本實用新型涉及一種路燈系統(tǒng)，尤其涉及一種太陽能路燈系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源緊缺是人類面臨的最嚴峻的問題。綠色能源尤其是太陽能的開發(fā)和利用，不僅可以緩解能源緊缺問題，而且可以保護環(huán)境。隨著太陽能產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，目前在市政路燈領(lǐng)域已經(jīng)存在大量采用風(fēng)能或太陽能的路燈。然而這些路燈普遍存在造價高，能源效率低、不夠智能的缺陷。太陽能的能量密度低，容易受天氣情況和時間的限制。實驗證明當(dāng)太陽光垂直照射太陽能面板時，效率最高，產(chǎn)生的電能最多。但現(xiàn)有的路燈系統(tǒng)中的太陽能面板都是固定不變的，隨著每天從早到晚的時間推移，太陽在不斷地偏轉(zhuǎn)，其高度位置也在變化；按照四季的變化，太陽的高度位置也是不同的。因此，采用固定太陽能面板的路燈存在能量轉(zhuǎn)化效率低的缺陷。

同時，由于常規(guī)的太陽能面板為多晶硅太陽能面板，其體積較大，較為沉重，安裝不易，成本較高。

另外，現(xiàn)有的太陽能路燈系統(tǒng)存在智能低，不能很好地對路燈系統(tǒng)進行監(jiān)控的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種智能的太陽能路燈系統(tǒng)，具體而言本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種太陽能路燈系統(tǒng)，包括燈桿，所述燈桿的上方配置有燈架，其一端可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在燈桿上，在所述燈架遠離燈桿的一端，垂直地配置有懸掛架，所述懸掛架的下方配置有可轉(zhuǎn)動的燈罩，燈罩的內(nèi)部配置有LED照明燈，燈罩的外部貼有薄膜太陽能電池的薄膜，還包括蓄電池，用于存儲薄膜太陽能電池的薄膜發(fā)出電；還包括第一電機，用于驅(qū)動燈罩轉(zhuǎn)動；所述燈桿內(nèi)部還設(shè)置有第二電機，用于驅(qū)動燈架轉(zhuǎn)動；所述燈罩的下邊緣還配置有至少一個追光傳感器，所述至少一個追光傳感器用于接收太陽光照信息，并傳輸給處理器，用于根據(jù)所述太陽光照信息計算出太陽方位，并根據(jù)所述太陽方位控制所述燈架和燈罩的轉(zhuǎn)動，使得所述燈罩的頂角最大程度地對齊所述太陽方位。

特別的，還包括鏈條，其套設(shè)在所述第一電機的驅(qū)動齒輪上，所述鏈條的兩個自由端分別通過所述燈架上的兩個孔延伸出來后分別固定在所述燈罩的邊緣處，所述兩個自由端相對180度設(shè)置，且它們的連線垂直于所述燈桿。

特別的，在所述燈架上的所述兩個孔附近的設(shè)置有滑輪，所述滑輪均用于支撐所述鏈條。

進一步的，所述處理器根據(jù)所述太陽方位控制第二電機轉(zhuǎn)動，從而控制燈架轉(zhuǎn)動；所述處理器根據(jù)所述太陽方位控制第一電機轉(zhuǎn)動，從而控制燈罩轉(zhuǎn)動，其中當(dāng)所述第一電機正轉(zhuǎn)時，所述鏈條的其中第一自由端收緊，所述鏈條的第二自由端放松，使得所述燈罩可以順時針轉(zhuǎn)動；當(dāng)所述第一電機反轉(zhuǎn)時，所述鏈條的第一自由端放松，所述鏈條的第二自由端收緊，使得所述燈罩可以逆時針轉(zhuǎn)動。

進一步的，所述至少一個追光傳感器中的一個穿過所述燈罩而設(shè)置，使得該追光傳感器既可以接收太陽的光照，又可以接收LED燈的光照信息。

本實用新型的太陽能系統(tǒng)可以追蹤太陽的方位使得該系統(tǒng)太陽能轉(zhuǎn)化效率高，并且結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省成本，不僅可以用于照明，還可以用檢測路燈的運行，智能程度高。

