一种光伏供电装置及包含其的路灯的制作方法

本实用新型涉及光伏发电领域，具体而言，涉及一种光伏供电装置及包含其的路灯。

背景技术：

现有的用于太阳能路灯供电装置存在如下技术问题：与路灯为一体结构不能单独应用于道路已有的路灯上，使用受到限制，同时也不利于安装和维护；为解决现有太阳能路灯供电装置不能单独应用技术问题，提出本申请。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种光伏供电装置及包含其的路灯，旨在改善现有太阳能路灯的供电装置不能单独应用的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种用于路灯的光伏供电装置，包括：连接组件和光伏组件；所述连接组件包括支撑单元和固定单元，所述支撑单元与所述固定单元连接；所述支撑单元用于固定所述光伏组件，所述固定单元用于固定所述光伏供电装置于电器设备上；所述固定单元上设置有第一连接器，所述第一连接器用于与所述电器设备电连接。

本实用新型提供的光伏供电装置，通过设置所述光伏组件发电，并可以通过所述第一连接器将供电装置与路灯等电器设备连接，从而为电器设备供电，可以独立使用便于安装和维护；通过所述第一连接器进行连接的方式可以将供电装置安装在现有路灯结构中，改变路灯的供电方式。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述固定单元包括第一固定单元和第二固定单元，所述第一固定单元和所述第二固定单元的端部连接，以将所述光伏供电装置固定于所述电器设备上。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一固定单元设置为第一壳体，所述第二固定单元设置为第二壳体，所述第一壳体的一个侧边与所述第二壳体的一个侧边转动连接；所述第一壳体上与所述第二壳体相对的一侧设置有第一槽位，所述第二壳体上与所述第一壳体相对的一侧设置有第二槽位，所述第一壳体与所述第二壳体能够固定连接且所述第一槽位与所述第二槽位形成用于固定所述电器设备的槽位。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一槽位内侧和所述第二槽位内侧均设置有橡胶垫片。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述支撑单元与所述固定单元转动连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述支撑单元设置为滚轴，所述滚轴贯穿所述第一壳体且所述滚轴能够沿其自身轴向旋转，滚轴的两端均用于与所述光伏组件固件连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述滚轴的一端设置第一弯折部，所述滚轴的另一端设置第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部分别与一个所述光伏组件固定连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括：设置于所述第一壳体内的集成电路板，所述光伏组件通过所述集成电路板与所述第一连接器电连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括：设置于所述第一壳体内部且与所述滚轴连接的传动组件，所述传动组件与所述集成电路板电连接，所述传动组件用于驱动所述滚轴旋转。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述传动组件包括：电机、与所述电机的输出轴连接的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、与所述第二齿轮轴接的蜗杆、与所述蜗杆啮合的蜗轮，所述滚轴与所述蜗轮轴接；所述电机与所述集成电路板连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括：设置于所述第二壳体内的蓄电池，所述蓄电池与所述集成电路电连接，所述集成电路板用于控制所述蓄电池的充放电。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述第一壳体上设置第一槽位的一侧设置有第二连接器，所述第二壳体上设置第二槽位的一侧设置有第三连接器，所述第一壳体与所述第二壳体固定连接时所述第二连接器与所述第三连接器连通；所述第二连接器与所述集成电路板连接，所述第三连接器与所述蓄电池连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述滚轴为中空，所述光伏组件与所述集成电路板连接用的导线穿过所述滚轴内部。

第二方面，本实用新型提供了一种路灯，包括灯杆和上述任一项所述的一种光伏供电装置，所述固定单元与所述灯杆固定，所述第一连接器与所述路灯电连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的光伏供电装置的正面示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的光伏供电装置的背面示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是图1的仰视结构实体图；

