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节能型智慧路灯实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及节能照明技术领域,具体涉及一种节能型智慧路灯。技术背景
[0002] 节能照明的理念是通过使用高效的照明设备和采取有效的照明管理措施,以减少能源消耗并降低环境影响。智慧路灯是一种基于物联网和人工智能技术的智能照明系统,可以实现自动调光、环境感知等功能,智慧路灯通常由灯杆、LED灯头、传感器、通信模块、控制器等组成。
[0003] 当前的节能型智慧路灯普遍采用高耸的光伏发电面板对电子信息屏、LED灯体进行电量补充,但是在极端的风雨天气下,高耸的光伏发电面板容易有晃荡、摔落以及被异物撞击损坏的可能,这些情况都有可能导致电子信息屏、LED灯体运行的中断,给智慧路灯系统的运行带来不确定性因素。
[0004] 为解决上述问题,申请号为202311385919.2 的中国发明专利公开了一种手节能型智慧路灯,其特点是:包括底座及其顶部的灯杆,灯杆的外表面安装有照明组件,灯杆的顶部设置有连接组件,连接组件的顶部设置有光伏组件,通过设置步进电机二、丝杆、滑块、导向凸起与调节柱,通过滑块带动导向凸起沿直线位移,导向凸起位移过程中挤压调节柱表面凹槽的侧壁,导向凸起相对调节柱的轴线方向移动时带动其转动,从而能够使光伏板一相对滑槽翻转,两块光伏板一可折叠收拢为一体,从而能够大大降低两块光伏板一的迎风面积,以减少其受到强风以及沙石等杂物的影响,因光伏板一处于竖直状态,其垂直投影面积小,在受到雨、雪、冰雹的侵害时,能够减少其受到的影响,达到保护的目的。
[0005] 上述现有技术存在以下技术问题:所述光伏板经长时间使用后,其表面会有大量灰尘、泥垢和鸟类粪便,如此导致了光伏板的发电效率大大降低,而且在雨、雪、冰雹等极端天气下,还容易导致光伏板损坏。

具体实施方式

[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032] 请参看图1‑11,本申请提供的具体实施方式为:一种节能型智慧路灯1,包括灯柱2和灯头3;所述灯柱2固定安装在地面上,用以支撑安装灯头3,灯柱2中设置有电力管理控制组件21,所述灯头3安装在灯柱2上,用以发光照明,包括灯头本体31、光伏发电组件32和清理保护组件33,灯头本体31上设置有发光照明模块311和光伏发电组件安装槽312,所述发光照明模块311、光伏发电组件32和清理保护组件33均与所述电力管理控制组件21电性连接,光伏发电组件32安装在所述光伏发电组件安装槽312中,以利用光伏板321发电,所述清理保护组件33安装在所述灯头本体31上,所述电力管理控制组件21控制所述清理保护组件33运动,以清洁光伏板321表面,所述电力管理控制组件21还用于在判断出极端天气时,控制所述光伏发电组件32封闭,以将光伏板321封闭在在所述光伏发电组件安装槽312中,以保护光伏板321免受侵害。
[0033] 在本实施例中,所述灯头3上设置LED发光模块用以发光照明,节能及环保的同时相较于传统路灯还具有更长的使用寿命和抗震性;设置所述光伏发电组件32,在日间天气情况良好的情况下,基于光电效应,通过光伏板321将太阳能转换为电能,存储在所述电力管理控制组件21中,多余的电能通过线缆以及外部逆变设备将电能输送至外界使用,达到节能以及环保的目的;设置清理保护组件33不仅可以清洁光伏板321的表面,提高光伏板321的转化效率,在夜晚和雨、雪和冰雹等极端天气时还可以保护光伏板321免受侵害,比如冰雹天气时,利用清理保护组件33可以将所述光伏发电组件32完全封闭在所述光伏发电组件安装槽312中,防止冰雹对光伏板321的破坏,大大降低了对光伏发电组件32的维护成本和更换频率。
