本发明涉及一种路灯，特别涉及一种太阳能路灯。
背景技术：
随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用越来越广泛，尤其太阳能发电领域在短短的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。同时，随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的双重优势，太阳能路灯的应用已经渐成规模。太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作，工作稳定可靠，节省电费免维护，同时太阳能路灯各自为一个循环，无需担心像普通路灯线路断了而整体不亮。
现有的太阳能路灯一般包括用于固定于地面上的基座及垂直连接在基座上的灯柱，基座内设置蓄电池，灯柱上部连接有弯管，弯管的前端连接照明灯，在灯柱的顶端固定设置有太阳能电池板，太阳能电池板及照明灯均与蓄电池电连接；太阳能电池板的安装角度一般是根据当地的日照情况进行固定安装，因此绝大部分时间，太阳光线与太阳能电池板的向光面并不完全垂直，导致太阳能的利用率和转换率较低；因此，如能确保在不同位置、不同时段时太阳能电池板的向光面均能与太阳光线垂直，就能有效地提高太阳能的利用率和转换率。
因此，为解决上述问题，就需要对现有的太阳能路灯进行改进，确保在不同位置、不同时段时太阳能电池板的向光面均能与太阳光线垂直，从而有效地提高太阳能的利用率和转换率。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能路灯，可确保在不同位置、不同时段时太阳能电池板的向光面均能与太阳光线垂直，从而有效地提高太阳能的利用率和转换率。
本发明的太阳能路灯，包括用于固定于地面上的基座及连接在基座上的灯柱，所述基座内设有蓄电池，所述灯柱上部连接有弯管，所述弯管的前端连接照明灯，所述照明灯与蓄电池电连接，所述灯柱的顶端连接有用于给蓄电池充电的太阳能发电装置；
所述太阳能发电装置包括连接于灯柱的壳体及设于壳体的支柱，所述壳体中设有连接于支柱并用于驱动支柱自轴旋转的驱动器ⅰ；所述支柱中设有驱动器ⅱ，所述支柱远离驱动器ⅰ的一端通过转轴较接有一框架，所述驱动器ⅱ的驱动端连接于框架并可驱动框架绕转轴旋转，所述框架上安装有太阳能电池板及用于探测太阳方位的太阳定位跟踪器；所述壳体中还设有控制器，所述控制器分别与蓄电池、太阳定位跟踪器、驱动器ⅰ和驱动器ⅱ电连接；
所述太阳定位跟踪器包括基板和设于基板上表面的检测组件，所述基板与太阳能电池板以共面的方式设于框架；
所述检测组件包括支撑杆、第一遮光板、第二遮光板、第三遮光板、第一光敏电阻组、第二光敏电阻组和第三光敏电阻组；所述第一遮光板、第二遮光板和第三遮光板均为圆板结构并沿支撑杆由下往上依次平行设置且尺寸逐渐减小；
所述第一光敏电阻组包括多个位于第一遮光板正下方并固定设置于基板上表面的第一光敏电阻，多个所述第一光敏电阻沿周向均匀分布并用于检测第一遮光板受垂直光线直射时的影子边界；
所述第二光敏电阻组包括多个位于第二遮光板正下方并固定设置于第一遮光板上表面的第二光敏电阻，多个所述第二光敏电阻沿周向均匀分布并用于检测第二遮光板受垂直光线直射时的影子边界；
所述第三光敏电阻组包括多个位于第三遮光板正下方并固定设置于第二遮光板上表面的第三光敏电阻，多个所述第三光敏电阻沿周向均匀分布并用于检测第三遮光板受垂直光线直射时的影子边界；
所述控制器分别与第一光敏电阻、第二光敏电阻和第三光敏电阻电连接并根据这些光敏电阻的检测数据而向驱动器ⅰ和驱动器ⅱ发出控制信号。
进一步，所述灯柱上设有倾斜支撑弯管的第一斜撑杆。
进一步，所述灯柱上还设有倾斜支撑于壳体底部的第二斜撑杆。
进一步，所述灯柱上当行人进入其感应区域内时能使所述照明灯点亮的感应式传感器，且当行人离开该感应式传感器的感应区域内后感应式传感器能使照明灯熄灭，所述感应式传感器与照明灯相连。
进一步，所述第一光敏电阻与第二光敏电阻之间及所述第二光敏电阻与第三光敏电阻之间以径向错位的方式分布设置。
