一种具有自清理效果的太阳能路灯及清理方法与流程

1.本发明涉及太阳能路灯技术领域，具体为一种具有自清理效果的太阳能路灯及清理方法。


背景技术：

2.太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池储存电能，超高亮led灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯；现有技术中，太阳能路灯应用在室外，太阳能电板长期暴露在户外，表面易附着大量灰尘，并且鸟类易站在太阳能电板上排泄粪便，导致太阳能电板不能完全暴露在太阳光下进行太阳能-电能的转换操作，影响太阳能电板的电能转换效率，若采用人力登高进行清洁操作的方式，一方面工作量较大，另一方面需要投入大量的人力，清洁效率不高，所以这里设计了一种具有自清理效果的太阳能路灯及清理方法，以便于解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种具有自清理效果的太阳能路灯及清理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自清理效果的太阳能路灯，包括灯杆、灯罩、安装框与太阳能电板，灯杆的底端对称设有安装基板，将灯杆立在安装位，采用混凝土浇筑或者填埋安装基板的方式，对灯杆进行固定安装。
5.灯杆的顶端固定设有安装杆，安装框倾斜固定设置在安装杆的顶端，安装框上开设有两个安装孔，太阳能电板固定安装在安装孔内，且太阳能电板与安装框上端面齐平，将太阳能电板安装在安装孔内，然后再将安装框固定在灯杆的顶端位置，用于电能转换使用，即可作为太阳能路灯使用。
6.灯罩内固定内嵌有灯珠且灯珠的正负极通过导线与太能能电板正负极连接，利用太阳能电板进行电能转换为灯罩内的灯珠供电，满足夜间照明需求。
7.安装框上端设有清理机构，利用清理机构作为清理太阳能电板表面尘土和动物粪便的自清洁结构，能够避免尘土和动物粪便影响太阳能电板完全暴露在太阳光下进行高效电能转换操作。
8.清理机构包括驱动电机、连接盘、两个安装背板和两个铰接杆，驱动电机固定内嵌在安装框上端中心位置，驱动电机的动力轴连接有传动杆，驱动电机能够带动传动杆转动，两个安装背板相对侧壁均开设有有矩形收纳缺口，两个安装背板对称分布在传动杆的两侧，且传动杆的顶端两侧与两个安装背板的矩形收纳缺口内部底端铰接，安装背板底端能够与传动杆顶端侧壁之间发生转动，即安装背板能够从竖直方向翻转至水平方向，连接盘的两侧分别与两个铰接杆端部铰接，铰接杆的另一端与矩形收纳缺口内部中段位置侧壁铰接，铰接杆一端能够与连接盘侧壁之间发生转动，另一端能够在安装背板的矩形收纳缺口内发生转动，配合安装背板围绕传动杆顶端侧壁转动，能够组成类似于菱形结构的支撑框
架，该框架的各个接点都能够转动，即调整铰接杆与安装背板之间的夹角大小。
9.安装背板远离矩形收纳缺口的一侧设有能够清理太阳能电板的清理刷，驱动电机带动传动杆转动，就能够带动清理刷围绕传动杆转动，实现对太阳能电板表面尘土和鸟类粪便进行高效和彻底清理操作。
10.在进一步的实施例中，矩形收纳缺口内壁固定内嵌有位于铰接杆端部铰接位置下方的第一电磁铁，铰接杆侧壁固定内嵌有第二电磁铁，连通第一电磁铁和第二电磁铁的电路，使得两个第一电磁铁之间产生相互排斥的磁力，两个第二电磁铁之间产生相互排斥的磁力，从而使得两个铰接杆与安装背板之间发生转动调节，两个安装背板围绕与传动杆的顶端处向相互远离的一侧翻转，直至清理刷能够贴合在太阳能电板之间，通过驱动电机带动传动杆转动，能够同步带动清理刷在太阳能电板表面进行自动清理操作。