图5是本实用新型一实施例提供的传动组件的结构示意图；

图6是本实用新型另一是实施例提供的包含供电装置的路灯的示意图；

图7是图6下一时间段的包含供电装置的路灯示意图；

图8是图7下一时间段的包含供电装置的路灯示意图；

图9是图8下一时间段的包含供电装置的路灯示意图；

图10是图9下一时间段的包含供电装置的路灯示意图；

附图标记：

1-第一光伏组件

2-第二光伏组件

121-光伏发电单元 122-铝板 123-铝框架

3-集成电路板

4.连接组件

41-第一壳体 42-第二壳体 43-铰接结构 44-第一槽位 45-第二槽位 46-第一固定部 47-第二固定部 48-固定孔 49-橡胶垫片

5-第一连接器

6-传动组件

61-蜗轮 62-蜗杆 63-第一齿轮 64-第二齿轮 65-电机

7-滚轴 71-第一弯折部 72-第二弯折部

8-开关

9-指示灯

10-第二连接器

11-第三连接器

12-路灯

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

实施例1

本实用新型一实施例提供的一种用于路灯的光伏供电装置，包括：连接组件4和光伏组件；所述连接组件4包括支撑单元和固定单元，所述支撑单元与所述固定单元连接；所述支撑单元用于固定所述光伏组件，所述固定单元用于与电器设备固定；所述固定单元上设置有第一连接器5，所述第一连接器5通过导线与所述电器设备电连接。本实用新型提供的光伏供电装置，通过设置所述光伏组件发电，并可以通过所述第一连接器5将供电装置与路灯12等电器设备连接，从而为路灯12供电，可以独立使用，使路灯12等需要支撑结构的电器设备太阳能充电模块化，结构紧凑，便于安装和维护；通过所述第一连接器5的连接方式可以将供电装置安装在现有路灯12结构中，改变路灯12的供电方式。该装置是独立的太阳能供电模块，可以应用在路灯、自拍杆、摄像头等多种电器设备中。

所述固定单元包括第一固定单元和第二固定单元，所述第一固定单元和所述第二固定单元的端部连接，联合将所述光伏供电装置固定于电器设备。在安装光伏供电装置时，所述第一固定单元和所述第二固定单元的端部可以实现沿着用电设备的周向方向对接，有利于固定单元与用电设备的固定，提升安装便捷性。

如图1-4所示，所述第一固定单元设置为第一壳体41，所述第二固定单元设置为第二壳体42，所述第一壳体41的一个侧边与所述第二壳体42 的一个侧边转动连接，本实施例中所述第二壳体42与所述第一壳体41铰接；所述第一壳体41上与所述第二壳体42相对的一侧设置有第一槽位44，所述第二壳体42上与所述第一壳体41相对的一侧设置有第二槽位45，所述第一壳体41与所述第二壳体42能够固定连接且所述第一槽位44与所述第二槽位45形成用于固定所述电器设备的槽位。如图1所示，是第一壳体 41、第二壳体42的非固定(相对打开)状态，第一槽位44、第二槽位45 的形状可根据路灯12灯杆的形状设置，例如常规的灯杆是从下往上其截面半径不断减少的圆柱，因此第一槽位44、第二槽位45分别为向其所在的壳体内凹的半圆柱形，二者合并之后的形状是与所述灯杆形状相适应的圆柱，即第二壳体42与第一壳体41固定后可将供电装置稳固在灯杆上，第二壳体42与第一壳体41非固定状态下，依靠铰接结构43连接为一整体，并且二者可以绕铰接处相对转动。第一壳体41和第二壳体42的宽度、高度均相等。为实现第一壳体41、第二壳体42的固定从而将供电装置固定在灯杆上，本实用新型一实施例提供的光伏供电装置，所述第一壳体41上设置所述第一槽位44的一侧远离铰接处的侧边上设置有第一固定部46，所述第二壳体42上设置所述第二槽位45的一侧远离铰接处的侧边上设置有第二固定部47，所述第一固定部46与所述第二固定部47固定连接以将所述第一壳体41与所述第二壳体42固定。本实施例中在两个固定部上分别设置相对应固定孔48，通过在固定孔48处设置固定件将第一壳体41和第二壳体 42固定。例如在两个固定部上都设置三个固定孔48，两壳体相对合并时用紧固件安装锁紧。

为保护路灯12灯杆，本实用新型一实施例提供的光伏供电装置，所述第一槽位44内侧和所述第二槽位45内侧均设置有橡胶垫片49，在第一壳体41、第二壳体42接触的面上均可设置橡胶垫片49。将供电装置安装到路灯12上时，橡胶垫片49将该装置和灯杆隔开，可起到防滑密封的作用可防止该装置对灯杆表面造成划伤等情况，同时可起到防滑密封的作用，也可防止该装置对灯杆表面造成划伤等情况。此外，第一槽位44和第二槽位45组成的固定槽位的内径可以大于电器设备的固定处的外径很多，这样可以通过的调整橡胶垫片的厚度和形状，使得供电装置安装在电器设备安装位置可选择性和灵活度更大。

为了调整与光伏组件单元与太阳光的接触角度，本实用新型一实施例提供的一种光伏供电装置，所述支撑单元与所述固定单元转动连接。所述支撑单元设置为滚轴7，所述滚轴7贯穿所述第一壳体41且所述滚轴7能够沿其自身轴向旋转，滚轴7的两端均用于与所述光伏组件固件连接。由于滚轴7两端的所述光伏组件可分别随滚轴7旋转以调整与光伏组件与太阳光的接触角度，使得角度调整的范围更大，便于更充分利用光线。

