專利名稱：太陽能半導體高桿照明燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用高效太陽能電池組件在日間發(fā)電、蓄能，供晚間照明的太陽能半導體高桿照明燈。
背景技術：
我國是僅次于美國的第二發(fā)電大國，照明用電量約占懂發(fā)電量的12％，相當于三峽水電站總發(fā)電量的2.4倍，并且正以每年5％的速度增加，預計2010年照明用電量將達30000億千瓦時，半導體光源，以其飽滿色光，無限混色，迅速切換，耐震，耐潮、冷溫，超長壽，少維修的優(yōu)勢，成為全球最熱門、最矚目的光源。如果三分之一的照明市場采用半導體照明，每年可節(jié)電30％，那每年節(jié)電1000億千瓦時，是三峽電站年總發(fā)電量的847億千瓦時的一倍還多。隨著地球資源的日益貧乏，基礎資源的投資成本日益高攀，各種安全和污染隱患可謂是無處不在，太陽能作為一種取之不盡，用之不竭的安全、環(huán)保新能源，越來越受到重視。
已知應用于室外的太陽能照明燈，特別是園林照明燈，由太陽能模塊、一個帶有電能存儲裝置(蓄電池)的殼體及燈體組成，所述電能存儲裝置與所述太陽能模塊電連接，同時，在蓄電池和燈體之間具有一個對裝設在太陽能照明燈上的光傳感器信號作出響應、并依據(jù)明/暗度斷開或聯(lián)鎖蓄電池與燈體之間的電連接的電路。其不足在于，燈體通常只有一個，且工作時間不會根據(jù)環(huán)境照度的變化進行自動調節(jié)，能源消耗大，對蓄電池的容量要求高，光源的使用壽命不長，可靠性不高。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種可根據(jù)環(huán)境照度的變化自動調節(jié)光源工作時間的太陽能半導體高桿照明燈。
為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種太陽能半導體高桿照明燈，包括燈架、太陽能電池組件、燈頭及電器箱，電器箱內設有蓄電池和控制器，所述燈頭的數(shù)量為兩個或兩個以上。
所述燈頭內設置有若干個LED光源。
所述太陽能電池組件設置在支承于燈架上的可自由調節(jié)角度的組件支撐架頂部；該組件支撐架由上、下兩段桿件可旋轉地連接而成，太陽能電池組件以鉸接的形式連接在上桿件的頂端。所述電器箱同時也是該高桿照明燈的底座，其位于燈架的底端。
所述燈頭的數(shù)量為三個，分別設置在高、中、低三個不同的高度上。其中，高燈和中燈設于燈架上，低燈設于電器箱上。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點及有益效果本太陽能半導體高桿照明燈是結合太陽能光伏技術開發(fā)的一種新型高桿燈，具有安裝簡便，運行安全可靠，綠色環(huán)保，節(jié)能無消耗等優(yōu)點。由于采用了照明時續(xù)控制器，其根據(jù)環(huán)境照度的變化、依預設值自動調節(jié)光源工作時間，在相同亮度的情況下，太陽能電池和蓄電池容量將大量減少，光源壽命成倍增長，可靠性提高，本高桿燈太陽能充放電自動控制，亮燈時間不同，適合人性化要求。
以下結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明


圖1為本實用新型的立體結構外觀圖；圖2為本實用新型的正面結構外觀圖；圖3為本實用新型的側面結構外觀圖；圖4為本實用新型的背面結構外觀圖；
圖5為本實用新型上部結構的局部放大圖；圖6為本實用新型下部結構的局部放大圖；圖7為本實用新型的工作過程方框原理圖；圖8為本實用新型的控制器電路工作原理圖。
具體實施方式
如
圖1～6所示，本實用新型的太陽能半導體高桿照明燈包括燈架1、高效率太陽能電池組件2、燈頭3、4、5及電器箱6，電器箱6內設有蓄電池7和控制器8，外部通過電器箱門9封閉，太陽能電池組件2通過導線與電器箱6內的蓄電池7和控制器8連接，控制器8的輸出端與燈頭3、4、5連接。燈頭由若干只LED燈管、散熱鋁板、燈罩和燈殼等組成，太陽能電池組件2設置在支承于燈架上的可自由調節(jié)角度的組件支撐架10頂部，該組件支撐架由上、下兩段桿件可旋轉地連接而成，上桿件101和下桿件102的連接處具有緊固螺釘103，松開螺釘可繞中軸線轉動上桿件以調節(jié)太陽能電池組件的方位角，調節(jié)至合適角度后擰緊螺釘103，使角度固定。太陽能電池組件2以鉸接的形式連接在上桿件的頂端。所述電器箱同時也是該高桿燈的底座，其位于組件支撐架和燈架的底端。所述燈頭的數(shù)量為三個，分別設置在高、中、低三個不同的高度上，其中高燈和中燈設于燈架上，低燈設于電器箱上。
在本實施例中，太陽能半導體高桿照明燈的總高度約為4.5米，其中高燈的高度約3.5米，中燈的高度約2.5米，低燈的高度約0.4米，高燈由9只大功率白光1WLED、散熱鋁板、燈罩和燈殼組成，中燈由4只大功率白光1WLED、散熱鋁板、燈罩和燈殼組成，低燈由12只超高亮度白光0.06WLED、燈罩和燈殼組成。燈具總耗電量約為16w。晚間工作時(高、中燈同時亮)，地面照度＞10lux，太陽能電池組件的效率η＝18.4％，組件支撐架可自由調節(jié)角度，水平傾角(南北)的角度調節(jié)范圍是0°～80°，方位角(東西)的角度調節(jié)范圍是0°～180°。當環(huán)境亮度≤10lux時，高、中燈亮。設定燈開啟后，4小時高燈熄滅，中燈繼續(xù)亮，之后兩個小時，中燈熄滅。此時低燈亮，并持續(xù)亮到環(huán)境照度＞10lux時才熄滅。各燈工作的具體時間可以調節(jié)，隨周圍環(huán)境進行人性化設計。
