太阳能路灯.pdf

本发明涉及一种太阳能路灯，LED灯通过照明装置安装在灯杆上，蓄电池设在灯杆靠近底部的位置上，固定支架安装在灯杆的顶端，主转轴设在固定支架上，光伏板通过主转轴与固定支架连接，玻璃真空吸热管安装固定支架上，玻璃真空吸热管内设有吸热芯管，吸热芯管内灌装有工作液体，空气弹簧气缸的一端与固定支架连接，另一端与光伏板连接，吸热芯管通过柔性毛细管与空气弹簧气缸连接，光伏板在空气弹簧气缸的作用下可绕主转轴由东向西或由西向东转动。使得光伏板能够跟踪太阳自东向西直射旋转，有效延长了光伏板的照射时间和照射面积，提高了路灯在夜间的照明时间，稳定性好，节能环保，可广泛应用于城市主、旅游景点、停车场或笼式运动场地等场所。

权利要求书1.  太阳能路灯，包括光伏板、LED灯、灯杆和蓄电池，所述光伏板设在灯杆的顶端，LED灯通过照明装置安装在灯杆上，所述LED灯位于光伏板下方，蓄电池设在灯杆靠近底部的位置上，其特征是所述太阳能路灯还包括：光伏板跟踪系统，所述光伏板跟踪系统主要由玻璃真空吸热管、吸热芯管、固定支架、空气弹簧气缸、第一铰链、第二铰链和主转轴组成；所述固定支架安装在灯杆的顶端，主转轴设在固定支架上，光伏板通过主转轴与固定支架连接；所述玻璃真空吸热管安装固定支架上，玻璃真空吸热管内设有吸热芯管，吸热芯管内灌装有工作液体；空气弹簧气缸的一端通过第一铰链与固定支架连接，另一端通过第二铰链与光伏板连接；所述吸热芯管通过柔性毛细管与空气弹簧气缸连接。2.  根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征是所述空气弹簧气缸是由液压缸、活塞、驱动杆和驱动弹簧组成，所述液压缸内设有活塞和驱动弹簧，驱动杆的一端与活塞固定连接，另一端伸出液压缸外，驱动弹簧设在液压缸与活塞之间。3.  根据权利要求1或2所述的太阳能路灯，其特征是所述空气弹簧气缸的内径为16mm，其有效行程大于150mm，最大工作压力为2×105Pa，最大轴向力为20N。4.  根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征是所述柔性毛细管为紫铜毛细管或不锈钢毛细管中的任一种，其外径为2mm，内径为1mm，所述柔性毛细管在装配状态下是以一种可隐藏的方式穿设在固定支架的空心管中。5.  根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征是所述玻璃真空吸热管为太阳能真空集热管，其长度为1200mm，外径为47mm，内径为34mm。6.  根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征是所述吸热芯管是由薄壁不锈钢焊接而成，其一端完全封闭，另一端与柔性毛细管的一端焊接；所述吸热芯管的长度为1100mm，外径为32mm，内径为30mm。7.  根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征是所述空气弹簧气缸与柔性毛细管的连接为机械连接或焊接。8.  根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征是所述第一铰链、第二铰链为球铰链。9.  根据权利要求1所述的太阳有路灯，其特征是所述工作液体为具有较高的热膨胀系数和化学稳定性、较低的凝固点的工作液体。10.  根据权利要求1、2、4～9中任一项所述的太阳能路灯，其特征是所述光伏板在空气弹簧气缸的作用下可绕主转轴由东向西或由西向东转动。

说明书太阳能路灯
技术领域
本发明涉及一种路灯，具体涉及一种光伏板具有跟踪系统功能的太阳能路灯。
背景技术
