一种可调节角度的太阳能路灯的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能技术领域，具体涉及一种可调节角度的太阳能路灯。


背景技术：

2.太阳能路灯节能效果好，近年来的使用越来越广泛。与普通路灯相比较，太阳能路灯结构更加复杂，在设计太阳能路灯的时候，需要考虑很多因素的影响。太阳能光伏板的摆放角度不同时，受光照强度的情况也不同，所以需要选择不同的摆放角度。但是，现有太阳能光伏板的角度调节灵活性差，难以调节到需要的角度。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可调节角度的太阳能路灯，具体技术方案如下：
4.一种可调节角度的太阳能路灯，包括灯杆，光伏太阳能电池板、控制箱，所述灯杆的上部两侧设置有支撑杆，两根所述支撑杆上分别设置有led照明灯；还包括驱动电机、连接套筒，所述驱动电机连接有电机输出轴，所述电机输出轴的末端固定连接有星形齿轴，所述连接套筒的中心开设有与星形齿轴相配合的带星形齿的孔；所述星形齿轴贯穿连接套筒并且与连接套筒的带星形齿的孔匹配；所述光伏太阳能电池板固定安装在连接套筒上；所述控制箱内设置有电源模块、gps模块、控制器；所述控制箱上设置有gps天线；所述gps天线与gps模块连接；所述gps模块与控制器连接；所述控制器与驱动电机连接；所述gps天线用于接收gps基站信号并传送给gps模块；所述gps模块用于把gps天线接收的信号转换为含有位置和时间信息的报文传送给控制器；所述控制器用于根据位置和时间信息得出太阳高度角信息，并控制驱动电机转动，使得光伏太阳能电池板的水平倾角与太阳高度角成90度；所述驱动电机的旋转方向为东西方向；所述电源模块与控制器连接。
5.优选地，所述电源模块包括充电选择开关、第一蓄电池、第二蓄电池、放电选择开关；所述光伏太阳能电池板与充电选择开关连接；所述充电选择开关分别与第一蓄电池、第二蓄电池连接；所述第一蓄电池、第二蓄电池分别与放电选择开关连接；所述充电选择开关、放电选择开关分别与控制器连接。
6.优选地，还包括两个电池充满检测电路；所述电池充满检测电路分别用于检测第一蓄电池、第二蓄电池是否充满电并反馈给控制器；所述电池充满检测电路分别与第一蓄电池、第二蓄电池、控制器连接。
7.优选地，所述灯杆上安装有光线传感器，所述光线传感器与控制器连接。
8.优选地，所述控制箱内设置有定时器，所述定时器与控制器连接。
9.优选地，还包括转动法兰、风向传感器、风速传感器、转动电机，灯杆上开设有安装槽，所述转动法兰设置在灯杆上并且与灯杆匹配；所述支撑杆的一端与转动法兰固定连接；所述转动电机的输出轴与转动法兰底部通过联轴器连接，所述转动电机用于驱动转动法兰围绕灯杆的中心轴做圆周运动，进而带动支撑杆转动；所述风向传感器、风速传感器分别安
装在灯杆上，所述风向传感器、风速传感器、转动电机分别与控制器连接；所述转动法兰与灯杆的中心轴在同一直线上。
10.优选地，还包括推力轴承，所述推力轴承的顶部与转动法兰的底部固定连接，所述推力轴承的底部与灯杆固定连接；所述推力轴承与灯杆的中心轴在同一直线上。
11.优选地，还包括斜支撑杆，所述斜支撑杆的一端与支撑杆固定连接，另一端与转动法兰固定连接。
12.本实用新型的有益效果为：本实用新型通过电机驱动光伏太阳能电池板进行转动，使得光伏太阳能电池板的水平倾角与太阳高度角成90度，如此太阳光直射光伏太阳能电池板，光伏太阳能电池板的输出功率最大，如此可以最大程度的使用太阳能，节约了能源，且采用gps模块自动获取位置和时间，实时改变光伏太阳能电池板的水平倾角，无需人工操作，节约了人力成本。本实用新型还可自动调整支撑杆的角度，以实现不管吹什么风，都使得支撑杆在顺风向位置，提高了支撑杆的使用寿命。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为转动法兰、推力轴承与灯杆连接的结构示意图；
15.图3为转动法兰、推力轴承与灯杆连接的爆炸图；
16.图4为本实用新型的控制原理图。
具体实施方式
17.为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
18.如图1
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4所示，一种可调节角度的太阳能路灯，包括灯杆1，光伏太阳能电池板2、控制箱，灯杆1的上部两侧设置有支撑杆11，两根支撑杆11上分别设置有led照明灯12；还包括驱动电机3、连接套筒5，驱动电机3连接有电机输出轴31，电机输出轴31的末端固定连接有星形齿轴4，连接套筒5的中心开设有与星形齿轴4相配合的带星形齿的孔；星形齿轴4贯穿连接套筒5并且与连接套筒5的带星形齿的孔匹配；光伏太阳能电池板2固定安装在连接套筒5上；控制箱内设置有电源模块、gps模块、控制器；控制箱上设置有gps天线；gps天线与gps模块连接；gps模块与控制器连接；控制器与驱动电机3连接；gps天线用于接收gps基站信号并传送给gps模块；gps模块用于把gps天线接收的信号转换为含有位置和时间信息的报文传送给控制器；控制器用于根据位置和时间信息得出太阳高度角信息，并控制驱动电机3转动，使得光伏太阳能电池板2的水平倾角与太阳高度角成90度；驱动电机3的旋转方向为东西方向；电源模块与控制器连接。星形齿轴4与与连接套筒5的带星形齿的孔匹配，可以防止驱动电机3的输出轴直接与连接套筒5会发生打滑移位的情况，降低驱动电机3调整角度的精度。两根支撑杆11沿着灯杆1的中心轴对称设置。