附圖說明

圖1是本實用新型的太陽能路燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的太陽能路燈系統(tǒng)的操作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1-2對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示本實用新型的太陽能路燈系統(tǒng)包括燈桿1，在燈桿1的上方配置有燈架2，燈架2成L型，其一端可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在燈桿1上，另一端垂直地遠離燈桿1。在燈架2遠離燈桿1的一端，垂直地配置有懸掛架9，懸掛架9的下方配置有可轉(zhuǎn)動的燈罩7，燈罩7的內(nèi)部配置有LED照明燈。燈罩7可以通過鉸接的方式連接到懸掛架9上。也可以通過銷軸連接的方式固定到懸掛架9上，使得燈罩7可以繞著懸掛架9旋轉(zhuǎn)，從而燈罩7的仰角是可以連續(xù)變化的。

還包括鏈條，鏈條套設(shè)在第一電機3的驅(qū)動齒輪上，鏈條的兩個自由端6,10分別穿過燈桿1和燈架2，并分別通過燈架2上的孔(未示出)延伸出來，鏈條的兩個自由端6,10分別固定在燈罩7的邊緣處，兩個自由端6,10相對180度設(shè)置且它們的連線垂直于燈桿1。該鏈條用于控制燈罩7的轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)谝浑姍C3正轉(zhuǎn)時，鏈條的自由端10收緊，鏈條的自由端6放松，使得燈罩7可以順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)谝浑姍C3反轉(zhuǎn)時，鏈條的自由端10放松，鏈條的自由端6收緊，使得燈罩7可以逆時針轉(zhuǎn)動。這樣就使得燈罩7的仰角是可以連續(xù)變化的。特別的，所述燈罩7的仰角可以在正負75度的范圍內(nèi)變化。

在一個實施例中，為防止鏈條卡止，在燈架2的鏈條孔處設(shè)置有滑輪。在燈架2的彎折處也設(shè)置有滑輪，以確保鏈條可以順暢地運轉(zhuǎn)。

第二電機4固定在燈桿1內(nèi)部，用于驅(qū)動燈架2繞燈桿1旋轉(zhuǎn)。

在燈罩7的外表面貼有薄膜太陽能電池的薄膜，該薄膜為柔性的，因此可以很好的貼在燈罩7的外表面，可采用例如銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池。薄膜太陽能電池具有輕便、美觀的優(yōu)點。還包括固定在燈桿1內(nèi)的蓄電池，該蓄電池用于存儲薄膜太陽能電池發(fā)的電。

燈罩7的下邊緣還配置有數(shù)個追光傳感器5，該數(shù)個追光傳感器5用于接收光照信息，并傳輸給處理器8，從而計算出太陽的方位。追光傳感器5也可以僅采用一個。

所述處理器8配置在燈桿1內(nèi)部，其接收數(shù)個追光傳感器5發(fā)送來的信號，計算出太陽的方位后分別控制第一電機3和第二電機4的轉(zhuǎn)動，從而控制燈架2的轉(zhuǎn)動以及燈罩7的仰角，使得燈罩7的頂角始終追蹤并正對太陽的方位，從而使得燈罩7上的薄膜接收最大程度的光照。

在一個實施例中，僅采用一個追光傳感器5，且其穿過燈罩7而設(shè)置，使得該追光傳感器5既可以接收太陽的光照，又可以接收LED燈的光照。

本實用新型的太陽能路燈系統(tǒng)通過處理器8進行控制，處理器8由薄膜太陽能電池的蓄電池進行供電。薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率高達30％以上，通常而言充電一天就可以維持數(shù)個晚上的光照。因此，僅需要在燈罩7上覆蓋太陽能薄膜即可滿足光照的需求，并且由于本實用新型采用了追蹤太陽方位的控制方法，使得太陽能薄膜始終可以接收最佳的光照，因此蓄電池的電能充裕，可以進一步提供來給第一電機3和第二電機4供電。

如圖2所示，本實用新型的太陽能路燈系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

步驟1：處理器8接收追光傳感器5的信號，判斷光照強度是否小于第一值，如果是，則判斷光照強度低，不適于充電。此時的情況可以是處于晚上時間，光照強度已經(jīng)下降到能見度較低的水平。處理器8控制燈架2和燈罩7保持在復(fù)位位置，該復(fù)位位置即需要照明的路的位置，LED燈維持點亮。

應(yīng)注意，此時的情況也可以是例如當(dāng)遇到強降雨天氣時，天上烏云較厚，因此光照強度低于第一值，此時，處理器8控制第一電機3和第二電機4轉(zhuǎn)動，從而使得燈架2和燈罩7復(fù)位，同時點亮LED燈。

通常，在陰雨天氣，烏云較厚能見度低得情況下，常規(guī)的路燈系統(tǒng)必須由人為的控制來打開照明，本實用新型的路燈系統(tǒng)可以自動的控制LED燈進行照明。