11.在进一步的实施例中，两个清理刷的长度之和等于安装框的对角长度，两个清理刷的长度能够满足完全覆盖太阳能电板的上端面，这样才能确保清理过程中无死角、全方位的清理操作。
12.在进一步的实施例中，清理刷的靠近安装背板的一侧侧壁对称设有两个连接块，连接块与安装背板侧壁铰接且铰接处设有扭簧，利用扭簧的扭转势能，将连接块不易围绕铰接位置发生转动调节，确保清理刷进行清理操作的过程中，实时贴合在太阳能电板的表面，既能够确保清理的有效进行，又能够避免清理刷在清理过程中出现较大摆动。
13.在进一步的实施例中，连接盘的顶端固定设有支撑杆，支撑杆的顶端转动设有安装块，且安装块的径向侧壁固定设有若干个均匀间隔分布的延伸板，利用自然风能吹动延伸板，延伸板受到横向来风则发生位置偏移，即通过安装块在支撑杆的顶端转动，风速越大，转速则越快，转动的延伸板能够起到驱赶鸟类的作用，避免鸟类在太阳能电板表面逗留，这样就能够在源头解决鸟类粪便堆积的问题，既符合绿色环保要求，又能够降低清理机构的工作量。
14.灯罩通过连接机构固定设置在灯杆的顶端一侧，利用连接机构既能够满足对灯罩的有效安装，满足照明需求，又能够便于排布线路和检修线路，提高电工的日常检修工作效率。
15.在进一步的实施例中，连接机构包括连接杆，连接杆的一端与灯杆的侧壁顶端固定插接，连接杆的另一端与灯罩外壁连接，利用连接杆将灯罩腾空设置在灯杆的顶端侧壁，用于满足照明使用需求。
16.连接杆的外壁固定设有若干个均匀间隔分布的c型卡座，将连接灯珠的零线、火线和地线分别卡在各个独立的c型卡座内部，同时沿着c型卡座内部排布，既能够避免线路串并导致线路故障，又便于通过c型卡座直观查看线路是否破损或者断裂，提高检修的效率。
17.在进一步的实施例中，连接机构还包括螺纹套筒和两个均为半圆形结构的防护卡板，两个防护卡板卡合在连接杆外壁且防护卡板盖合在c型卡座的开口位置，螺纹套筒通过内螺纹转动套接在两个防护卡板的外壁，线路排布好以后，将两个防护卡板卡在连接杆的外壁，并转动套接螺纹套筒，能够将两个防护卡板稳定固定在连接杆的外壁，满足对线路的防护需求。
18.在进一步的实施例中，螺纹套筒端部转动设有能够滑动套接在两个防护卡板外壁的滑动套筒，连接杆的另一端与灯罩外壁铰接，滑动套筒的端部侧壁铰接有拉杆，拉杆的另
一端与灯罩的顶端远离铰接位置的一端铰接，通过转动调节螺纹套筒，滑动套筒跟随螺纹套筒沿着防护卡板的外壁轴向调整位置，同时利用拉杆拉动灯罩围绕铰接位置上下翻转，调整倾角，即调整灯珠的照明范围，调整至最佳照明角度以后，停止转动螺纹套筒，螺纹套筒不仅具有固定两个防护卡板的功能，还能够调整灯珠的照明范围。
19.在进一步的实施例中，螺纹套筒的外壁对称设有两个拨块，利用拨块方便转动螺纹套筒。
20.其中一个防护卡板侧壁开设有插接槽，另一个防护卡板侧壁固定设有与插接槽内部插接的插接柱，两个防护卡板卡合时，将插接柱插进对应位置的插接槽内部，能够避免卡合过程中两个防护卡板出现错位的现象，影响螺纹套筒转动套接操作。
21.优选的，基于上述的一种具有自清理效果的太阳能路灯的清理方法，包括如下步骤：
22.a1、利用太阳能电板进行电能转换为灯罩内的灯珠供电，满足夜间照明需求；
