可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯，包括实心玻璃球、支撑柱、玻璃球支撑杆、太阳能电池板、蓄电池、控制器、GPS接收模块、微处理器和光敏传感器；所述太阳能电池板与负载控制器电连接，负载控制器与蓄电池连接；蓄电池、GPS接收模块、光敏传感器、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块均与微处理器连接；实心玻璃球可以吸收大于180度的太阳光能，并将其聚集为一点。在靠近实心玻璃球1焦点位置安装太阳能电池板进行光电转换，太阳能电池板能够吸收比普通太阳直射光强几倍的光照强度，因此，用透明玻璃球对光照进行聚光可以大大的提高光电转化效率，从而减少太阳能电池板的面积。
【专利说明】可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能发电领域，具体涉及一种可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯。
[0002]
【背景技术】
太阳能是一种清洁的可再生能源，太阳能产品运用很多，太阳能路灯就是其中一种。太阳能路灯是在原有路灯上安装太阳能电池板，采用太阳能电池板发的电供路灯照明用，既减少了线路的铺设，又充分利用了现有的太阳能资源。但是，目前的太阳能路灯存在如下问题:1、由于太阳光与太阳能电池板之间具有一定的折射角度，太阳能转换率不高；为了满足充足的电能供给，现有的太阳能电池板的面积均做得很大，既增加成本，又影响美观。
2、太阳能电池板安装在路灯上，其安装方向和安装角度是一定的，而太阳在不同的时间其相对于太阳能电池板的位置是不同的，这就使得目前的太阳能电池板无法充分利用到太阳光。
[0003]
【发明内容】
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯，包括实心玻璃球、支撑柱、玻璃球支撑杆、太阳能电池板、蓄电池、控制器、GPS接收模块、微处理器和光敏传感器；
所述支撑柱可转动地安装在路灯主杆上，在支撑柱与路灯主杆之间设有第一电机驱动模块；玻璃球支撑杆倾斜安装在支撑柱上，在玻璃球支撑杆的两端、且位于玻璃球支撑杆的内侧分别固定设有玻璃球固定栓；实心玻璃球通过玻璃球固定栓固定安装在玻璃球支撑杆内；在玻璃球支撑杆内侧设有滑槽，滑槽内安装有第二电机驱动模块；太阳能电池板安装在第二电机驱动模块上、且靠近实心玻璃球焦点的位置；
所述太阳能电池板与负载控制器电连接，负载控制器与蓄电池连接；蓄电池、GPS接收模块、光敏传感器、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块均与微处理器连接；
GPS接收模块用于获取该路灯所在的位置和时间信息，并将该地理位置发送给微处理器；
光敏传感器安装在太阳能电池板上，其对太阳能电池板上的光照强度进行检测，并将检测结果发送给微处理器；
微处理器接收GPS接收模块的输入的位置和时间信号，处理后驱动第一电机驱动模块和第二电机驱动模块动作；接收光敏传感器的光照强度信号，处理后驱动第二电机驱动模块动作。
[0005]相对于现有技术，本发明具有如下有益效果:
实心玻璃球相当于透镜，其具有聚光的作用。实心玻璃球为透明球体结构，其可以吸收大于180度的太阳光能,并将其聚集为一点,大大增加了光照强度。在靠近实心玻璃球焦点位置安装太阳能电池板进行光电转换，太阳能电池板能够吸收比普通太阳直射光强几倍的光照强度，而太阳能电池板光电转化效率和所吸收的光照强度成正比，因此，用透明玻璃球对光照进行聚光可以大大的提高光电转化效率，从而减少太阳能电池板的面积。
[0006]
【专利附图】
【附图说明】
图1为本发明结构示意图；
图2为A部放大图；
图3为图2的左视图；
图4为控制系统框图；
图5为光敏探头布置位置示意图。
[0007]其中，I为实心玻璃球，21为玻璃球支撑杆，22为玻璃球固定栓，23为滑槽，3为支撑柱，41为第一电机驱动模块,42为第二电机驱动模块,51为太阳能电池板,52为光敏传感器，6为路灯主杆，7为照明灯支撑杆，8为LED灯，9为蓄电池。
[0008]
【具体实施方式】
下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0009]参见图f图5:可自动跟踪太阳方位角的实心玻璃球I折射太阳能发电路灯，包括实心玻璃球1、支撑柱3、玻璃球支撑杆21、太阳能电池板51、蓄电池9、负载控制器、GPS接收模块、微处理器和光敏传感器52。
[0010]支撑柱3可转动地安装在路灯主杆6上，在支撑柱3与路灯主杆6之间设有第一电机驱动模块41，该第一电机驱动模块41可驱动支撑柱3相对于路灯主杆6旋转。玻璃球支撑杆21为弧形结构，玻璃球支撑杆21倾斜安装在支撑柱3上，玻璃球支撑杆21上端到支撑柱3之间的距离大于其下端到支撑柱3之间的距离。在玻璃球支撑杆21的两端、且位于玻璃球支撑杆21的内侧分别固定设有玻璃球固定栓22。实心玻璃球I为透明球体结构，实心玻璃球I通过玻璃球固定栓22固定安装在玻璃球支撑杆21内。在玻璃球支撑杆21内侧设有滑槽23，滑槽23内安装有第二电机驱动模块42，该第二电机驱动模块42可在滑槽23内滑动。太阳能电池板51安装在第二电机驱动模块42上、且靠近实心玻璃球I焦点的位置。太阳能电池板51可在第二电机驱动模块42的驱动下沿滑槽23滑动。