[0034] 进一步的,所述光伏发电组件32包括光伏板321和顶撑机构322;所述光伏板321安装在顶撑机构322上,顶撑机构322安装在所述光伏发电组件安装槽312中,用于在光照充足时将光伏板321顶撑出光伏发电组件安装槽312以最大程度的接受光照,还用于在夜晚和可能受到侵害时将光伏板321收回所述光伏发电组件安装槽312中;所述顶撑机构322包括电机3221、丝杆3222、导轨3223、顶撑连接件3224、叉形连杆3225、顶板3226和底板3227;所述顶板3226和底板3227侧面均设置有条形槽口3228,所述底板3227固定安装在所述光伏发电组件安装槽312中,所述叉形连杆3225包括中心轴32251、左侧第一连杆32252、左侧第二连杆32253、右侧第一连杆32254、右侧第二连杆32255,左侧第一连杆32252和左侧第二连杆32253均可转动的设置在中心轴32251的一侧,左侧第一连杆32252的一端可转动的安装在所述底板3227的侧面,另一端滑动安装在所述顶板3226侧面的条形槽口3228中,左侧第二连杆32253的一端滑动安装在所述底板3227侧面的条形槽口3228中,另一端可转动的安装在所述顶板3226的侧面,右侧第一连杆32254和右侧第二连杆32255均可转动的设置在中心轴32251的另一侧,右侧第一连杆32254的一端可转动的安装在所述底板3227的侧面,另一端滑动安装在所述顶板3226侧面的条形槽口3228中,右侧第二连杆32255的一端滑动安装在所述底板3227侧面的条形槽口3228中,另一端可转动的安装在所述顶板3226的侧面,所述电机3221安装在底板3227上,电机3221与丝杆3222相连,用以驱动丝杆3222转动,所述导轨3223安装在底板3227上,与丝杆3222同向,所述顶撑连接件3224可滑动的安装在导轨
3223上,并与安装在所述底板3227条形槽口3228中的所述左侧第二连杆32253和所述右侧第二连杆32255的一端转动连接,所述顶撑连接件3224上还设置有螺纹孔,用于与丝杆3222配合,以使电机3221驱动顶撑连接件3224在导轨3223上移动,并带动所述左侧第二连杆
32253和所述右侧第二连杆32255的一端在所述底板3227的条形槽口3228中滑动,升降顶板
3226,所述光伏板321安装在顶板3226上。
[0035] 本实施例中,设置所述顶撑机构322用于将光伏板321顶出光伏发电组件安装槽312,以达到光伏板321的最大受光面积,避免因光伏发电组件安装槽312的影响造成光伏板
321的受光面积减小,降低发电效率,还用于在大风天气时将光伏板321收回光伏发电组件安装槽312中,避免大风天气对顶撑结构影响的同时仍可以利用光伏板321发电;所述顶撑机构322为不锈钢材质,强度高的同时还避免了因雨雪造成的锈蚀,在所述顶撑机构322中,设置叉形连杆3225结构将顶板3226顶起,支撑结构稳定性好,强度高,抗风、抗震,抗冲击性强,使用电机3221与丝杆3222驱动顶板3226升降,精确度高的同时,电机3221断电即可实现自锁,提升了顶撑机构322的稳定性。
[0036] 在另一实施例中,所述顶撑机构322还可以设置为推杆电机,利用推杆电机将光伏板321顶出光伏发电组件安装槽312,以使伏板的最大受光面积,结构简单且强度高。
[0037] 进一步的,所述清理保护组件33包括封闭保护件331、卷轴332、驱动电机333、第一驱动齿轮334和第二驱动齿轮335;所述灯头本体31上还设置有清理保护组件安装槽313,光伏发电组件安装槽312上设置有封闭保护件导向槽3131,所述卷轴332可转动的安装在清理保护组件安装槽313中,所述封闭保护件331一端安装在所述封闭保护件导向槽3131中,另一端固定安装在所述卷轴332上,所述驱动电机333固定安装在所述清理保护组件安装槽313中,第一驱动齿轮334安装在驱动电机333上,第二驱动齿轮335安装在卷轴332上,所述第一驱动齿轮334和第二驱动齿轮335相互啮合,用于在驱动电机333转动时带动卷轴332转动,以收放安装在封闭保护件导向槽3131内的封闭保护件331,将光伏发电组件安装槽312打开或关闭,起到保护光伏板321的作用;所述清理保护组件33还包括气泵336和导气管
