一种太阳能光导照明系统的制作方法

1.本实用新型涉及建筑照明领域，具体涉及一种太阳能光导照明系统。


背景技术：

2.现代建筑大都使用玻璃幕墙进行室内采光，但同时也带来了严重的城市光污染以及建筑隔热保温能耗大和维护成本高的问题，同时由于建筑物的大进深空间结构，玻璃幕墙采光的方法存有一定的局限性。
3.为解决现玻璃幕墙采光角度单一的问题，光导照明系统应运而生，其基本原理是通过采光装置高效地采集室外自然光，再经过导光管将自然光传输到安装在室内的漫射装置上，最终由漫射装置将自然光均匀高效地照射到需要光线的位置，从而实现室内照明。
4.光导照明系统也存在一定问题，为解决光导照明系统夜间不能使用的问题，需要在夜间使用led灯进行补光，为节约资源，光导照明系统配备有太阳能发电设备，但现有光导照明系统用太阳能电池板均为太阳能薄膜电池，且环设于导光管内侧，由于太阳能薄膜电池为黑色具有吸光特性，导光管内自然光将被削弱，且太阳能薄膜电池占据导光管内部空间，导致导光管内光路走向复杂，使维护变得及其麻烦；
5.另外现有光导照明系统的聚光器与导光管为固定连接，以至于光导照明系统的光照强度仅由室外自然光强度决定，当室内不需要光照时，不能通过调节光导照明系统实现“关灯”致使光导照明系统的应用场景受到限制。


