專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng)，確切地講是一種白天充分利用 太陽(yáng)能自然光，夜晚利用白天太陽(yáng)能光伏發(fā)電儲(chǔ)能并通過(guò)光纖 傳輸?shù)恼彰飨到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著光纖材料的誕生，人類(lèi)不斷利用光纖的光傳輸技術(shù)實(shí) 現(xiàn)了不少光纖照明設(shè)備裝置，用于室內(nèi)或礦井以及遂道地下等 場(chǎng)所的照明。但由于目前的技術(shù)還不能把太陽(yáng)的光儲(chǔ)存起來(lái)， 用于沒(méi)有太陽(yáng)和夜晚的時(shí)候照明使用，因此，這些光纖照明設(shè) 備和裝置的使用受到了嚴(yán)重影響，難以推廣使用。人類(lèi)迫切需 要的無(wú)論白天、夜晚有沒(méi)有太陽(yáng)都能夠?qū)崿F(xiàn)照明功能的光纖照 明系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖 照明裝置，該裝置能充分利用太陽(yáng)的能量，實(shí)現(xiàn)白天和夜晚都 能照明，容易推廣使用。
本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種太 陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置，由太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)、太陽(yáng)能光
伏發(fā)電系統(tǒng)、大功率LED光源系統(tǒng)、光纖耦合分配系統(tǒng)和發(fā)光光纖(或發(fā)光端子)組成，太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā) 電系統(tǒng)固定設(shè)置在太陽(yáng)光可以照射到的位置上，太陽(yáng)能光伏發(fā)
電系統(tǒng)的電源輸出端與大功率LED光源系統(tǒng)的電源端連接，裝 置中設(shè)有控制大功率LED工作的光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)，太陽(yáng)能光采集 系統(tǒng)和大功率LED光源系統(tǒng)的光源出口分別與光纖耦合分配 系統(tǒng)的光源入口相連，光纖耦合分配系統(tǒng)的光源出口與發(fā)光光 纖或發(fā)光端子相連。
所述的太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)由球面光采集聚光器、菲涅爾透 鏡、平行透鏡、紅外紫外光濾波器和集光器由上而下疊設(shè)構(gòu)成。
所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、充放 電控制器和儲(chǔ)能蓄電池構(gòu)成(此為成熟技術(shù)，本例不再說(shuō)明)， 其中太陽(yáng)能電池組件可以是單晶硅、多晶硅或非晶硅電池組 成，儲(chǔ)能蓄電池可以是鉛酸蓄電池、膠體電池、氫氧燃料電池 或超級(jí)電容。
所述的大功率LED光源系統(tǒng)主要由電源驅(qū)動(dòng)電路、LED發(fā) 光芯片、散熱器、聚光器、平行透鏡和集光器構(gòu)成(此為成熟 技術(shù)，本例不再說(shuō)明，通過(guò)固定架設(shè)置)，LED發(fā)光芯片為平 板式集成封裝的大功率LED發(fā)光模組。
光纖耦合分配系統(tǒng)包括光纖耦合器和光纖分光器(再通過(guò) 其他一些部件組成，為成熟技術(shù)，本例不再說(shuō)明)，光纖耦合 器呈三棱柱狀結(jié)構(gòu)其設(shè)置有兩個(gè)第一光源入口和一個(gè)第一光 源出口，兩個(gè)第一光源入口組成光纖耦合分配系統(tǒng)的光源入 口，兩個(gè)第一光源入口分別對(duì)應(yīng)與太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)和大功率 LED光源系統(tǒng)的光源出口相通，光纖分光器設(shè)置有一個(gè)第二光源入口和多個(gè)第二光源出口 ，多個(gè)第二光源出口組成光纖耦合 分配系統(tǒng)的光源出口 ，光纖耦合器第一光源出口與光纖分光器 的第二光源入口相通，光纖分光器的多個(gè)第二光源出口對(duì)應(yīng)與 發(fā)光光纖或發(fā)光端子相連。
所述的發(fā)光光纖至少是通體發(fā)光光纖和側(cè)面發(fā)光光纖中 的一種。
所述的發(fā)光端子至少是水晶發(fā)光端子、玻璃發(fā)光端子和五 金發(fā)光端子中的一種。
所述光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)由光敏傳感器通過(guò)電路控制，到達(dá)設(shè)定 光照時(shí)開(kāi)啟所述開(kāi)關(guān)(為成熟技術(shù)，本例不再說(shuō)明)。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明直接能將太陽(yáng)自然光或利用
太陽(yáng)能發(fā)的電通過(guò)LED光源發(fā)光后，利用光纖傳輸技術(shù)應(yīng)用于 各種照明場(chǎng)所，是一種不消耗人類(lèi)傳統(tǒng)能源的新型綠色照明系 統(tǒng)。該發(fā)明的推廣應(yīng)用將會(huì)為人類(lèi)的節(jié)能照明、綠色照明帶來(lái) 新的希望，并可應(yīng)用于建筑室內(nèi)、礦井、地下、遂道、涵洞等 場(chǎng)所的照明。


圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2為本發(fā)明方框原理其中電線(xiàn)-7;光纖-8。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例 一種太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置，由太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)l、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)2、大功率LED光源系 統(tǒng)3、光纖耦合分配系統(tǒng)4和發(fā)光光纖(或發(fā)光端子)組成， 太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)1和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)2固定設(shè)置在太陽(yáng) 光可以照射到的位置上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)2的電源輸出端 與大功率LED光源系統(tǒng)3的電源端連接，裝置中設(shè)有控制大功 率LED工作的光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)，太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)1和大功率 LED光源系統(tǒng)3的光源出口分別與光纖耦合分配系統(tǒng)4的光源 入口相連，光纖耦合分配系統(tǒng)4的光源出口與發(fā)光光纖或發(fā)光 端子相連。
所述的太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)1由球面光采集聚光器11、菲 涅爾透鏡12、平行透鏡13、紅外紫外光濾波器14和集光器 15由上而下疊設(shè)構(gòu)成。
所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)2主要由太陽(yáng)能電池組件21、 充放電控制器22和儲(chǔ)能蓄電池23構(gòu)成(此為成熟技術(shù)，本例 不再說(shuō)明)，其中太陽(yáng)能電池組件可以是單晶硅、多晶硅或非 晶硅電池組成，儲(chǔ)能蓄電池可以是鉛酸蓄電池、膠體電池、氫 氧燃料電池或超級(jí)電容。
所述的大功率LED光源系統(tǒng)3主要由LED驅(qū)動(dòng)控制器31、 LED發(fā)光芯片32、散熱器36、聚光器33、平行透鏡34和集光 器35構(gòu)成(此為成熟技術(shù)，本例不再說(shuō)明，通過(guò)固定架設(shè)置)， LED發(fā)光芯片為平板式集成封裝的大功率LED發(fā)光模組。
光纖耦合分配系統(tǒng)4包括光纖耦合器43和光纖分光器44 (再通過(guò)其他一些部件組成，為成熟技術(shù)，本例不再說(shuō)明)， 光纖耦合器43呈三棱柱狀結(jié)構(gòu)其設(shè)置有兩個(gè)第一光源入口 41和一個(gè)第一光源出口 46，兩個(gè)第一光源入口 41組成光纖耦合 分配系統(tǒng)4的光源入口 ，兩個(gè)第一光源入口分別對(duì)應(yīng)與太陽(yáng)能 光采集系統(tǒng)1和大功率LED光源系統(tǒng)3的光源出口相通，光纖 分光器44設(shè)置有一個(gè)第二光源入口 45和多個(gè)第二光源出口 42，多個(gè)第二光源出口 42組成光纖耦合分配系統(tǒng)4的光源出 口，光纖耦合器第一光源出口 46與光纖分光器的第二光源入 口 45相通，光纖分光器的多個(gè)第二光源出口 42對(duì)應(yīng)與發(fā)光光 纖或發(fā)光端子相連。
所述的發(fā)光光纖至少是通體發(fā)光光纖51和側(cè)面發(fā)光光纖 52中的一種。
所述的發(fā)光端子6至少是水晶發(fā)光端子、玻璃發(fā)光端子和 五金發(fā)光端子中的一種。
所述光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)由光敏傳感器通過(guò)電路控制，到達(dá)設(shè)定 光照時(shí)開(kāi)啟所述開(kāi)關(guān)(為成熟技術(shù)，本例不再說(shuō)明)。 本發(fā)明的工作原理是
1、白天太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)l中的球面光采集聚光器ll 將太陽(yáng)的自然光采集后，經(jīng)菲涅爾透鏡12聚光增加光強(qiáng)并通 過(guò)平行透鏡13將光變?yōu)槠叫泄馐腿氲郊t外紫外光濾波器14 中，濾除去有害光后，集光器15送入光纖傳送到光纖耦合器 43中，并送入到需照明的場(chǎng)所，由光纖分光器44根據(jù)照明需 要將光分別送入到發(fā)光光纖或發(fā)光端子實(shí)現(xiàn)自然光的傳輸照 明。
2、夜晚或陽(yáng)光不足的時(shí)候由太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)2在通 常有陽(yáng)光的時(shí)候已將太陽(yáng)能光變?yōu)榱穗妰?chǔ)存在儲(chǔ)能蓄電池23中，當(dāng)夜晚或白天陽(yáng)光不足時(shí)，光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，儲(chǔ)能蓄電
池23放出電，通過(guò)LED驅(qū)動(dòng)控制器31變換成LED發(fā)光芯片 32需要的電壓和電流點(diǎn)亮LED光源。LED發(fā)出的光通過(guò)聚光器 33得到強(qiáng)光再通過(guò)平行透鏡34得到平行光束，并通過(guò)集光器 35送入到光纖中傳輸?shù)焦饫w耦合分配系統(tǒng)4，實(shí)現(xiàn)照明功能。
