专利名称：太阳能双模取光系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用太阳的照明系统，具体地说是一种太阳能双模取光系统。
背景技术：
由于煤炭资源的不可再生性和煤炭巨量消费所造成的全球大气污染，新能源的开发和利用已成为世界各国普遍关心的一个战略性问题。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，各国都在致力于太阳能的开发和利用。但目前利用太阳光的照明方式还比较单一，使用过程中还存在有不能全天候不间断照明的局限性。
实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种太阳能双模取光系统，以解决利用太阳光照明不能实现不间断照明的问题。本实用新型是这样实现的:一种太阳能双模取光系统，包括有:阳光导入 器，分别与光纤束和太阳能电池控制器相接，用于太阳光的跟踪、采集和导入；光纤束，分别与所述阳光导入器和光亮灯具相接，用于对导入的太阳光向光亮灯具进行传输；光亮灯具,与所述光纤束相接，用于将通过所述光纤束传输的太阳光转变成室内照明光；太阳能电池板，与太阳能电池控制器相接，用于将太阳能转变成电能；太阳能电池控制器，分别与所述太阳能电池板、蓄电池、LED灯具和所述阳光导入器相接，用于电能的用储分配和控制；蓄电池，与所述太阳能电池控制器相接，用于存储由太阳能转变的电能，并为LED灯具提供照明电源，为所述阳光导入器提供工作电源；以及LED灯具，与所述太阳能电池控制器相接，用于室内的电光照明。所述阳光导入器包括用于聚焦太阳光的若干菲涅尔透镜和若干镜杯，每个所述镜杯的杯口上设置一个所述菲涅尔透镜，在每个所述镜杯的底部接有一根光纤，所有所述镜杯固定在镜杯固定架上，在所述镜杯固定架上还设置有太阳跟踪传感器；所述镜杯固定架铰接在筒架上，并通过安装在所述筒架上俯仰驱动机构控制俯仰角度变化；所述筒架插接在底座上，并通过安装在所述底座上的方位驱动机构控制水平角度变化。在所述底座上扣接有透光外罩。在每个所述镜杯的底面安装有光纤固定装置和散热装置。所述镜杯的杯口与所述太阳跟踪传感器在同一个平面上。本实用新型具有两种取光、用光的工作模式:第一种是由阳光导入器和光亮灯具组成的太阳光利用模式，包括太阳光的采集导入和阳光照明这两个部分；第二种是由太阳能电池板、太阳能电池控制器、蓄电池和LED灯具等组成的太阳能蓄电利用模式。后者作为前者的一种补充模式，可将太阳能进行光电转换和电能储存，从而在没有太阳光或阳光不足的时间段内，提供太阳能的蓄电照明，由此实现不间断照明。本实用新型可实现光伏发电与阳光导入两种照明模式，互为补充，不间断照明，是一种真正的阳光照明，绿色、环保，便捷、实用。
图1是本实用新型的结构框图。图2是阳光导入器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括阳光导入器、光纤束、光亮灯具、太阳能电池板、太阳能电池控制器、蓄电池和LED灯具等部分，分为阳光照明和蓄电照明两个互为补充的部分。阳光照明部分包括对太阳光进行跟踪、采集和导入的阳光导入器，对导入的太阳光进行传输的光纤束，以及将太阳光转变成室内照明光的光亮灯具。蓄电照明部分包括将太阳能转变成电能的太阳能电池板，对转换的电能进行使用或储存的分配与控制的太阳能电池控制器，存储电能的蓄电池，以及用于室内的电光照明的LED灯具。两套取光系统的工作不是相互独立的，在阳光不足时，通过太阳能电池控制器的控制，可以自动跳转到LED照明模式；当阳光又恢复充足时，可自动切回到阳光照明模式。另外，蓄电池还可通过太阳能电池控制器为阳光导入器提供太阳跟踪所需的能量。如图2所示，本实用新型中的阳光导入器包括用于聚焦太阳光的若干菲涅尔透镜3和若干镜杯4，每个镜杯4的杯口上设置一个菲涅尔透镜3 ;在每个镜杯4的底部接有一根光纤6，所有光纤6汇集成光纤束，连接到室内的光亮灯具上。所有镜杯4固定在一个镜杯固定架10上，在镜杯固定架10的中心位置上还固定有太阳跟踪传感器2。镜杯固定架10通过两端的支撑轴铰接在一个筒架7上，在筒架7上还安装有由伺服电机、减速器和齿轮传动机构组成的俯仰驱动机构5，以控制镜杯固定架10以及镜杯固定架10上的镜杯4和太阳跟踪传感器2的俯仰角度变化。