19.调节光伏太阳能电池板2的角度的原理为：gps天线接收gps基站信号并传递给gps模块，gps模块把信号转换成含有位置和时间信息的报文传递给控制器，控制器通过位置和时间的信息得出太阳高度角信息，并根据此信息控制驱动电机3转动进而改变光伏太阳能电池板2的水平倾角，使得光伏太阳能电池板2的水平倾角与太阳高度角成90度。
20.驱动电机3从当日的日出时刻开始沿着计算的太阳轨迹转动，时间达到当日的日落时间时驱动电机3反向转动至归位状态。
21.电源模块包括充电选择开关、第一蓄电池、第二蓄电池、放电选择开关；光伏太阳能电池板2与充电选择开关连接；充电选择开关分别与第一蓄电池、第二蓄电池连接；第一蓄电池、第二蓄电池分别与放电选择开关连接；充电选择开关、放电选择开关分别与控制器连接。还包括两个电池充满检测电路；电池充满检测电路分别用于检测第一蓄电池、第二蓄电池是否充满电并反馈给控制器；电池充满检测电路分别与第一蓄电池、第二蓄电池、控制器连接。两个电池充满检测电路分别为第一电池充满检测电路和第二电池充满检测电路。设置两个蓄电池，可以延长路灯在没有太阳光的情况下的工作时间。充电选择开关、放电选择开关分别为二选一的选择开关。
22.电源模块的工作原理为：控制器控制充电选择开关先选择连接第一蓄电池，光伏太阳能电池板2给第一蓄电池充电，放电选择开关选择连接第二蓄电池，由第二蓄电池连接控制器，为路灯提供工作电源。第一电池充满检测电路检测第一蓄电池是否充满电，若是第一电池充满检测电路检测第一蓄电池充满电，则发送信号给控制器，控制器控制放电选择开关选择连接第一蓄电池，由第一蓄电池连接控制器，为路灯提供电源，延时一定时间，控制器控制充电选择开关选择连接第二蓄电池，光伏太阳能电池板2给第二蓄电池充电，第二电池充满检测电路检测第二蓄电池是否充满电，若是第二电池充满检测电路检测第二蓄电池充满电，则发送信号给控制器，控制器控制放电选择开关选择连接第二蓄电池，由第二蓄电池连接控制器，为路灯提供工作电源，延时一定时间，控制器控制充电选择开关选择连接第一蓄电池，光伏太阳能电池板2给第一蓄电池充电，如此循环。
23.灯杆1上安装有光线传感器，光线传感器与控制器连接。控制箱内设置有定时器，定时器与控制器连接。在光线传感器检测光照度低于设定值时，控制器控制led照明灯12点亮，若是光照度等于或大于设定值时，控制器控制led照明灯12熄灭。另外，也可通过定时器设置led照明灯12在设定的时间段点亮，在设定的时间段熄灭。
24.本实用新型还包括转动法兰6、风向传感器、风速传感器、转动电机，灯杆1上开设有安装槽，转动法兰6设置在灯杆1上并且与灯杆1匹配；支撑杆11的一端与转动法兰6固定连接；转动电机的输出轴与转动法兰6底部通过联轴器8连接，转动电机用于驱动转动法兰围绕灯杆1的中心轴做圆周运动，进而带动支撑杆11转动；风向传感器、风速传感器分别安装在灯杆1上，风向传感器、风速传感器、转动电机分别与控制器连接；转动法兰6与灯杆1的中心轴在同一直线上。本实用新型还包括推力轴承7，推力轴承7的顶部与转动法兰6的底部固定连接，推力轴承7的底部与灯杆1固定连接；推力轴承7与灯杆1的中心轴在同一直线上，即灯杆1的上半部分、转动法兰6、推力轴承7、灯杆1的下半部分依次同轴连接，设置推力轴承7，可以将转动法兰6所承受的力转移至推力轴承7，提高转动法兰6的机械强度。转动法兰6为底部密封的空心圆柱形状，联轴器8设置在转动法兰6底部中心位置，并且在靠近推力轴承7的一侧。风向传感器、风速传感器分别检测风向、风速，当风速大于预设值时，则控制器控制转动电机转动，转动电机的输出轴通过联轴器8与转动法兰6同轴连接，则带动转动法兰6转动使得支撑杆12至顺风向，减小风力对支撑杆12的作用，延长支撑杆12的寿命。
25.本实用新型还包括斜支撑杆13，斜支撑杆13的一端与支撑杆11固定连接，另一端与转动法兰6固定连接。斜支撑杆13与转动法兰6的连接处和支撑杆11与转动法兰6的连接
处在同一直线上，如此斜支撑杆13、支撑杆11以及斜支撑杆13与转动法兰6的连接处和支撑杆11与转动法兰6的连接处所在的直线构成闭合三角形，根据三角形结构稳定的原理，可以增强支撑杆11的稳定性。
26.本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。