權(quán)利要求
1. 一種太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置，其特征是由太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、大功率LED光源系統(tǒng)、光纖耦合分配系統(tǒng)和發(fā)光光纖組成，太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)固定設(shè)置在太陽(yáng)光可以照射到的位置上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的電源輸出端與大功率LED光源系統(tǒng)的電源端連接，裝置中設(shè)有控制大功率LED工作的光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)，太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)和大功率LED光源系統(tǒng)的光源出口分別與光纖耦合分配系統(tǒng)的光源入口相連，光纖耦合分配系統(tǒng)的光源出口與發(fā)光光纖相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置， 其特征是所述的太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)由球面光采集聚光器、菲 涅爾透鏡、平行透鏡、紅外紫外光濾波器和集光器由上而下疊 設(shè)構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置， 其特征是所述的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、充放電控制器和儲(chǔ)能蓄電池構(gòu)成，其中太陽(yáng)能電池組件是 由單晶硅、多晶硅或非晶硅電池組成，儲(chǔ)能蓄電池是鉛酸蓄電 池、膠體電池、氫氧燃料電池或超級(jí)電容。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置， 其特征是所述的大功率LED光源系統(tǒng)主要由電源驅(qū)動(dòng)電路、 LED發(fā)光芯片、散熱器、聚光器、平行透鏡和集光器構(gòu)成，LED發(fā)光芯片為平板式集成封裝的大功率LED發(fā)光模組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置， 其特征是光纖耦合分配系統(tǒng)包括光纖耦合器和光纖分光器， 光纖耦合器呈三棱柱狀結(jié)構(gòu)其設(shè)置有兩個(gè)第一光源入口和一 個(gè)第一光源出口，兩個(gè)第一光源入口組成光纖耦合分配系統(tǒng) 的光源入口 ，兩個(gè)第一光源入口分別對(duì)應(yīng)與太陽(yáng)能光采集系統(tǒng) 和大功率LED光源系統(tǒng)的光源出口相通，光纖分光器設(shè)置有一 個(gè)第二光源入口和多個(gè)第二光源出口 ，多個(gè)第二光源出口組成 光纖耦合分配系統(tǒng)的光源出口 ，光纖耦合器第一光源出口與光 纖分光器的第二光源入口相通，光纖分光器的多個(gè)第二光源出 口對(duì)應(yīng)與發(fā)光光纖相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置， 其特征是所述的發(fā)光光纖至少是通體發(fā)光光纖和側(cè)面發(fā)光光 纖中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中之一所述的太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置，其特征是所述光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)由光敏傳感器通過(guò)電路控制，到達(dá)設(shè)定光照時(shí)開(kāi)啟所述開(kāi)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能光電互補(bǔ)光纖照明裝置，由太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、大功率LED光源系統(tǒng)、光纖耦合分配系統(tǒng)和發(fā)光光纖組成，太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)固定設(shè)置在太陽(yáng)光可以照射到的位置上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的電源輸出端與大功率LED光源系統(tǒng)的電源端連接，裝置中設(shè)有控制大功率LED工作的光敏自動(dòng)開(kāi)關(guān)，太陽(yáng)能光采集系統(tǒng)和大功率LED光源系統(tǒng)的光源出口分別與光纖耦合分配系統(tǒng)的光源入口相連，光纖耦合分配系統(tǒng)的光源出口與發(fā)光光纖相連。本例充分利用太陽(yáng)光和太陽(yáng)的能量并通過(guò)光纖傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)綠色照明的要求，是未來(lái)的一種最節(jié)能、最環(huán)保的綠色照明系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101545604SQ20081002002
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者孫仕圣, 王龍根, 忠 管, 繆應(yīng)明, 黃金鹿 申請(qǐng)人:昆山太得隆機(jī)械有限公司