筒架7插接在一个底座9上，在底座9上还安装有由伺服电机、减速器和齿轮传动机构组成的方位驱动机构8，以控制筒架7及其附属装置的水平角度变化。由此即可实现镜杯4和太阳跟踪传感器2的各向角度变化，从而完成对太阳光的同步跟踪。在底座9上扣接有半球形的亚克力透光外罩1，以起到挡风遮雨的作用。在每个镜杯4的底面还应安装光纤固定装置和散热装置。镜杯4的杯口与太阳跟踪传感器2应保持在同一个平面上，以实现准确跟踪。在一个镜杯4上安装一个菲涅尔透镜3和一根光纤6，组成一个独立的聚光单元，这样在生产过程中容易调试和安装。光纤可采用大直径塑料光纤，其导光效果好，价格便宜。俯仰驱动机构5和方位驱动机构8还可采用减速电机或步进电机等，并通过PWM调速和脉冲计数，以控制俯仰和水平转动角度，其结构简单，跟踪精度闻。阳光导入照明模式的工作原理是:通过太阳跟踪传感器2使阳光导入器中由镜杯4和菲涅尔透镜3所组成的采光器时刻跟随太阳的运动而偏转；菲涅尔透镜3把太阳光聚集成一个小光斑，光斑照射到镜杯4中的光纤上端面上，再通过光纤6传导到安装在室内的光亮灯具上，以提供室内照明。在阳光充足时，太阳能电池板把太阳能转变为电能，储存在蓄电池中。等到阳光不足或夜晚时，再把蓄电池中电能提供给LED灯具，供室内照明，以补充光亮灯具照明的不足。本实用新型通过对太阳的跟踪，用菲尼尔透镜把阳光聚焦到光纤上，通过光纤实现高效的光导传送，而且具有独立的光伏发电系统，除给阳光导入器中的伺服系统供电外，还能在阳光不足时提供 不间断照明。
权利要求1.一种太阳能双模取光系统，其特征是，包括有: 阳光导入器，分别与光纤束和太阳能电池控制器相接，用于太阳光的跟踪、采集和导A ； 光纤束，分别与所述阳光导入器和光亮灯具相接，用于对导入的太阳光向光亮灯具进行传输； 光亮灯具，与所述光纤束相接，用于将通过所述光纤束传输的太阳光转变成室内照明光； 太阳能电池板，与太阳能电池控制器相接，用于将太阳能转变成电能； 太阳能电池控制器，分别与所述太阳能电池板、蓄电池、LED灯具和所述阳光导入器相接，用于电能的用储分配和控制； 蓄电池，与所述太阳能电池控制器相接，用于存储由太阳能转变的电能，并为LED灯具提供照明电源，为所述阳光导入器提供工作电源；以及 LED灯具，与 所述太阳能电池控制器相接，用于室内的电光照明。
2.根据权利要求1所述的太阳能双模取光系统，其特征是，所述阳光导入器包括用于聚焦太阳光的若干菲涅尔透镜和若干镜杯，每个所述镜杯的杯口上设置一个所述菲涅尔透镜，在每个所述镜杯的底部接有一根光纤，所有所述镜杯固定在镜杯固定架上，在所述镜杯固定架上还设置有太阳跟踪传感器；所述镜杯固定架铰接在筒架上，并通过安装在所述筒架上俯仰驱动机构控制俯仰角度变化；所述筒架插接在底座上，并通过安装在所述底座上的方位驱动机构控制水平角度变化。
3.根据权利要求2所述的太阳能双模取光系统，其特征是，在所述底座上扣接有透光外罩。
4.根据权利要求2所述的太阳能双模取光系统，其特征是，在每个所述镜杯的底面安装有光纤固定装置和散热装置。
5.根据权利要求2所述的太阳能双模取光系统，其特征是，所述镜杯的杯口与所述太阳跟踪传感器在同一个平面上。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳能双模取光系统，其结构包括阳光导入器、光纤束、光亮灯具、太阳能电池板、太阳能电池控制器、蓄电池和LED灯具等部分。本实用新型具有两种取光、用光的工作模式第一种是由阳光导入器和光亮灯具组成的太阳光利用模式，包括太阳光的采集导入和阳光照明这两个部分；第二种是由太阳能电池板、太阳能电池控制器、蓄电池和LED灯具等组成的太阳能蓄电利用模式。后者作为前者的一种补充模式，可将太阳能进行光电转换和电能储存，从而在没有太阳光或阳光不足的时间段内，提供太阳能的蓄电照明，由此实现不间断照明。本实用新型可实现光伏发电与阳光导入两种照明模式，互为补充，不间断照明，是一种真正的阳光照明，绿色、环保，便捷、实用。
文档编号G05D3/00GK203115817SQ201320137759
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者季占峰, 张焕钊, 梁金山, 何会彬, 付荣波, 李兴辰 申请人:河北神舟卫星通信股份有限公司