进一步，所述第一光敏电阻组包括4～8个第一光敏电阻，所述第二光敏电阻组包括4～8个第二光敏电阻，所述第三光敏电阻组包括4～8个第三光敏电阻。
进一步，所述第一光敏电阻、第二光敏电阻、第三光敏电阻的数量均为4个，所述第一光敏电阻与第二光敏电阻之间及所述第二光敏电阻与第三光敏电阻之间以沿圆周方向30°错位的方式分布设置。
进一步，所述第一遮光板与第二遮光板的半径之比为1：(3～5)，所述第二遮光板与第三遮光板的半径之比为1：(3～5)；所述第一遮光板的半径和其与第二遮光板的间距之比为1：(0.8～1.2)，所述第二遮光板的半径和其与第三遮光板的间距之比为1：(0.8～1.2)。
进一步，所述弯管上设有用于实时检测风速的风速检测器，所述风速检测器与控制器电连接。
进一步，所述支柱及弯管的外表面均设有保护层组，所述保护层组包括自内到外依次设置的酸洗层、防腐层和耐磨层；所述防腐层包括防腐内层和防腐外层，所述防腐内层为环氧树脂涂层，所述防腐外层为磷化膜层，所述耐磨层为碳化钨涂层。
本发明的有益效果：
本发明的太阳能路灯，当太阳能电池板与太阳光线接触时，太阳能电池板上的光伏元件可将光能转化为电能，进而将电能储存于蓄电池内；当太阳位置变动时，太阳定位跟踪器将信号传至控制器，控制器则向驱动器ⅰ及驱动器ⅱ发出启动信号，驱动器ⅰ、驱动器ⅱ的配合使得框架得以进行旋转，使得太阳能电池板的向光面均能与太阳光线垂直，从而有效地提高太阳能的利用率和转换率，以保持其较强的发电能力；此外，太阳定位跟踪器通过太阳照射相关遮光板产生的影子作用于相关光敏电阻实现对太阳位置进行定位，进而以基板为参考而调节太阳能电池板的转动角度，从而保持较高的发电效率；而利用遮光板结合光敏电阻实现太阳定位，保证发电装置具备高精度且能降低环境因素影响而时刻跟踪太阳位置，能削弱环境因素对信号的干扰，有效降低感应信号误差。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的太阳能发电装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示：本实施例的太阳能路灯包括用于固定于地面上的基座1及连接在基座1上的灯柱2，所述基座1内设有蓄电池3，所述灯柱2上部连接有弯管4，所述弯管4的前端连接照明灯5，所述照明灯5与蓄电池3电连接，所述灯柱2的顶端连接有用于给蓄电池3充电的太阳能发电装置；基座1可设置地脚螺栓，便于固定在地面；蓄电池3设于基座1，可增加路灯下部的重量，提升稳固性；灯柱2内部设有布置导线的空间；照明灯5优选为led灯结构；为提高路灯的结构稳固性，所述灯柱2上设有倾斜支撑弯管4的第一斜撑杆61，且所述灯柱2上还设有倾斜支撑于壳体底部的第二斜撑杆62。
所述太阳能发电装置包括连接于灯柱2的壳体71及设于壳体71的支柱72，所述壳体71中设有连接于支柱72并用于驱动支柱72自轴旋转的驱动器ⅰ73；所述支柱72中设有驱动器ⅱ74，所述支柱72远离驱动器ⅰ73的一端通过转轴75较接有一框架76，所述驱动器ⅱ74的驱动端连接于框架76并可驱动框架76沿转轴75旋转，所述框架76上安装有太阳能电池板77及太阳定位跟踪器；所述壳体71中还设有控制器78，所述控制器78分别与蓄电池、驱动器ⅰ73和驱动器ⅱ74电连接；所述太阳定位跟踪器包括基板81和设于基板81上表面的检测组件，所述基板81与太阳能电池板77以共面的方式设于框架76；驱动器ⅰ73可为旋转电机，用于驱动支柱72旋转；驱动器ⅱ74可为推杆电机，用于驱动框架76旋转；驱动器ⅱ74的驱动端连接在框架76的下端，框架76的背部中心设有用于与转轴75连接的连接件；框架76可为金属架结构，其上可设置与太阳能电池板77适形配合的板槽ⅰ及与基板81适形配合的板槽ⅱ，便于装配；共面是指基板81与太阳能电池板77位于同一平面，在框架76旋转时基板81与太阳能电池板77旋转相同的角度；控制器78可为单片机并设置现有控制程序，比如stm32f102cb或stm3ff205vf等，在此不再赘述。