23.a2、清理操作过程中，连通第一电磁铁和第二电磁铁的电路，使得两个第一电磁铁之间产生相互排斥的磁力，两个第二电磁铁之间产生相互排斥的磁力，从而使得两个铰接杆与安装背板之间发生转动调节，两个安装背板围绕与传动杆的顶端处向相互远离的一侧翻转，直至清理刷能够贴合在太阳能电板之间，通过驱动电机带动传动杆转动，能够同步带动清理刷在太阳能电板表面进行自动清理操作；
24.a3、利用自然风能吹动延伸板，延伸板受到横向来风则发生位置偏移，即通过安装块在支撑杆的顶端转动，转动的延伸板能够起到驱赶鸟类的作用，避免鸟类在太阳能电板表面逗留，这样就能够在源头解决鸟类粪便堆积的问题，既符合绿色环保要求，又能够降低清理机构的工作量。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.本发明为一种具有自清理效果的太阳能路灯及清理方法，对太阳能电板进行清理操作时，连通第一电磁铁和第二电磁铁的电路，使得两个第一电磁铁之间产生相互排斥的磁力，两个第二电磁铁之间产生相互排斥的磁力，从而使得两个铰接杆与安装背板之间发生转动调节，两个安装背板围绕与传动杆的顶端处向相互远离的一侧翻转，直至清理刷能够贴合在太阳能电板之间，通过驱动电机带动传动杆转动，能够同步带动清理刷在太阳能电板表面进行清理操作，利用清理机构作为清理太阳能电板表面尘土和动物粪便的自清洁结构，能够避免尘土和动物粪便影响太阳能电板完全暴露在太阳光下进行高效电能转换操作。
附图说明
27.图1为本发明主体结构爆炸图；
28.图2为本发明的安装框与太阳能电板结构爆炸图；
29.图3为本发明的清理机构示意图；
30.图4为本发明的清理机构局部爆炸图；
31.图5为本发明的安装背板结构半剖图；
32.图6为本发明的连接盘、支撑杆和若干个延伸板结构示意图；
33.图7为本发明的连接机构结构爆炸图；
34.图8为本发明的两个防护卡板结构剖视图。
35.图中：1、灯杆；11、安装基板；12、安装杆；13、安装框；14、太阳能电板；15、灯罩；16、安装孔；2、清理机构；21、驱动电机；22、清理刷；23、连接块；24、安装背板；25、连接盘；26、铰接杆；27、传动杆；28、支撑杆；29、安装块；210、延伸板；211、第一电磁铁；3、连接机构；31、防护卡板；32、螺纹套筒；33、拉杆；34、连接杆；35、c型卡座；36、滑动套筒；37、拨块；38、插接槽；39、插接柱。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.实施例一
38.请参阅图1-5，本实施例提供了一种具有自清理效果的太阳能路灯及清理方法，包括灯杆1、灯罩15、安装框13与太阳能电板14，灯杆1的底端对称设有安装基板11，将灯杆1立在安装位，采用混凝土浇筑或者填埋安装基板11的方式，对灯杆1进行固定安装。
39.灯杆1的顶端固定设有安装杆12，安装框13倾斜固定设置在安装杆12的顶端，安装框13上开设有两个安装孔16，太阳能电板14固定安装在安装孔16内，将太阳能电板14安装在安装孔16内，然后再将安装框13固定在灯杆1的顶端位置，用于电能转换使用，即可作为太阳能路灯使用。
40.灯罩15内固定内嵌有灯珠且灯珠的正负极通过导线与太能能电板14正负极连接，利用太阳能电板14进行电能转换为灯罩15内的灯珠供电，满足夜间照明需求。