技术实现要素：

6.本实用新型为解决现有光导照明系统使用不便的问题，提供了一种太阳能光导照明系统，设置有转动机构、遮雨板和支撑座，通过调节转动机构可改变入射角度及内部光路走向从而实现光照强度调节，通过遮雨板和支撑座配合，实现将太阳能发电设备设置于外部空间从而提高了发电量，且降低了维护成本。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
8.一种太阳能光导照明系统，包括聚光器、导光管、反光板和漫射器，所述聚光器与导光管之间设置有转动机构，聚光器与导光管通过转动机构转动连接，所述导光管的外环面设置有连接座和遮雨板，导光管侧面开设有多个圆形散热孔，所述散热孔均匀布设于连接座和遮雨板之间，所述遮雨板为正n边形板体、且3 ≤n≤6，所述遮雨板上端面设置有多个太阳能电池板，多个所述太阳能电池板与遮雨板之间对应设置有支撑座，多个所述支撑座与太阳能电池板对应固定连接、与遮雨板转动连接；
9.所述转动机构设置有电机，转动机构与电机之间设置有用于控制电机转动的控制电路。
10.进一步地，所述导光管对应转动机构设置有外凸的侧耳，所述侧耳为管状结构、且侧耳与导光管为一体化结构，所述转动机构包括转轴、轴承、链轮和链条，所述轴承与侧耳内环面固定，所述转轴穿过两个所述侧耳与轴承转动连接，转轴与聚光器固定，转轴其中一
侧穿出侧耳固定连接链轮，所述链轮通过链条与电机的输出轴转动连接。
11.进一步地，所述控制电路包括通信模块、主控模块和驱动模块以及多组led灯，所述主控模块用于根据通信模块传输指令控制驱动模块使电机带动聚光器转动。
12.进一步地，所述驱动模块控制电机带动聚光器转动的俯仰轴角度为
‑
15
°
～15
°
。
13.进一步地，所述太阳能电池板连接有电源模块，所述电源模块为控制电路供电，所述多组led灯通过驱动模块连接电源模块形成回路。
14.进一步地，所述遮雨板的侧面开设有内凹的方形缺口，所述支撑座包括上部和下部，所述上部和下部为一体化结构，所述下部为方形板体，下部设置于所述方形缺口位置且与遮雨板通过螺栓夹紧固定，上部包括两对称的长条形板体，两个所述长条形板体对应设置有长条形凹槽，所述太阳能电池板设置于长条形凹槽内部、且与支撑座通过长条形凹槽限位固定。
15.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
16.1.本实用新型设置有转动机构，聚光器与导光管通过转动机构转动连接，转动机构设置有电机，转动机构与电机之间设置有用于控制电机转动的控制电路。在进行光照强度调节时，使用者通过调节控制电路即可使转动机构带动聚光器偏转，从而使导光管内部光路发生偏差，致使光照强度出现变化。
17.2.本实用新型设置有连接座和遮雨板，导光管侧面开设有多个圆形散热孔，所述散热孔均匀布设于连接座和遮雨板之间，导光管受到强光照射，内部发热严重，需要进行散热，光导照明系统一般设置于楼顶，遮雨板有效避免了散热孔因雨雪天气从而进水的问题。
18.3.本实用新型设置有支撑座，多个所述支撑座与太阳能电池板对应固定连接、与遮雨板转动连接。优化了导光管内部结构，将太阳能发电组件设置于导光管外部，可直接使用多晶硅等硬性太阳能电池板，从而大大提高发电量，在夜间运用白天太阳能发电组件存储的电能进行照明，起到节能环保效果。
附图说明
19.图1是一种太阳能光导照明系统的结构示意图之一。
20.图2是一种太阳能光导照明系统的结构示意图之二。
21.图3是一种太阳能光导照明系统的结构示意图之三。
22.图4是一种太阳能光导照明系统的作业示意图。
23.图5是一种太阳能光导照明系统的电气原理图。
24.附图中标号为：1为聚光器，2为导光管，3为遮雨板，4为转动机构，5为连接座，6为太阳能电池板，7为支撑座，8为电机，9为通信模块，10为主控模块，11为驱动模块，12为led灯。
25.具体实施方式，
26.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
27.如图1～图5所示，一种太阳能光导照明系统，包括聚光器1、导光管2、反光板和漫射器，所述聚光器1与导光管2之间设置有转动机构4，聚光器1与导光管2通过转动机构4转动连接，所述导光管2的外环面设置有连接座5和遮雨板3，导光管2侧面开设有多个圆形散热孔，所述散热孔均匀布设于连接座5和遮雨板3之间，所述遮雨板3为正n边形板体、且3 ≤
n≤6，所述遮雨板3上端面设置有多个太阳能电池板6，多个所述太阳能电池板6与遮雨板3之间对应设置有支撑座7，多个所述支撑座7与太阳能电池板6对应固定连接、与遮雨板3转动连接；
28.所述转动机构4设置有电机8，转动机构4与电机8之间设置有用于控制电机转动的控制电路。
29.在本实施例中，所述遮雨板3为正六边形板体，对应的支撑座7和太阳能电池板6的数量均为六个。
30.为便于聚光器1偏转，所述导光管2对应转动机构4设置有外凸的侧耳，所述侧耳为管状结构、且侧耳与导光管2为一体化结构，所述转动机构4包括转轴、轴承、链轮和链条，所述轴承与侧耳内环面固定，所述转轴穿过两个所述侧耳与轴承转动连接，转轴与聚光器1固定，转轴其中一侧穿出侧耳固定连接链轮，所述链轮通过链条与电机8的输出轴转动连接。
31.为便于远程控制电机8，所述控制电路包括通信模块9、主控模块10和驱动模块11以及多组led灯12，所述主控模块10用于根据通信模块9传输指令控制驱动模块11使电机8带动聚光器1转动。
32.为了避免聚光器1偏转幅度过大，所述stm32单片机内写有程序，stm32单片机发出指令使驱动模块11控制电机8带动聚光器1转动的俯仰轴角度为
‑
15
°
～15
°
。
33.为优化产品结构，所述太阳能电池板6连接有电源模块，所述电源模块为控制电路供电，所述多组led灯12通过驱动模块11连接电源模块形成回路。
34.在本实施例中，所述电机8为步进电机，通信模块9为蓝牙模块，所述主控模块10包括stm32单片机，电源模块输出为dc12v，如图5所示，所述蓝牙模块为hc
‑
05芯片，蓝牙模块与stm32单片机通过uart串口通信，（图5中，stm32单片机的pb10和pb11引脚分别与hc
‑
05芯片的rx和tx引脚连接），所述驱动模块11包括电机驱动芯片（l298n）和多个三极管驱动电路，电机驱动芯片的输入端与stm32单片机的io口连接，（图中stm32单片机的引脚为pc5和pc6），电机驱动芯片的输出端连接电机8，作业时，通过蓝牙模块传输指令至stm32单片机，stm32单片机根据指令控制电机驱动芯片使电机8进行正反转动作；
35.为便于控制，所述蓝牙模块与手机等蓝牙设备通信，以手机为例，手机上设置有app，通过app可对蓝牙模块发出指令，使主控模块10控制驱动模块11作业。
36.多个所述三极管驱动电路包括三极管，如图5所示，以一个三极管驱动电路为例，三极管的基极与stm32单片机的io口（图中pb4引脚）连接；作业时，当stm32单片机的pb4引脚输出高电平使三极管导通，led灯12接入电源模块，发光为建筑物照明。
37.为便于维护，所述遮雨板3的侧面开设有内凹的方形缺口，所述支撑座7包括上部和下部，所述上部和下部为一体化结构，所述下部为方形板体，下部设置于所述方形缺口位置且与遮雨板3通过螺栓夹紧固定，上部包括两对称的长条形板体，两个所述长条形板体对应设置有长条形凹槽，所述太阳能电池板6设置于长条形凹槽内部、且与支撑座7通过长条形凹槽限位固定。
38.安装时，通过调节螺栓使遮雨板3与支撑座7上部间的角度固定，其角度范围小于90
°
，接着将太阳能电池板6插入支撑座7固定，最后将连接座5与地面固定，安装完成。
39.作业时，如图4所示，由于聚光器1存在，散射的自然光源被聚光器1集中到一点，通过导光管2被反光板反射至漫射器为建筑照明；
40.当需要调节光照强度时，通过手机app发出信号，通信模块9通过uart串口与主控模块10通信，主控模块10 的pc5和pc6引脚分别动作使电机驱动芯片控制电机8进行调节，电机8带动链条、链轮与转轴及聚光器1转动，聚光器1偏转，原先反光板处光源路径发生偏差，反光板接收的光源变暗或消失，从而导致漫射器发散的光束变暗或消失，从而起到对光照强度进行调节的效果；
41.到了夜晚，通过手机app，使三极管驱动电路通电工作，为建筑物照明。
42.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。