所述检测组件包括支撑杆82、第一遮光板83、第二遮光板84、第三遮光板85、第一光敏电阻组、第二光敏电阻组和第三光敏电阻组；所述第一遮光板83、第二遮光板84和第三遮光板85均为圆板结构并沿支撑杆82由下往上依次平行设置且尺寸逐渐减小；支撑杆82依次穿过第一遮光板83、第二遮光板84的中心并穿入第三遮光板85的中心；第一遮光板83、第二遮光板84和第三遮光板85的具体尺寸可根据实际需要而定；第一光敏电阻组、第二光敏电阻组和第三光敏电阻组分别包括若干结构相同的光敏电阻，光敏电阻是一种现有的光线亮度传感器，对光线十分敏感。
所述第一光敏电阻组包括多个位于第一遮光板83正下方并固定设置于基板81上表面的第一光敏电阻86，多个所述第一光敏电阻86沿周向均匀分布并用于检测第一遮光板83受垂直光线直射时的影子边界；第一光敏电阻组可包括4～8个第一光敏电阻86；多个第一光敏电阻86在以支撑杆82与基板81连接点为中心的圆周上均匀分布；第一光敏电阻86的探头端应设在第一遮光板83边缘的正下方，当第一遮光板83受到垂直光线直射时在基板81上产生同形状的影子，第一光敏电阻86即位于影子边缘，由于受影子阻挡，所有第一光敏电阻86显现出无光照时的高阻状态，此时表明基板81、太阳能电池板77是处于太阳直射位置的，该位置无需调整；而当太阳位置变动时，第一遮光板83受到倾斜光线照射，第一遮光板83产生的影子偏斜，某个第一光敏电阻86将会因此而受到光线照射，该第一光敏电阻86显现出有光照时的低阻状态，此时表明基板81、太阳能电池板77是处于太阳斜射位置的，该位置需要调整，可根据各第一光敏电阻86的相对关系而调整，直至所有第一光敏电阻86回复高阻状态为止。
所述第二光敏电阻组包括多个位于第二遮光板84正下方并固定设置于第一遮光板83上表面的第二光敏电阻87，多个所述第二光敏电阻87沿周向均匀分布并用于检测第二遮光板84受垂直光线直射时的影子边界；第二光敏电阻组可包括4～8个第二光敏电阻87；多个第二光敏电阻87在以支撑杆82与第一遮光板83连接点为中心的圆周上均匀分布；第二光敏电阻87的探头端应设在第二遮光板84边缘的正下方，当第二遮光板84受到垂直光线直射时在第一遮光板83上产生同形状的影子，第二光敏电阻87即位于影子边缘，由于受影子阻挡，所有第二光敏电阻87显现出无光照时的高阻状态，此时表明基板81、太阳能电池板77是处于太阳直射位置的，该位置无需调整；而当太阳位置变动时，第二遮光板84受到倾斜光线照射，第二遮光板84产生的影子偏斜，某个第二光敏电阻87将会因此而受到光线照射，该第二光敏电阻87显现出有光照时的低阻状态，此时表明基板81、太阳能电池板77是处于太阳斜射位置的，该位置需要调整；理论上第一光敏电阻组与第二光敏电阻组的探测结果是一致的，但是当第一光敏电阻组出现探测错误时，第二光敏电阻组就可以作为纠正(即只有两组情况一致时控制器78才发出控制信号)，从而提高定位精度。
所述第三光敏电阻组包括多个位于第三遮光板85正下方并固定设置于第二遮光板84上表面的第三光敏电阻88，多个所述第三光敏电阻88沿周向均匀分布并用于检测第三遮光板85受垂直光线直射时的影子边界；第三光敏电阻组可包括4～8个第三光敏电阻88；多个第三光敏电阻88在以支撑杆82与第二遮光板84连接点为中心的圆周上均匀分布；第三光敏电阻88的探头端应设在第三遮光板85边缘的正下方，当第三遮光板85受到垂直光线直射时在第二遮光板84上产生同形状的影子，第三光敏电阻88即位于影子边缘，由于受影子阻挡，所有第三光敏电阻88显现出无光照时的高阻状态，此时表明基板81、太阳能电池板77是处于太阳直射位置的，该位置无需调整；而当太阳位置变动时，第三遮光板85受到倾斜光线照射，第三遮光板85产生的影子偏斜，某个第三光敏电阻88将会因此而受到光线照射，该第三光敏电阻88显现出有光照时的低阻状态，此时表明基板81、太阳能电池板77是处于太阳斜射位置的，该位置需要调整，理论上第一光敏电阻组、第二光敏电阻组与第三光敏电阻组的探测结果是一致的，但是当某一光敏电阻组出现探测错误时，其他光敏电阻组就可以作为纠正(即只有三组情况或者两组情况一致时控制器78才发出控制信号)，从而大大提高定位精度。