[0011]太阳能电池板51与负载控制器电连接，负载控制器与蓄电池9电连接，蓄电池9和负载控制器埋设在地下。太阳能电池板51将太阳光能转换为电能，并储存于蓄电池9中；在蓄电池9与太阳能电池板51之间设置负载控制器，控制蓄电池9的充、放电，对蓄电池9进行保护，防止蓄电池9过充电、过放电。
[0012]在路灯主杆6上安装有照明灯支撑杆7，照明灯支撑杆7的端部安装有LED灯，该LED灯与蓄电池9电连接。
[0013]GPS接收模块安装在路灯上，用于获取该路灯所在位置的地理位置和时间信息，并将该地理位置发送给微处理器。光敏传感器52安装在太阳能电池板51上，在光敏传感器52上具有5个光敏探头，分别为A光敏探头、B光敏探头、C光敏探头、D光敏探头和O光敏探头，其中A光敏探头、B光敏探头、C光敏探头和D光敏探头分布在太阳能电池板51的四个方向上，O光敏探头位于太阳能电池板51的中央。光敏传感器52的5个光敏探头对太阳能电池板51上的光照强度进行检测，并将检测结果发送给微处理器。蓄电池9与微处理器电连接，为微处理器供电。
[0014]微处理器根据接收到的地理位置和时间信息计算当前位置的日出日落时间、太阳方位角和太阳走向，在日出前第一电机驱动模块和第二电机驱动模块复位归零；在日出至日落时间段内，驱动第一电机驱动模块41和第二电机驱动模块42动作。第一电机驱动模块41驱动支撑柱3转动，使实心玻璃球I的迎光面正对太阳光的照射；第二电机驱动模块42驱动太阳能电池板51沿滑槽23滑动，使太阳能电池板51始终位于实心玻璃球I的焦点附近。光敏传感器52在日落后开始工作，日落后，微处理器根据接收到的光敏传感器52的光照强度信号，驱动第二电机驱动模块42动作，调整太阳能电池板51角度，使光敏传感器52的O光敏探头所在位置保持光照强度最强。具体的，如果光敏传感器52的C光敏探头检测到该位置的光照强度最强，则通过微处理器控制第二电机驱动模块42动作，驱动太阳能电池板51往C光敏探头方向倾斜，直到O光敏探头检测到的光照强度最强为止。
[0015]本发明中，实心玻璃球I相当于透镜，其具有聚光的作用。实心玻璃球I为透明球体结构，其可以吸收大于180度的太阳光能，并将其聚集为一点，大大增加了光照强度。在靠近实心玻璃球I焦点位置安装太阳能电池板51进行光电转换，太阳能电池板51能够吸收比普通太阳直射光强几倍的光照强度，而太阳能电池板51光电转化效率和所吸收的光照强度成正比，因此，用透明玻璃球对光照进行聚光可以大大的提高光电转化效率，从而减少太阳能电池板51的面积。
[0016]根据光敏传感器52对太阳能电池板51所接收到的光照强度的检测，并通过微处理器控制第二电机驱动模块42驱动太阳能电池板51的角度的调整，使太阳能电池板51始终保持在最佳的角度，使本发明太阳能发电路灯即使是在晚上或者没有太阳光的白天，也可以利用微弱的环境光进行光电转换，提高太阳能电池板51的利用率。
[0017]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管 申请人:参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯，其特征在于，包括实心玻璃球、支撑柱、玻璃球支撑杆、太阳能电池板、蓄电池、控制器、GPS接收模块、微处理器和光敏传感器； 所述支撑柱可转动地安装在路灯主杆上，在支撑柱与路灯主杆之间设有第一电机驱动模块；玻璃球支撑杆倾斜安装在支撑柱上，在玻璃球支撑杆的两端、且位于玻璃球支撑杆的内侧分别固定设有玻璃球固定栓；实心玻璃球通过玻璃球固定栓固定安装在玻璃球支撑杆内；在玻璃球支撑杆内侧设有滑槽，滑槽内安装有第二电机驱动模块；太阳能电池板安装在第二电机驱动模块上、且靠近实心玻璃球焦点的位置； 所述太阳能电池板与负载控制器电连接，负载控制器与蓄电池连接；蓄电池、GPS接收模块、光敏传感器、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块均与微处理器连接； GPS接收模块用于获取该路灯所在的位置和时间信息，并将该地理位置发送给微处理器； 光敏传感器安装在太阳能电池板上，其对太阳能电池板上的光照强度进行检测，并将检测结果发送给微处理器； 微处理器接收GPS接收模块的输入的位置和时间信号，处理后驱动第一电机驱动模块和第二电机驱动模块动作；接收光敏传感器的光照强度信号，处理后驱动第二电机驱动模块动作。
2.根据权利要求1所述的可自动跟踪太阳方位角实心玻璃球折射太阳能发电路灯，其特征在于，在光敏传感器上具有5个光敏探头，分别为A光敏探头、B光敏探头、C光敏探头、D光敏探头和O光敏探头，其中A光敏探头、B光敏探头、C光敏探头和D光敏探头分布在太阳能电池板的四个方向上，O光敏探头位于太阳能电池板的中央。
【文档编号】F21S9/03GK104235736SQ201410285302
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】王建军, 何泽敏, 李蝶思 申请人:重庆广建装饰股份有限公司