为了光伏组件在太阳高度角方向获得最佳的平均光照效果，本实用新型一实施例提供的光伏供电装置，所述滚轴7的一端设置第一弯折部71，所述滚轴7的另一端设置第二弯折部72，所述第一弯折部71和所述第二弯折部72分别与一个所述光伏组件固定连接。本实施例中光伏组件包括第一光伏组件1和第二光伏组件2，分别设置在两个弯折部上；两个弯折部的设置使得两个光伏组件可以互相配合，可调整的角度范围更大。本实施例中，滚轴7是空心直杆经过两次弯折形成，所述滚轴7及其上的所述第一弯折部71、所述第二弯折部72的轴线位于同一平面，所述第一弯折部71和所述第二弯折部72中心对称设置，所述第一弯折部71与所述第二弯折部72 平行，所述第一弯折部71与所述滚轴7的非弯折部之间的夹角和所述第二弯折部72与所述滚轴7的非弯折部之间的夹角α均为30°；对于不同纬度地区，该角度需适度调整，使得光伏组件能在太阳高度角方向获得最佳的平均光照效果，如在我国，纬度越大，该夹角越大。第一弯折部71与第二弯折部72平行且长度相等。如图1所示是滚轴7的初始位置，在此初始位置下，由于第二壳体42的位置限制，滚轴7在其轴向只能沿逆时针转动(从正面看)，且转动角度不大于180°。本实施例中滚轴7与光伏组件可插拔式卡接。

本实用新型一实施例提供的光伏供电装置，所述第一壳体41内部设置有集成电路板3，所述光伏组件通过所述集成电路板3与所述第一连接器5 连接。第一光伏组件单元1、第二光伏组件单元2均与滚轴7连接，滚轴7 贯穿所述第一壳体41，受第一壳体41限制，滚轴7只能相对自身中部轴线转动，便于第一光伏组件单元1、第二光伏组件单元2分别旋转实现与太阳光接触的角度调节。本实施例中第一壳体41下表面设置第一连接器5，第一连接器5通过导线连接到集成电路板3上。第一连接器5既是输出端口也是调试端口：第一连接器5与路灯12相连时，光伏组件为路灯12供电，第一连接器5与上位机连接，则用于调试集成电路板3。

为实现光伏组件的自动角度调节，本实用新型一实施例提供的一种光伏供电装置，还包括：设置于所述第一壳体41内部且与所述滚轴7连接的传动组件6，所述传动组件6能够带动所述滚轴7旋转，且所述滚轴7转动带动所述光伏组件旋转。

本实施例中，如图5所示，所述传动组件6包括：电机65、与所述电机65的输出轴连接的第一齿轮63、与所述第一齿轮63啮合的第二齿轮64、与所述第二齿轮64轴接的蜗杆62、与所述蜗杆62啮合的蜗轮61，所述滚轴7与所述蜗轮61轴接；所述电机65正负极通过导线与所述集成电路板3 连接。蜗杆62受壳体8限制，只能相对自身轴线转动。电机65转动时，电机65转轴带动第一齿轮63转动，第一齿轮63带动第二齿轮64转动，第二齿轮64带动蜗杆62转动，蜗杆62带动蜗轮61转动，蜗轮61带动滚轴7转动，滚轴7带动光伏组件转动，使光伏组件在太阳方位角上一直处于最佳的光照角度。由于蜗轮61蜗杆62的自锁效应，可防止由于外力作用而导致光伏组件转动。

为存储光伏组件产生的电量并实现无光照环境下路灯12的使用，本实用新型一实施例提供的太阳能供电装置光伏供电装置，还包括，设置于所述第二壳体42中的蓄电池，所述蓄电池与所述集成电路板3电连接，所述集成电路板用于控制所述蓄电池的充放电。

为实现第一壳体41及第二壳体42的电连通，本实用新型一实施例提供的光伏供电装置，所述第一壳体41上设置第一槽位44的一侧设置有第二连接器10，所述第二壳体42上设置第二槽位45的一侧设置有第三连接器11，所述第一壳体41与所述第二壳体42固定连接时所述第二连接器10 与所述第三连接器11连通；所述第二连接器10通过导线与所述集成电路板3连接，所述第三连接器11与所述蓄电池连接。本实施例中第二连接器 10设置在第一固定部46上、第三连接器11设置在第二固定部47上。当供电装置固定在路灯12上后，第二连接器10分别与集成电路板3、第三连接器11连通，蓄电池通过第三连接器11与集成电路板3实现连接，集成电路板3能够将光伏组件产生的电能存储到蓄电池中。当光伏供电装置设置有橡胶垫片49时，橡胶垫片49与第二连接器10、第三连接器11重叠的部分镂空，不影响第二连接器10和第三连接器11的连接。

