拆卸、安装。本实用新型具有发光亮度高，警示距离远，使用安全、可靠、稳定，防雨、防尘、防撞击，安装固定方便，节能环保等优点，避免了布线引线得麻烦，既可用于夜间施工围栏、基坑开挖、电力抢修、工程机械作业，防止人员坠落、人车误入工作区域，也可用于国防建设、工业与民用建筑等场合，有很好的市场前景。
图1是本实用新型的纵向剖面图。图2是本实用新型的立体分解图。图中，灯盖1、太阳能电池板2、蓄电池3、电子控制元件4、LED灯5、振荡电路开关 6、炫光筒7、灯座8、圆饼状凹/凸透镜9、螺钉孔10。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本实用新型而不是对本实用新型的进一步限定，如未脱离本发明创造的设计精神，本领域普通技术人员对本实用新型方案作出的各种变形、改进，均落入本实用新型权利要求书确定的范围。实施例1如图1所示，一种太阳能障碍灯，由灯盖1、太阳能电池板2、蓄电池3、电子控制元件4、LED灯5、振荡电路开关6、炫光筒7、灯座8组成，灯盖1为凸透镜状的环氧树脂聚光部件，太阳能电池板2置于灯盖1下端的聚光区，通过蓄电池3与电子控制元件4连接，在电子控制元件4的上部环形布置6个Φ4πιπι的LED灯5，LED灯5与太阳能电池板2的距离为1. 5cm。由电子控制元件4对外围环境的光线明暗进行识别，由其控制是否对蓄电池3充电还是点亮LED灯5，当白天光线好、输出电压高时，电子控制元件4控制LED灯5熄灭，由太阳能电池板2给蓄电池3充电，此时电路处于微功耗状态，当晚上或白天很暗、输出电压低时，电子控制元件4控制LED灯5启动，通过振荡电路开关6的启闭，使太阳能障碍灯处于频闪状态，频闪设置为30次/分钟。整个电路设施，包括太阳能电池板2、蓄电池3、电子控制元件4、LED灯5、振荡电路开关6，全都封装在由 灯盖1、有多条凸棱纹和6个圆饼状凸透镜9的环氧树脂炫光筒7与灯座8组成的密闭空间内，灯座底部的圆盘有2个用于固定的螺钉孔10。实施例2如图1所示，一种太阳能障碍灯，由灯盖1、太阳能电池板2、蓄电池3、电子控制元件4、LED灯5、振荡电路开关6、炫光筒7、灯座8组成，灯盖1为凸透镜状的抗压玻璃聚光部件，太阳能电池板2置于灯盖1下端的聚光区，通过蓄电池3与电子控制元件4连接，在电子控制元件4的上部环形布置8个Φ5mm的LED灯5，LED灯5与太阳能电池板2的距离为2cm。由电子控制元件4对外围环境的光线明暗进行识别，由其控制是否对蓄电池3充电还是点亮LED灯5，当白天光线好、输出电压高时，电子控制元件4控制LED灯5熄灭，由太阳能电池板2给蓄电池3充电，此时电路处于微功耗状态，当晚上或白天很暗、输出电压低时，电子控制元件4控制LED灯5启动，通过振荡电路开关6的启闭，使太阳能障碍灯处于频闪状态，频闪设置为60次/分钟。整个电路设施，包括太阳能电池板2、蓄电池3、电子控制元件4、LED灯5、振荡电路开关6，全都封装在由灯盖1、有多条凸棱纹和8个圆饼状凹透镜9的ABS炫光筒7与灯座8组成的密闭空间内，灯座底部的圆盘有3个用于固定的螺钉孔10。实施例3如图1所示，一种太阳能障碍灯，由灯盖1、太阳能电池板2、蓄电池3、电子控制元件4、LED灯5、振荡电路开关6、炫光筒7、灯座8组成，灯盖1为凸透镜状的PC外壳聚光部件，太阳能电池板2置于灯盖1下端的聚光区，通过蓄电池3与电子控制元件4连接，在电子控制元件4的上部环形布置4个Φ8πιπι的LED灯5，LED灯5与太阳能电池板2的距离为 1. Scm0由电子控制元件4对外围环境的光线明暗进行识别，由其控制是否对蓄电池3充电还是点亮LED灯5，当白天光线好、输出电压高时，电子控制元件4控制LED灯5熄灭，由太阳能电池板2给蓄电池3充电，此时电路处于微功耗状态，当晚上或白天很暗、输出电压低时，电子控制元件4控制LED灯5启动，通过振荡电路开关6的启闭，使太阳能障碍灯处于频闪状态，频闪设置为100次/分钟。