41.太阳能路灯长期用于户外照明操作，太阳能电板14暴露在户外，表面易附着大量灰尘，并且鸟类易站在太阳能电板14上排泄粪便，导致太阳能电板14不能完全暴露在太阳光下进行太阳能-电能的转换操作，影响太阳能电板14的电能转换效率，这样则导致灯珠的工作额定电压欠压，易损害灯珠，为了解决上述问题，在安装框13上端设有清理机构2，利用清理机构2作为清理太阳能电板表面尘土和动物粪便的自清洁结构，能够避免尘土和动物粪便影响太阳能电板14完全暴露在太阳光下进行高效电能转换操作。
42.同时，也无需投入大量的人力登高挨个对每个太阳能路灯的太阳能电板14进行清理操作，一方面节省大量人力资源，另一方面提高清理的效率。
43.清理机构2包括驱动电机21、连接盘25、两个安装背板24和两个铰接杆26，驱动电机21固定内嵌在安装框13上端中心位置，驱动电机21的动力轴连接有传动杆27，驱动电机21能够带动传动杆27转动。
44.两个安装背板24相对侧壁均开设有有矩形收纳缺口，两个安装背板24对称分布在传动杆27的两侧，且传动杆27的顶端两侧与两个安装背板24的矩形收纳缺口内部底端铰接，安装背板24底端能够与传动杆27顶端侧壁之间发生转动，即安装背板24能够从竖直方向翻转至水平方向。
45.连接盘25的两侧分别与两个铰接杆26端部铰接，铰接杆26的另一端与矩形收纳缺口内部中段位置侧壁铰接，铰接杆26一端能够与连接盘25侧壁之间发生转动，另一端能够
在安装背板24的矩形收纳缺口内发生转动，配合安装背板24围绕传动杆27顶端侧壁转动，能够组成类似于菱形结构的支撑框架，该框架的各个接点都能够转动，即调整铰接杆26与安装背板24之间的夹角大小。
46.当铰接杆26与安装背板24围绕各个转动点翻转，使得安装背板24从竖直方向翻转至水平方向，且铰接杆26转动收纳在安装背板24的矩形收纳缺口内，从水平方向观看为一字型结构，然后在安装背板24远离矩形收纳缺口的一侧设有能够清理太阳能电板14的清理刷22，一字型结构的框架能够将清理刷22抵在太阳能电板14的表面，只要驱动电机21带动传动杆27转动，就能够带动清理刷22围绕传动杆27转动，实现对太阳能电板14表面尘土和鸟类粪便进行高效和彻底清理操作。
47.当清理结束以后，清理刷22仍然抵在太阳能电板14的表面，这样则影响太阳能电板14暴露在光照下进行电能转化操作，如何在清理结束以后，降低清理机构2对太阳能电板14的遮挡问题亟待解决，在矩形收纳缺口内壁固定内嵌有第一电磁铁211，铰接杆26侧壁固定内嵌有位于铰接杆26端部铰接位置下方的第二电磁铁，连通第一电磁铁211和第二电磁铁的电路，使得两个第一电磁铁211之间产生相互吸附的磁力，两个第二电磁铁之间产生相互吸附的磁力，由于该状态下铰接杆26转动收纳在安装背板24的矩形收纳缺口内，所以第一电磁铁211和第二电磁铁之间的磁极是相同的，从而能够产生相互排斥的磁力，以便于将铰接杆26从安装背板24的矩形收纳缺口内顶起，使得铰接杆26围绕铰接点发生转动，同时安装背板24围绕传动杆27的铰接点转动，直至两个安装背板24相互靠近并在一起，且铰接杆26再次收纳在矩形收纳缺口内部为止，降低空间占比，减少遮光覆盖面，清理刷22从水平状态翻转至竖直状态，不与太阳能电板14表面接触，降低对太阳能电板14的光照的影响。
48.同样的道理，对太阳能电板14进行清理操作时，连通第一电磁铁211和第二电磁铁的电路，使得两个第一电磁铁211之间产生相互排斥的磁力，两个第二电磁铁之间产生相互排斥的磁力，从而使得两个铰接杆26与安装背板24之间发生转动调节，两个安装背板24围绕与传动杆27的顶端处向相互远离的一侧翻转，直至清理刷22能够贴合在太阳能电板之间，通过驱动电机21带动传动杆27转动，能够同步带动清理刷22在太阳能电板14表面进行自动清理操作。