所述控制器78分别与第一光敏电阻86、第二光敏电阻87和第三光敏电阻88电连接并根据这些光敏电阻的检测数据而向驱动器ⅰ73和驱动器ⅱ74发出控制信号；使用时可将整个装置放置于阳光下，当太阳能电池板77与阳光接触时，太阳能电池板77上的光伏元件可将光能转化为电能，进而将电能储存于储能装置内；当太阳位置变动时，太阳定位跟踪器将信号传至控制器78，控制器78则向驱动器ⅰ73及驱动器ⅱ74发出启动信号，驱动器ⅰ73、驱动器ⅱ74的配合使得框架76得以进行旋转，使得太阳能电池板77始终处于太阳直射的位置，以保持其较强的发电能力，提高能量利用率；此外，太阳定位跟踪器通过太阳照射相关遮光板产生的影子作用于相关光敏电阻实现对太阳位置进行定位，进而以基板81为参考而调节太阳能电池板77的转动角度，保证发电效率较高；而利用遮光板结合光敏电阻实现太阳定位，保证发电装置具备高精度且能降低环境因素影响时刻跟踪太阳位置，能削弱环境因素对信号的干扰，降低感应信号误差。
本实施例中，所述第一光敏电阻86与第二光敏电阻87之间及所述第二光敏电阻87与第三光敏电阻88之间以径向错位的方式分布设置；径向错位是指各个光敏电阻与其圆周中心的连线在基板81上的投影不重合；该结构使得光敏电阻可从多个方向对太阳光进行检测，有利于提高检测精度；优选地，所述第一光敏电阻86、第二光敏电阻87、第三光敏电阻88的数量均为4个，所述第一光敏电阻86与第二光敏电阻87之间及所述第二光敏电阻87与第三光敏电阻88之间以沿圆周方向30°错位的方式分布设置。
本实施例中，所述第一遮光板83与第二遮光板84的半径之比为1：(3～5)，所述第二遮光板84与第三遮光板85的半径之比为1：(3～5)；所述第一遮光板83的半径和其与第二遮光板84的间距之比为1：(0.8～1.2)，所述第二遮光板84的半径和其与第三遮光板85的间距之比为1：(0.8～1.2)；该比值有利于避免相邻遮光板之间的干扰，保证了检测的精确性；优选地，第一遮光板83与第二遮光板84的半径之比为1：4，所述第二遮光板84与第三遮光板85的半径之比为1：4；所述第一遮光板83的半径和其与第二遮光板84的间距之比为1：1，所述第二遮光板84的半径和其与第三遮光板85的间距之比为1：1。
本实施例中，所述灯柱2上当行人进入其感应区域内时能使所述照明灯5点亮的感应式传感器91，且当行人离开该感应式传感器91的感应区域内后感应式传感器能使照明灯5熄灭，所述感应式传感器91与照明灯5相连；感应式传感器91可为人体感应传感器；感应式传感器也由蓄电池3供电；采用该结构，只有当行人进入路灯照明区域时照明灯5才启动，从而可实现按需供电，进一步节约资源且节能环保。
本实施例中，所述弯管4上设有用于实时检测风速的风速检测器92，所述风速检测器92与控制器电连接；风速检测器92可为风杯式风速计；风速检测器将检测值传至控制器78以与预设阈值比较，当风速大于阈值时则驱动器ⅱ74驱动太阳能电池板77和基板78运动至水平状态，从而避免由于风力过大而造成破坏，延长太阳能发电装置的使用寿命。
本实施例中，所述支柱及弯管4的外表面均设有保护层组(图中未示出)，所述保护层组包括自内到外依次设置的酸洗层、防腐层和耐磨层；所述防腐层包括防腐内层和防腐外层，所述防腐内层为环氧树脂涂层，所述防腐外层为磷化膜层，所述耐磨层为碳化钨涂层；环氧树脂涂层对碱及大部分溶剂稳定，具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，同时附着力强、可常温操作；环氧树脂涂层设于酸洗层外，能够具有较大的厚度；磷化膜层是一层不溶性磷酸盐膜(例如可通过磷酸锌溶液处理形成)，有效增强部件防腐性能；所述防腐内层与防腐外层相对的表面呈相契合的波纹状；防腐内层的上表面和防腐外层的下表面相贴合，波纹状使得两表面形成起伏的凹槽结构，能够有效提高防腐内层与防腐外层连接的稳固度；碳化钨涂层耐腐蚀性能强。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。