整个电路设施，包括太阳能电池板2、蓄电池3、电子控制元件4、LED灯5、振荡电路开关6，全都封装在由灯盖1、有多条凸棱纹和4个圆饼状凸透镜9的PC炫光筒7与灯座8组成的密闭空间内，灯座底部的圆盘有4个用于固定的螺钉孔10。
权利要求1.一种太阳能障碍灯，由灯盖、太阳能电池板、蓄电池、电子控制元件、LED灯、振荡电路开关、炫光筒、灯座组成，其特征在于，灯盖为凸透镜状的聚光部件，太阳能电池板置于灯盖下端的聚光区，与蓄电池、电子控制元件、LED灯电连接，由电子控制元件识别环境的亮度，控制电路的开关和LED灯的频闪，整个电路设施封装在内表面有多条凸棱纹的炫光筒内，且正对每个LED灯的方向设计成环形布置的圆饼状凹透镜或凸透镜。
2.根据权利要求1所述的太阳能障碍灯，其特征在于，灯盖是顶部为平面或微凸的弧面、底部为大曲度的弧面构成的呈晶状体的凸透镜，材质为可透光、防水的环氧树脂、抗压玻璃、PC、PP、聚碳、ABS塑料，太阳能电池板嵌于灯盖光焦附近的聚光区。
3.根据权利要求1所述的太阳能障碍灯，其特征在于，电子控制元件由电压感应器和振荡电路、开关组成，通过程控进行数据采集、电压识别、电路启闭和LED灯频闪。
4.根据权利要求1所述的太阳能障碍灯，其特征在于，LED灯设置于电子控制元件上部，与其电连接，成星状、放射状环形多方向布置，发光二极管朝外。
5.根据权利要求1所述的太阳能障碍灯，其特征在于，炫光筒内表面间隔布列有多条凸棱纹，与每个LED灯管正对的方向设置一圆饼状凹透镜或凸透镜，凹透镜或凸透镜成圆周布置，设于炫光筒的2/3高处。
6.根据权利要求5所述的太阳能障碍灯，其特征在于，炫光筒材质为可透光、防水的环氧树脂、抗压玻璃、PC、PP、ABS塑料，可涂成红色、黄色或红黄相间的警示色。
7.根据权利要求4所述的太阳能障碍灯，其特征在于，LED灯为4-8个。
8.根据权利要求5或6所述的太阳能障碍灯，其特征在于，圆饼状凹透镜或凸透镜为 4-8 个。
9.根据权利要求1所述的太阳能障碍灯，其特征在于，蓄电池为镍镉充电电池或锂电池。
10.根据权利要求1所述的太阳能障碍灯，其特征在于灯座底面设有可用螺栓固定的螺钉孔，螺钉孔为2-4个。
专利摘要本实用新型涉及一种障碍指示的太阳能LED灯，属于光电子应用技术领域，由灯盖、太阳能电池板、蓄电池、电子控制元件、LED灯、振荡电路开关、炫光筒、灯座组成，其中灯盖为凸透镜状的聚光部件，太阳能电池板置于灯盖下端的聚光区，与蓄电池、电子控制元件、LED灯电连接，由电子控制元件识别环境的亮度，控制电路的开关和LED灯的频闪，整个电路设施封装在内表面有多条凸棱纹的炫光筒内，且正对每个LED灯的方向设计成环形布置的圆饼状凹透镜或凸透镜。本实用新型具有发光亮度高，警示距离远，使用安全、可靠、稳定，防雨、防尘、防撞击，安装固定方便，节能环保等优点，是理想、实用、高效的太阳能障碍灯。
文档编号F21S9/03GK202158479SQ201120105318
公开日2012年3月7日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者周国权 申请人:长沙市九匹狼机电设备有限公司