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专利号: 2015100318127
申请人: 巨鹿县申通灯具有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-07-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,多个太阳能路灯各自配套太阳能电池板、电力线通信模块以及包括处理器的控制板,路灯间通过电力线连接,其特征在于:在每个变压器工作范围内,至少设置一个太阳能路灯作为局域网主站,其他太阳能路灯作为局域网终端站;

每个太阳能路灯的太阳能电池板配套设置方位角和俯仰角调节的联动机构;

作为局域网主站的太阳能路灯的控制板上设置GPS模块和存储器,存储器中存储当前地点的全年太阳初升、落日时间以及每天太阳初升时太阳的方位角;

太阳能电池板的太阳跟踪控制方法包括以下步骤:

A、根据太阳能路灯安装位置的经纬度安装调整联动机构,调整的原则是当太阳能电池板转到东、西向时,太阳能电池板与垂直方向的夹角设置为0°~5°,正午时太阳能电池板与垂直方向的夹角设置为该地春分时的太阳高度角±10°;

B、局域网主站通过GPS模块取得当前时间;

C、局域网主站将当前时间减去存储器中存储的当天太阳初升时间,然后再加上15分钟,当结果为30分钟的倍数时,通过网络向局域网中的终端站发送角度旋转命令,主站将太阳能电池板自东向西转7.5°;

D、如果取得的当前时间等于存储器中存储的当天太阳落日时间,通过网络向局域网中的终端站发送复位命令,复位命令中包含第二天太阳初升时太阳的方位角,主站将太阳能电池板转到第二天太阳初升时太阳的方位角位置;

F、网络终端站收到角度旋转命令时,将太阳能电池板自东向西转7.5°;

E、网络终端站收到复位命令时,将太阳能电池板转到第二天太阳初升时太阳的方位角位置。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,其特征在于:在一个局部区域设置控制中心,控制中心中包括计算机和无线公网通信模块,作为局域网主站的太阳能路灯的控制板上设置无线公网通信模块,控制中心和作为局域网主站的太阳能路灯之间通过无线公网通信模块进行通信,计算机通过GPS模块或网络授时系统得到当前时间,完成上述步骤C和D的比较,并将复位命令或角度旋转命令传送给局域网络中的主站,主站根据接收的命令完成太阳能电池板旋转并将信息转发给局域网络中的终端站。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,其特征在于:太阳能路灯的太阳能电池板配套设置方位角和俯仰角调节的联动机构包括铰接在灯杆(1)上的旋转支架(3-1),设置在旋转支架(3-1)上的太阳能电池板(3),所述旋转支架(3-1)借助于旋转驱动机构(3-2)形成水平向转动驱动结构,太阳能电池板(3)借助于水平位移机构(3-3)与角调节限位机构(3-4)组成的复合限位形成联动式调节结构;

所述旋转驱动机构(3-2)结构包括设置在旋转支架(3-1)上的步进电机(3-2-1),与步进电机(3-2-1)输出轴连接的减速器(3-2-2)以及与减速器(3-2-2)连接、固定在灯杆(1)的齿轮(3-2-3),步进电机(3-2-1)连接路灯的处理器;

所述水平位移机构(3-3)结构包括设置在旋转支架(3-1)上的水平导轨(3-3-1)、与水平导轨(3-3-1)配合的滑块(3-3-2),太阳能电池板(3)下端铰接在滑块(3-3-2)上具有竖直向摆动自由度;

所述角度调节限位机构(3-4)结构包括借助支架设置在灯杆(1)上并位于旋转支架(3-1)下方的往复式异型限位导轨(3-4-1)、借助滚珠组件与往复式异型限位导轨(3-4-1)配合的竖直支撑杆(3-4-2),竖直支撑杆(3-4-2)上端铰接在太阳能电池板(3)上具有竖直向摆动自由度,异型限位导轨(3-4-1)在水平面上的投影为圆弧形,圆弧的大小为圆的

3/4,在垂直面上的投影为圆弧,异型限位导轨(3-4-1)中间位置为最低点;

所述往复式异型限位导轨(3-4-1)的轨迹线在竖直向圆弧面内呈凹型、导轨槽内上端对称设有限位滚珠组件的凸块(3-4-3);

所述滚珠组件包括滚珠(4)、用于限位滚珠(4)的支撑架(4-1),支撑架(4-1)上端连接竖直支撑杆(3-4-2);

所述灯杆(1)与异型限位导轨(3-4-1)中间位置的连线指向正南。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,其特征在于:太阳能路灯的太阳能电池板配套设置方位角和俯仰角调节的联动机构包括铰接在灯杆(1)上的旋转支架(3-1),设置在旋转支架(3-1)上的太阳能电池板(3),所述旋转支架(3-1)借助于旋转驱动机构(3-2)形成水平向转动驱动结构,太阳能电池板(3)借助于设置在灯杆(1)上的钢丝绳(3-6)形成联动式调节结构;

所述旋转驱动机构(3-2)结构包括设置在旋转支架(3-1)上的步进电机(3-2-1)、与步进电机(3-2-1)输出轴连接的减速器(3-2-2)、以及与减速器(3-2-2)连接、固定在灯杆(1)的齿轮(3-2-3),步进电机(3-2-1)连接路灯的处理器;

所述钢丝绳(3-6)一端固定在太阳能电池板下端、另一端与设置在灯杆(1)上且位于旋转支架(3-1)下方的固定块(3-5)连接;

所述太阳能电池板(3)中下部铰接在旋转支架(3-1)外边缘;

所述固定块(3-5)和钢丝绳(3-6)呈一条直线时,直线指向正南。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,其特征在于:所述太阳能电池板(3)的上端设有弹性绳(3-7)与固定块(3-5)连接。

6.根据权利要求3所述的一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,其特征在于:步骤A中,当太阳能电池板(3)转到往复式异型限位导轨(3-4-1)边缘时,太阳能电池板(3)与垂直方向的夹角设置为α=0°~5°;太阳能电池板(3)转到往复式异型限位导轨(3-4-1)中心位置时,太阳能电池板(3)与垂直方向的夹角设置为β= 该地春分正午时的太阳高度角±10°,太阳能电池板(3)上从竖直支撑杆(3-4-2)的安装位置到底端的长度为l,往复式异型限位导轨(3-4-1)两端与中心位置的高度差设置为l*cosα-l*cosβ。

7.根据权利要求4或5所述的一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,其特征在于:步骤A中,当太阳能电池板(3)转到固定块(3-5)与钢丝绳(3-6)垂直位置时,太阳能电池板(3)与垂直方向的夹角设置为α=0°~5°;太阳能电池板(3)转到固定块(3-5)与钢丝绳(3-6)处于一条直线时,太阳能电池板(3)与垂直方向的夹角设置为β=该地春分正午时的太阳高度角±10°,太阳能电池板(3)与旋转支架(3-1)的铰接位置距灯杆(1)中心为w,太阳能电池板(3)与旋转支架(3-1)的铰接位置距太阳能电池板(3)底

2 2 1/2

部长度为d,钢丝绳(3-6)的长度len=((d*cosα- d*cosβ) + (w+d*sinα)) ,固定块(3-5)的长度= w+d*sinβ-len。

8.根据权利要求2所述的一种太阳能路灯用太阳能电池板的太阳跟踪控制方法,其特征在于:控制中心获取当天的天气预报,当全天没有日照时,计算机停止向主站发送命令。