目前，在注重节能、环保的大环境下，太阳能作为人们公认的一种可持续性再生的绿色资源，已逐渐被广泛利用，因此，大力发展太阳能产业已经成为各国提升经济结构的一项国策，具有广阔的发展前景。
太阳能路灯大多是光伏板、照明装置、蓄电池及灯柱组成，将光伏板安装在灯柱上，白天通过光伏板吸收太阳光，将太阳能转换成电能，储存到蓄电池中，晚上由蓄电池给照明装置供电使用。现有的太阳能路灯，是将光伏板倾斜一定角度固定在灯柱上，光伏板方向是单一、固定的，不能随太阳自东向西的直射旋转，不利于太阳能能量的储蓄，在夜晚光照时间及亮度上无法保证居民使用需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种太阳能路灯，该太阳能路灯的光伏板能够跟踪太阳自东向西直射旋转，有效延长了光伏板的照射时间和照射面积，提高了路灯在夜间的照明时间。
本发明的技术方案：一种太阳能路灯，包括光伏板、LED灯、灯杆和蓄电池，所述光伏板设在灯杆的顶端，LED灯通过照明装置安装在灯杆上，所述LED灯位于光伏板下方，蓄电池设在灯杆靠近底部的位置上，所述太阳能路灯还包括光伏板跟踪系统，所述光伏板跟踪系统主要由玻璃真空吸热管、吸热芯管、固定支架、空气弹簧气缸、第一铰链、第二铰链和主转轴组成；所述固定支架安装在灯杆的顶端，主转轴设在固定支架上，光伏板通过主转轴与固定支架连接；所述玻璃真空吸热管安装固定支架上，玻璃真空吸热管内设有吸热芯管，吸热芯管内灌装有工作液体；空气弹簧气缸的一端通过第一铰链与固定支架连接，另一端通过第二铰链与光伏板连接；所述吸热芯管通过柔性毛细管与空气弹簧气缸连接。
所述光伏板在空气弹簧气缸的作用下可绕主转轴由东向西或由西向东转动。
所述空气弹簧气缸是由液压缸、活塞、驱动杆和驱动弹簧组成，所述液压缸内设有活塞和驱动弹簧，驱动杆的一端与活塞固定连接，另一端伸出液压缸外，驱动弹簧设在液压缸与活塞之间。
所述空气弹簧气缸的内径为16mm，其有效行程大于150mm，最大工作压力为2×105Pa，最大轴向力为20N。
所述柔性毛细管为紫铜毛细管或不锈钢毛细管中的任一种，其外径为2mm，内径为1mm，所述柔性毛细管在装配状态下是以一种可隐藏的方式穿设在固定支架的空心管中。
所述玻璃真空吸热管为太阳能真空集热管，其长度为1200mm，外径为47mm，内径为34mm。
所述吸热芯管是由薄壁不锈钢焊接而成，其一端完全封闭，另一端与柔性毛细管的一端焊接；所述吸热芯管的长度为1100mm，外径为32mm，内径为30mm。
所述空气弹簧气缸与柔性毛细管的连接为机械连接或焊接。
所述第一铰链、第二铰链为球铰链。
所述工作液体为具有较高的热膨胀系数和化学稳定性、较低的凝固点的工作液体。 
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明结构简单、合理，采用光伏板跟踪系统使得光伏板能够跟踪太阳自东向西直射旋转，有效延长了光伏板的照射时间和照射面积，提高了路灯在夜间的照明时间，且路灯的稳定性好，使用寿命长，节能环保，经济实用，可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场或笼式运动场地等场所。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明另一个角度的结构示意图；
图3是本发明中光伏板跟踪系统的结构示意图；
图4是本发明中玻璃真空吸热管的结构示意图；
图5是本发明的立体图。
图中：1-光伏板，2-LED灯，3-灯杆，4-蓄电池，5-玻璃真空吸热管，6-吸热芯管，7-固定支架，8-空气弹簧气缸9-第一铰链，10-第二铰链，11-主转轴，12-柔性毛细管，13-活塞，14-驱动杆，15-驱动弹簧，16-液压缸。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步的说明：