337;所述封闭保护件331为中空柔性件,一端固定在卷轴332上,并通过导气管337与气泵
336连通,另一端上设置有成排的出气孔3311,用于在卷轴332转动收放封闭保护件331时,通过气泵336产生的气体清洁光伏板321表面,所述封闭保护件331为橡胶材质,便于卷绕在卷轴332上的同时具有一定的强度,可有效防止冰雹对光伏板321的破坏,封闭保护件331内部中空,连通出气孔3311和气泵336,以利用气泵336产生的气体清洁光伏板321表面,提高光伏板321的光电转换效率,所述封闭保护件331安装在所述封闭保护件导向槽3131中,起到导向作用的同时,还可以在所述封闭保护件导向槽3131中设置密封件,以防止雨水进入光伏发电组件安装槽312并在槽内形成积水。
[0038] 在另一实施例中,所述封闭保护件331上的出气孔3311上可以设置喷头,以调节喷出气体的大小。
[0039] 进一步的,所述节能型智慧路灯1还包括灯头连接转动组件34,所述灯头连接转动组件34包括灯头连接座341和角度调节电机342,所述灯头连接座341可移动的安装在灯柱2上,并与所述灯头本体31转动连接,所述角度调节电机342固定安装在灯头连接座341上,用于驱动灯头本体31转动,以调节光照角度,提升光伏板321的发电效率,通过角度调节电机342驱动灯头本体31转动,不仅可以调节光照角度,提升光伏板321的发电效率,还可以收起灯头3,使其贴近灯柱2,在雨天时,避免雨水进入雨水进入光伏发电组件安装槽312并在槽内形成积水,冰雹天气时,减少灯头3的受撞击面积。
[0040] 进一步的,所述灯头连接座341包括转动连接座3411和固定连接座3412;所述转动连接座3411上设置有角度调节电机安装槽34111和固定螺纹孔,所述角度调节电机342固定安装在角度调节电机安装槽34111中,并与灯头本体31转动连接,所述固定连接座3412上设置有固定通孔,用于通过固定螺栓将固定连接座3412和转动连接座3411固定连接,并安装在灯柱2上。
[0041] 在另一实施例中,可在所述灯头连接座341中设置滑动轮或滚珠等机构,用以避免灯柱2与灯头连接座341之间的摩擦对灯柱2及灯头3上防锈漆面的破坏,延长了使用寿命。
[0042] 进一步的,所述节能型智慧路灯1还包括灯头升降组件4和升降连接件5,所述灯头升降组件4包括升降电机41、链条42、顶部链轮43和底部链轮44;所述顶部链轮43可转动的安装在灯柱2顶部,所述升降电机41固定安装在灯柱2底部,底部链轮44安装在升降电机41上,所述链条42绕设在顶部链轮43和底部链轮44上,所述升降连接件5一端固定在链条42上,另一端通过螺栓固定安装在转动连接座3411上,用于通过升降电机41驱动所述灯头3升降,便于安装维护和调节灯头3距地面的高度,所述链条42需做防锈处理,以避免链条42锈蚀。
[0043] 在本实施例中,所述灯柱2上设置有链条42槽,所述链条42设置在链条42槽内,可有限减少雨雪天气对链条42的锈蚀。
[0044] 在另一实施例中,所述升降组件包括升降电机41、顶部定滑轮、驱动轮和钢丝绳;所述顶部定滑轮可转动的安装在灯柱2顶部,所述升降电机41固定安装在灯柱2底部,驱动轮安装在升降电机41上,所述钢丝绳绕设在顶部定滑轮和驱动轮上,所述升降连接件5一端固定在钢丝绳上,另一端通过螺栓固定安装在转动连接座3411上,用于通过升降电机41驱动所述灯头3升降。
[0045] 进一步的,所述电力管理控制组件21包括电力管理模块22和控制模块23,所述电力管理模块22与所述光伏板311电性连接,用以存储光伏板311产生的电能,并通过线缆以及外部逆变设备将电能输送至外界使用,所述电力管理模块22还与控制模块23电性连接,控制模块23与所述节能型智慧路灯1上的各用电设备电性连接,用以为所述节能型智慧路灯1上的各用电设备供电,并控制各用电设备。
