自动跟日型太阳能路灯的制作方法_2

文档序号:8650595阅读:来源:国知局
路灯,在所述灯杆I上安装有能够旋转的探照灯6,如图5所示:该探照灯6具备转动灯架61、灯体62 ;灯体62安装在转动灯架61上,转动电机63与转动灯架61连接,用于带动转动灯架61转动;如图6所示:还包括光照传感器64和转动控制器65,光照传感器64与转动控制器65连接,转动控制器65控制转动电机63工作。
[0024]本实用新型所述自动跟日型太阳能路灯,所述IED灯5结构如图7所示:IED灯5包括散热铝型材51、导热硅胶垫片/硅脂52、铝基板53、电极54、LED底座55、PN结56、硅胶57 ;铝基板53包括铝板53a、绝缘层53b、敷铜层53c。使用锡膏将LED焊接与铝基板的敷铜层上如图黑色箭头所示:LED的PN结发出的热量经过LED底座一锡膏焊接层一敷铜层一绝缘层一铝板一导热硅胶垫片/硅脂一散热铝型材一散发于空气中,这样完成散热过程。LED底座导热系数约为80W//mk ;锡膏焊接层导热系数大于60W/mk ;敷铜层的导热系数约为400W/mk,铝板和铝型材的导热系数约为200W/mk,绝缘层的导热系数约为Iw/mk,导热硅胶垫片/硅脂约为SW/mk,越靠近LED的PN结,热流密度越高,且导热硅胶片/硅脂已经有铝板横向导热均温了,这样绝缘层的热流密度要比导热硅胶垫片/硅脂的热流密度高很多。
[0025]本实用新型中通过太阳能跟日装置能够实现东西向的方位角跟踪和南北向的高度角的跟踪,以达到集热器能够始终正对太阳照射角,从而达到提高太阳能利用率的目的;因此转向部分首先需要满足能够进行东西向和南北向的自由转动。经过改进后,如图4所述的跟日系统设计造价低廉、可靠性高、结构简单;机械转向机构在结构上要做到结构紧凑、布局合理。
[0026]此结构在东西向和南北向都有很大的转动空间,并且结构简单,耗材较少,比较适合小型的太阳能跟踪发电系统。如图,本机械转向机构基本组成主要有:底座、下层平台、上层平台、驱动电机、减速装置、电池板固定框架等。
[0027]在本实用新型中,实施时要求结构紧凑,因此要选用的电机体积不能太大,由于结构的限制,电机的功率和扭矩也不会很大,不能直接带动机械转向机构做跟踪太阳的运动。因此要选用合适的减速机构来提高扭矩,使转向机构正常运转。为了满足整个系统结构紧凑、体积小的要求,在本机械转向机构中可以选用的减速器有以下三种:涡轮蜗杆减速器、谐波减速器和行星减速器。
[0028]这三种减速器各自的特点如下:
[0029](I)蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能,可以有较大的减速比,输入轴和输出轴不在同一轴线上,也不在同一平面上。但是一般体积较大,传动效率不高。
[0030](2 )谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的,体积不大、精度很高,但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击,刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。
[0031](3 )行星减速器其优点是结构比较紧凑,回程间隙小、精度较高,使用寿命很长,额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。
[0032]本系统由于起停比较频繁,冲击较大,因此不适合选用谐波减速器。行星减速器虽然精度较高,但价格昂贵,也不能满足本太阳能光伏发电系统的设计初衷。因此在本双轴跟踪机构中,选取蜗轮蜗杆减速器是较为合适的。
[0033]本实用新型要求能够比较准确的跟踪太阳位置,因此要求驱动电机能够准确的把电信号转化为电机轴上的角位移。本系统选取步进电机作为驱动电机。本设计选用的步进电机为 85BYGH350A。
[0034]在本控制中的单片机部件选择ATMEL公司生产的AT89C51型单片机。AT89C15是一种低功耗、高性能的8位单片机,它采用CMOS工艺和高密度非易失性存贮器(NURAM)技术,而且引脚和指令系统都与MCS — 51兼容。AT89C51是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,可以很好的满足本系统的设计要求。
[0035]本系统设计要求能够对时间进行记录,并且单片机能读取到程序设定的即时时亥IJ,因此要选用一款计时芯片为系统提供时间的提取和记录。在本跟踪系统中,选用的是8563计时芯片。
[0036]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种自动跟日型太阳能路灯,其特征在于:该路灯包括灯杆(I)、太阳能电池板(2)、太阳能电池板转动装置(3)、灯臂(4)、IED灯(5);太阳能电池板(2)安装在太阳能电池板转动装置(3)上; 所述太阳能电池板转动装置(3)包括底座(31)、下层平台(32)、上层平台(33)、驱动电机A (34)、驱动电机B (35)、减速装置A (36)、减速装置B (37)以及固定框架(38);所述太阳能电池板(2)安装在该固定框架(38)上,减速装置A (36)、减速装置B (37)均为蜗轮蜗杆减速器;驱动电机A (34)带动减速装置A (36)运转,减速装置A (36)带动固定框架(38)转动,驱动电机B (35)带动减速装置B (37)运转,固定框架(38)、减速装置B (37)、驱动电机B (35)整体位于上层平台(33)上;减速装置B (37)带动上层平台(33)整体转动; 该太阳能路灯还具有充电控制系统,该系统包括充电控制器(11)、模拟信号整流电路(12)、控制芯片(13)、负载控制和监控电路(14)、电源RESET和时钟电路(15);其中太阳能电池板(2 )与充电控制器(11)连接,模拟信号整流电路(12 )和电源RESET和时钟电路(15 )分别与控制芯片(13)连接;控制芯片(13)与负载控制和监控电路(14)连接,通过负载控制和监控电路(14)与IED灯(5)连接。
2.根据权利要求1所述自动跟日型太阳能路灯,其特征在于:所述IED灯(5)包括散热铝型材(51)、导热硅胶垫片/硅脂(52)、铝基板(53)、电极(54)、LED底座(55)、PN结(56)、硅胶(57 );铝基板(53 )包括铝板(53a)、绝缘层(53b )、敷铜层(53c )。
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动跟日型太阳能路灯,该路灯包括灯杆、太阳能电池板、太阳能电池板转动装置、灯臂、IED灯;太阳能电池板安装在太阳能电池板转动装置上;所述太阳能电池板转动装置包括底座、下层平台、上层平台、驱动电机A、驱动电机B、减速装置A、减速装置B以及固定框架;该太阳能路灯还具有充电控制系统,该系统包括充电控制器、模拟信号整流电路、控制芯片、负载控制和监控电路、电源RESET和时钟电路。经过改进,该路灯具备自动控制的跟日系统、整体结构设计非常合理,太阳能利用效率高,运行费用低,能够广泛用于现代农村及城市。
【IPC分类】F21S9-03, F21V23-00, F21W131-103, F21Y101-02, H05B37-02
【公开号】CN204358599
【申请号】CN201420628072
【发明人】刘军华
【申请人】乐山航大星光太阳能热水器制造有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年10月28日
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