    一种太阳能路灯，如图1、图2和图5所示，它包括光伏板1、LED灯2、灯杆3和蓄电池4，灯杆3的下端固定在埋设在地下的地脚螺栓上，光伏板1安装在灯杆3的顶端，LED灯2通过照明装置安装在灯杆3上，LED灯2有两个，两个LED灯2横向安装灯杆3上且对称于灯杆3，所述LED灯2安装在光伏板1的下方，蓄电池4设在灯杆靠近底部的位置上，最好设在离地面至少50cm的位置，以防止遭遇洪水时掩没，也便于安装或更换蓄电池4。所述太阳能路灯还包括光伏板跟踪系统，如图3所示，所述光伏板跟踪系统主要由玻璃真空吸热管5、吸热芯管6、固定支架7、空气弹簧气缸8、第一铰链9、第二铰链10和主转轴11组成。所述固定支架7安装在灯杆3的顶端，主转轴11装设在固定支架7上，光伏板1通过主转轴11与固定支架7连接，光伏板1可绕主转轴11转动。所述玻璃真空吸热管5安装固定支架7上，玻璃真空吸热管5内设有吸热芯管6，吸热芯管6内灌装有具有较高的热膨胀系数和化学稳定性、较低的凝固点的工作液体，本发明中选用乙二醇水溶液。所述玻璃真空吸热管5采用市售太阳能真空集热管，其长度为1200mm，外径为47mm，内径为34mm。所述吸热芯管的长度为1100mm，外径为32mm，内径为30mm，所述吸热芯管6是由薄壁不锈钢焊接而成，其一端完全封闭，另一端与柔性毛细管12的一端焊接。空气弹簧气缸8的一端通过第一铰链9与固定支架7连接，另一端通过第二铰链10与光伏板1连接，光伏板1在空气弹簧气缸8的作用下可绕主转轴11由东向西或由西向东转动，所述第一铰链9、第二铰链10为球铰链。所述吸热芯管6通过柔性毛细管12与空气弹簧气缸8连接，所述柔性毛细管12与空气弹簧气缸8和吸热芯管6的的连接为机械连接或焊接。所述柔性毛细管12采用紫铜毛细管，其外径为2mm，内径为1mm，所述柔性毛细管12在装配状态下是以一种可隐藏的方式穿设在固定支架7的空心管中。所述太阳能路灯中通过导线实现光伏板1与蓄电池4、蓄电池与LED灯2的电气连接。
    如图4所示，所述空气弹簧气缸8是由液压缸16、活塞13、驱动杆14和驱动弹簧15组成，所述液压缸16内设有活塞13和驱动弹簧15，驱动杆14的一端与活塞13固定连接，另一端伸出液压缸16外，驱动弹簧15设在液压缸16与活塞13之间。所述空气弹簧气缸8的内径为16mm，其有效行程大于150mm，最大工作压力为2×105Pa，最大轴向力为20N。
工作时，事先将光伏板1的初始位置于东南某一方向，光早晨太阳升起后，照射玻璃真空集热管5，吸热芯管6内的乙二醇水溶液开始吸热，体积增大，部分工作液通过紫铜毛细管12流到空气弹簧气缸8内，推动活塞13向上运动，一方面压缩驱动弹簧15，另一方面，和活塞13刚性连接的驱动杆14通过驱动第一铰链9 推动光伏板1自东向西转动，达到光伏板1实时跟踪太阳的目的。当太阳落山时后，环境温度逐渐降低，吸热芯管6和空气弹簧气缸8内的工作液在自然对流和辐射散热双重作用下冷却，体积缩小。驱动弹簧15推动活塞13向下移动，一方面使光伏板1自西向东转动，另一方面将空气弹簧气缸8内的工作液送回吸热芯管内6，在太阳再次升起之前使光伏板1回到初始位置，完成昼夜的工作循环。这样，就有效延长了光伏板的照射时间和照射面积，大大提高了路灯在夜间的照明时间，路灯的稳定性好，且节能环保，经济实用，可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场或笼式运动场地等场所。
上述实施例仅用于本领域技术人员理解本发明，而并非是对本发明的限制。凡在本发明技术方案的范围之内所作的任何修改、改进或等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。