为提供固定稳固的光伏组件，如图1-2所示，本实用新型一实施例提供的一种光伏供电装置，所述光伏组件包括：依次连接的光伏发电单元121、金属板和金属框架；所述金属框架与所述滚轴7固定连接；所述光伏发电单元121通过导线与所述集成电路板3连接。本实施例中采用铝板122、铝框架123。两光伏发电单元121、两铝板122、两铝框架123长度和宽度都是相等的，他们的尺寸大小不受限制，可视具体情况而定，比如宽1m长2m 或宽0.7m长1.5m等。滚轴7轴线所在平面与铝框架123所在平面垂直。光伏发电单元121粘附在铝板122上，铝板122焊接在铝框架123上，铝框架123中部焊接在弯滚轴7上。

为保证装置的简洁同时保护线路安全，本实用新型一实施例提供的一种用于路灯的光伏供电装置，所述滚轴7中空，所述光伏发电单元与所述集成电路板3连接用的导线穿过所述滚轴7内部。光伏发电单元正负极的连接导线经过滚轴7内腔进入第一壳体41，与集成电路板3相连；有效保护线路。

本实用新型一实施例提供的光伏供电装置，还包括：与所述集成电路板3分别连接的开关8及指示灯9。第一壳体41下表面设置有开关8、指示灯9，打开开关8，指示灯9亮起，供电装置开始工作；关闭开关8，指示灯9变暗，供电装置停止工作。

本申请中的光伏发电单元、电机65、开关8、指示灯9都是直接连接到集成电路板3上的，蓄电池和路灯12都是通过设置的连接器连接到集成电路板3上的。

集成电路板3由蓄电池供电，集成电路板3控制供电装置的运行。

集成电路板3带有通信功能，可以通过无线网络同步校正自身的时间日期参数。供电装置在运行固定的一段时间后就同步校正时间日期参数，比如每个月校正一次。这是因为该供电装置在运行一段时间后，总是会由于误差，使得日期时间出现误差，导致设备不能最佳效率的运行。

集成电路板3可以控制电机65转动。

实施例2

本实用新型实施例2提供的一种太阳能路灯12，包括灯杆和上述任一项所述的一种光伏供电装置，所述固定单元与所述灯杆固定，所述第一连接器5与所述路灯12电连接。

图6-图10表示了从早上到中午再到傍晚时间内，光伏组件的角度变化。

在早上6点时，集成电路板3控制电机65使滚轴7在其轴向顺时针转动到初始位置(即光伏发电单元垂直水平面且受光面面向东方)。在早上6 点到下午6点之间，集成电路板3每过15min控制电机65一次，使光伏发电单元逆时针转动(在竖直平面上)到受光面处于最佳光照角度。在下午6 点之后和第二天早上6点之前，电机65不动，光伏发电单元处于静止状态。

集成电路板3可以控制电路的切换，早上6点到下午6点之间，光伏发电单元的输出经过集成电路板3上的稳压器之后，直接接通到蓄电池，为蓄电池充电，同时蓄电池为电机65供电。蓄电池与路灯12之间断开，具体的是通过集成电路板3上的继电器实现的。

下午6点到第二天早上6点之间，光伏发电单元与蓄电池之间断开，电机65与蓄电池之间断开，蓄电池与路灯12之间接通，路灯12亮起。

当集成电路板3监测到蓄电池充满时，将断开光伏发电单元与蓄电池的接通，同时控制光伏发电单元与路灯12之间接通。

当集成电路板3监测到蓄电池电量低于一定百分比，比如20％，集成电路板3将断开蓄电池与路灯12的接通。

本实用新型一实施例提供的一种用于路灯的光伏供电装置即可作为新路灯12的一部分，也可以安装在旧路灯12上，实现路灯12供电方式变更。

本实用新型一实施例提供的一种用于路灯的光伏供电装置一般是安装在路灯12杆部的中上部位置，安装前需要在安装位置下面的灯杆位置打个孔，将路灯12供电线引出，接上连接器，并将连接器插到供电装置的第一连接器5上，将第一壳体41、第二壳体42相对打开，抱住灯杆之后相对合并，调整好供电装置角度，使滚轴7中部与南北朝向平行，并且光伏组件受光面朝向东方；调整好后在固定孔48上装好紧固件并锁紧。打开供电装置开关8，启动运行该装置。

一种用于路灯的光伏供电装置及包含其的路灯12具有如下优势：

将路灯12太阳能供电模块化，结构紧凑，独立与路灯12外；

滚轴7与光伏发电单元可插拔式卡接，便于模块化维护；

对太阳能的利用率更高效；

可在现有路灯12上安装，对现有路灯12进行改造，便于推广。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。