如果否，則進行步驟2。

步驟2：處理器8控制LED燈熄滅，并進入待充電狀態(tài)。此時的光照強度已經(jīng)大于或等于第一值，路面的光照強度已經(jīng)較好，可以進行熄燈。

步驟3：處理器8通過數(shù)個追光傳感器5的信號計算太陽的方位，并根據(jù)該方位首先控制第二電機4的轉(zhuǎn)動，使得燈架2轉(zhuǎn)動到太陽的方向。

步驟4：判斷光照強度是否已經(jīng)大于第二值，如果是，則根據(jù)太陽的方位控制第一電機3轉(zhuǎn)動，從而使得燈罩7的仰角發(fā)生變化，最終使得燈罩7的頂角方向最大程度地對著太陽的方向。

由此步驟1-4實現(xiàn)了本實用新型的太陽能追光的步驟。步驟3首先啟動第二電機4的目的在于，當(dāng)光照強度大于第一值而低于第二值時，可能并非會有陽光，陰雨天氣，多云天氣下并不適宜對太陽能薄膜電池充電。此時不調(diào)整燈罩7的仰角可以起到防雨的作用。

在步驟4中，如果判斷光照強度小于第二值而大于第一值，處理器8首先控制第一電機3轉(zhuǎn)動，從而使得燈罩7復(fù)位，當(dāng)然如果燈罩7原來就處于復(fù)位狀態(tài)，則不需要動作。例如天氣變化，轉(zhuǎn)為陰雨天氣，光照強度有所下降，此時復(fù)位的燈罩就能避免雨水對LED燈的沖刷。應(yīng)注意的是，本實用新型中的燈罩僅在正負75度的角度范圍之內(nèi)轉(zhuǎn)動，因此，即使燈罩不復(fù)位，依然可以有效地起到防雨的作用。同時光照低于第二值時，也可能是傍晚時分，燈罩7首先復(fù)位。

特別的，為節(jié)省電量，此時的燈架2不用復(fù)位。

其中所述第二值大于第一值。

通過以上步驟，本實用新型的路燈系統(tǒng)可以在當(dāng)光照強度小于第一值時，燈架2、燈罩7均處于復(fù)位狀態(tài)，LED燈點亮；當(dāng)光照強度大于第一值而小于第二值時，至少確保燈罩7處于復(fù)位狀態(tài)，而LED燈熄滅。僅當(dāng)光照強度大于第二值時，控制器8根據(jù)太陽的方位連續(xù)地控制燈架2和燈罩7的轉(zhuǎn)動，給所述薄膜太陽能電池充電。

重復(fù)步驟1-4，即可實現(xiàn)本實用新型的路燈系統(tǒng)的自動控制。

本實用新型的路燈系統(tǒng)還包括檢測步驟：

當(dāng)光照強度小于第一值時，處理器8接收穿過燈罩7而設(shè)置的那個追光傳感器5所發(fā)出的信號，判斷LED燈是否點亮，如果該追光傳感器5接收到的光照強度小于第三值，則判斷LED燈未點亮，則處理器8發(fā)出報警信號。此時，當(dāng)光照強度小于第三值時，LED燈應(yīng)當(dāng)處于點亮狀態(tài)，而未點亮?xí)r說明LED燈出現(xiàn)了故障，需要更換。該第三值大于第二值。

當(dāng)僅采用一個追光傳感器5時，該追光傳感器同時接收燈罩內(nèi)外的光照強度，其中燈罩7外的光照強度作為路燈追光系統(tǒng)的判斷值，即作為所述第一值和第二值。燈罩7內(nèi)的光照強度值作為第三值。

這樣通過共用一個追光傳感器5實現(xiàn)了對LED燈的智能檢測，不僅結(jié)構(gòu)緊湊而且價格較低。

在一個實施例中，本實用新型的路燈系統(tǒng)可以同時采用太陽能和市政電力進行供電。當(dāng)處理器8判斷蓄電池的電量低于一定水平時，則接通市政電力而斷開太陽能電路，使得LED燈可以利用市政電力點亮。

但此時，光照傳感器5仍然工作，僅在夜間某個時段檢測燈罩7內(nèi)LED燈的光照強度，如果此時的光照強度低于第三值，則說明LED燈發(fā)生了故障，需要更換。此時處理器8向遠程控制系統(tǒng)發(fā)送報警信號和路燈的編號信息，方便市政電力人員檢修。

本實用新型的太陽能系統(tǒng)不僅可以用照明，也可以用檢測路燈的運行，智能程度高。

最后應(yīng)說明的是：以上所述的實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。