參考圖7所示的方框原理圖，對本高桿燈的工作過程說明如下在日間(照度大于10lux)，由太陽電池組件吸收陽光轉化為電能經(jīng)充放電控制器T1向蓄電池充電，同時光控信號傳輸給控制器，使其控制T2截止(無輸出)，寓意為白天狀態(tài)，此時高、中、低燈均不工作。在傍晚，當環(huán)境照度低于10lux時，光控信號給出指令使其控制器T2導通(工作)，此時照明時續(xù)控制器開始工作，T3、T4導通，時續(xù)計數(shù)器開始記時，高、中燈同時亮。時續(xù)控制可以根據(jù)實際情況設定，一般場合設定為；高燈照明4小時，中燈照明6小時，當中燈熄滅時啟動低燈，且自開始工作直至天明(照度大于10lux)，此時光控信號給出關閉T2指令，從而系統(tǒng)關閉照明時續(xù)控制器，直至晚間第二次循環(huán)開始。
參考圖8所示的電器原理圖，對本高桿燈的控制器電路工作原理說明如下太陽電池組件轉換陽光為電能經(jīng)充放電控制器對蓄電池的充電和放電進行管理和控制。充電控制是通過U3A(LM358)、T1進行控制，當充電電壓高于設定值時(＞13.8V)，U3A輸出為“1”，T1導通，使光電流不能通過D1對蓄電池充電。在臨界狀態(tài)時，C3與R4通過U3A組成RC震蕩回路，使U3A輸出為一定頻率的方波，相當于脈沖方式對電池充電，實現(xiàn)電池的浮充充電方式。當電壓大于14.4V時，T1完全導通，D1趨于截止，從而達到對電池的充電保護。U2C(CD40106)和U2D(CD40106)組成觸發(fā)器實現(xiàn)光控開關，控制T2的通斷。U2F(CD40106)、U2E(CD40106)以及U1A(LM358)和U1B(LM358)組成過放控制回路，經(jīng)D2偶合于U2D輸入端，當電池電壓低于設定值時(≤10.9V)，使U2D強制反轉為“1”，Q2截止，使之T2截止，從而停止輸出。當電池電壓升至12V時，此時如果是白天，則T2維持原狀態(tài)，如果是夜晚，由于D2的阻塞，則U2D反轉輸出為“1”，Q2導通從而T2導通恢復輸出。從T2截止到恢復導通，設計了1V左右的回差電壓，以避免負載的閃爍，起到保護負載的作用。
時續(xù)控制電路是通過CD4060來實現(xiàn)的。當T2工作時，U5、U6自動復位，U5-3和U6-3為；0”狀態(tài)，T3、T4導通(高燈、中燈啟動)，并開始記時。4小時后，U5-3狀態(tài)反轉，由“0”變?yōu)椤?”，T3截止，高燈熄滅。6小時后，U6-3狀態(tài)反轉，由“0”變?yōu)椤?”，T4截止，中燈熄滅，與此同時Q7和Q8導通-啟動T5，低燈亮。當天明照度大于10lux時，T2關閉等待第二次循環(huán)開始。
以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些也應視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種太陽能半導體高桿照明燈，包括燈架、太陽能電池組件、燈頭及電器箱，電器箱內設有蓄電池和控制器，其特征在于所述燈頭的數(shù)量為兩個或兩個以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于所述燈頭內設置有若干個LED光源。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于所述太陽能電池組件設置在支承于燈架上的可自由調節(jié)角度的組件支撐架頂部。
4.根據(jù)權利要求3所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于所述組件支撐架由上、下兩段桿件可旋轉地連接而成，太陽能電池組件以鉸接的形式連接在上桿件的頂端。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于所述電器箱也是該高桿照明燈的底座，其位于燈架的底端。
6.根據(jù)權利要求1至4任一所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于所述燈頭的數(shù)量為三個，分別設置在高、中、低三個不同的高度上。
7.根據(jù)權利要求6所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于高燈和中燈設于燈架上，低燈設于電器箱上。
8.根據(jù)權利要求6所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于所述控制器包括充放電控制器和依預設值控制高、中、低三燈工作時間的照明時續(xù)控制器。
9.根據(jù)權利要求1所述的太陽能半導體高桿照明燈，其特征在于所述控制器包括充放電控制器和依預設值控制各燈頭工作時間的照明時續(xù)控制器。
專利摘要本實用新型公開了一種可根據(jù)環(huán)境照度的變化自動調節(jié)光源工作時間的太陽能半導體高桿照明燈，包括燈架、太陽能電池組件、燈頭及電器箱，電器箱內設有蓄電池和控制器，所述燈頭的數(shù)量為兩個或兩個以上，優(yōu)選為三個，分別設置在高、中、低三個不同的高度上，并設置依預設值控制高、中、低三燈工作時間的照明時續(xù)控制器；燈頭內設置有若干個LED光源，太陽能電池組件設置在支承于燈架上的可自由調節(jié)角度的組件支撐架頂部。本實用新型安裝簡便，運行安全可靠，綠色環(huán)保，節(jié)能無消耗，在相同亮度的情況下，太陽能電池和蓄電池容量將大量減少，光源壽命成倍增長，可靠性提高，太陽能充放電自動控制，亮燈時間不同，適合人性化要求。
文檔編號F21Y101/02GK2823798SQ200520122900
公開日2006年10月4日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權日2005年9月30日
發(fā)明者丁孔賢, 李化錚, 羅東林 申請人:深圳市珈偉實業(yè)有限公司