[0046] 本实施例中,所述控制模块23还可以与数据中台通信连接,以接收数据中台的天气信息,由控制模块23分析并控制节能型智慧路灯1。
[0047] 在另一实施例中,所述节能型智慧路灯1还包括光敏传感器,所述光敏传感器与所述控制模块23电性连接,利用光敏传感器实时检测太阳的辐照强度,并通过控制装置控制角度调节电机342和升降电机41以调节光伏板321的角度和高度,保障光伏板321的工作效率,所述灯柱2和所述灯头连接座341之间设置转动滑轮,以避免灯头连接座341和灯柱2之间发生摩擦,降低使用寿命。
[0048] 在上述实施方式中,所述节能型智慧路灯1上还设置有显示组件6、发声组件7和监视摄像组件8,所述显示组件6和监视摄像组件8均通过升降连接件5固定安装在链条42上,所述显示组件6用于广告及宣传语等的展示,所述监视摄像组件8用于对附近进行监控,所述发声组件7固定安装在灯头本体31上,用于显示组件6播放视频时发声和通过发出声音驱鸟,防止鸟类在灯头3上筑巢的同时,减少鸟粪对光伏板321的污染使光伏板321的光电转换效率降低。
[0049] 其中,设置升降连接件5以将链条42与所述灯头连接座341、显示组件6、监视摄像组件8连接固定,便于安装拆卸和维护。
[0050] 本装置实施时,控制装置23实时接收数据中台的天气信息,在日间天气情况良好的情况下,控制模块23控制所述驱动电机333启动,驱动电机333转动,使第一驱动齿轮334转动,带动与第一驱动齿轮334相互啮合的第二驱动齿轮335转动,从而带动卷轴332转动,卷收固定安装在卷轴332上的封闭保护件331,将光伏发电组件安装槽312完全打开,在卷收的同时,控制模块23控制安装在所述清理保护组件安装槽313中的气泵336启动,产生高压气体通过导气管337由封闭保护件331上的出气孔3311喷出,对光伏板321表表面进行清理,带光伏发电组件安装槽312完全打开后,控制模块23控制所述顶撑机构322中的电机3221启动,电机3221转动带动丝杆3222转动,并驱动顶撑连接件3224在导轨3223上移动,带动所述左侧第二连杆32253和所述右侧第二连杆32255的一端在所述底板3227的条形槽口3228中滑动,升起顶板3226,将光伏板321顶出光伏发电组件安装槽312,之后通过光伏板321将太阳能转换为电能,存储在所述电力管理控制组件21中,多余的电能通过线缆与外部逆变设备传输至外界使用;在刮风时,控制模块23控制所述顶撑机构322中的电机3221启动,电机3221转动带动丝杆3222转动,并驱动顶撑连接件3224在导轨3223上移动,带动所述左侧第二连杆32253和所述右侧第二连杆32255的一端在所述底板3227的条形槽口3228中滑动,降下顶板3226,将光伏板321放置在光伏发电组件安装槽312中,如此在刮风时仍可通过光伏板321将太阳能转换为电能,存储在所述电力管理控制组件21中,多余的电能通过线缆与外部逆变设备传输至外界使用;在冰雹和大雨时,控制模块23控制所述顶撑机构322中的电机
3221启动,降下顶板3226,之后所述驱动电机333启动,驱动电机333转动,使第一驱动齿轮
334转动,带动与第一驱动齿轮334相互啮合的第二驱动齿轮335转动,从而带动卷轴332转动,释放固定安装在卷轴332上的封闭保护件331,将光伏发电组件安装槽312完全关闭,如此可避免光伏板321遭到破坏;在必要时控制模块23控制角度调节电机342收起灯头3,使其贴近灯柱2,并启动升降电机41,升降电机41转动,带动链条42转动,使灯头3在升降连接件5的牵引下向下移动,从而降低重心,避免倾倒;同时,在日间天气情况良好的情况下,控制模块23控制所述角度调节电机342驱动灯头本体31转动以调节光照角度,提升光伏板321的发电效率。
[0051] 本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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