49.实施例二
50.请参阅图1、图2、图3和图6，在实施例1的基础上做了进一步改进：
51.为了确保清理刷22在对太阳能电板14清理操作时，能够完全贴合在天阳能电板14的表面，避免出现有清理不到的位置，导致清理不彻底的现象，将太阳能电板14与安装框13上端面设置为齐平的状态，当清理刷22从竖直状态放至与安装框13上端平行状态以后，清理刷22能够完全贴合在太阳能电板14表面，只要清理刷22转动，经过之处均能够进行清理操作，确保太阳能电板14的清理工作高效进行。
52.为了确保清理刷22进行清理过程中，能够完全覆盖太阳能电板14，将两个清理刷22的长度之和等于安装框13的对角长度，两个清理刷22的长度能够满足完全覆盖太阳能电板14的上端面，这样才能确保清理过程中无死角、全方位的清理操作。
53.清理刷22从垂直于太阳能电板14的位置转动翻转至平行于太阳能电板14的位置，随后通过转动即可进行清理操作，清理的过程中，难免会遇到被晾干的鸟粪等较硬的污垢，清理刷22途经该位置时，与污垢直接接触，难免会出现抖动的现象，那么该种情况下，则会
出现清理不够彻底的现象，所以将清理刷22的靠近安装背板24的一侧侧壁对称设有两个连接块23，连接块23与安装背板24侧壁铰接且铰接处设有扭簧，利用扭簧的扭转势能，将连接块23不易围绕铰接位置发生转动调节，确保清理刷22进行清理操作的过程中，实时贴合在太阳能电板14的表面，既能够确保清理的有效进行，又能够避免清理刷22在清理过程中出现较大摆动。
54.利用清理刷22频繁清理太阳能电板14表面鸟类粪便，会增加能耗，不利于节能减排，所以为了进一步降低太阳能电板14表面鸟类粪便的堆积，在连接盘25的顶端固定设有支撑杆28，支撑杆28的顶端转动设有安装块29，且安装块29的径向侧壁固定设有若干个均匀间隔分布的延伸板210，利用自然风能吹动延伸板210，延伸板210受到横向来风则发生位置偏移，即通过安装块29在支撑杆28的顶端转动，风速越大，转速则越快，转动的延伸板210能够起到驱赶鸟类的作用，避免鸟类在太阳能电板14表面逗留，这样就能够在源头解决鸟类粪便堆积的问题，既符合绿色环保要求，又能够降低清理机构2的工作量。
55.实施例三
56.请参阅图1、图7和图8，在实施例1的基础上做了进一步改进：
57.现有技术的灯罩15大多采用钢管固定在灯杆1的顶端侧壁，连接灯珠的线路都是从钢管内穿过，虽然能够保护线路不被外力损坏，但是不便于排布连接灯珠的线路，同样也不便于日常对线路进行检修，所以灯罩15通过连接机构3固定设置在灯杆1的顶端一侧，利用连接机构3既能够满足对灯罩15的有效安装，满足照明需求，又能够便于排布线路和检修线路，提高电工的日常检修工作效率。
58.连接机构3包括连接杆34，连接杆34的一端与灯杆1的侧壁顶端固定插接，连接杆34的另一端与灯罩15外壁连接，利用连接杆34将灯罩15腾空设置在灯杆1的顶端侧壁，用于满足照明使用需求。
59.连接杆34的外壁固定设有若干个均匀间隔分布的c型卡座35，将连接灯珠的零线、火线和地线分别卡在各个独立的c型卡座35内部，同时沿着c型卡座35内部排布，既能够避免线路串并导致线路故障，又便于通过c型卡座35直观查看线路是否破损或者断裂，提高检修的效率。
60.实施例四
61.请参阅图1、图7和图8，在实施例3的基础上做了进一步改进：
62.为了进一步提高对线路的保护功能，连接机构3还包括螺纹套筒32和两个均为半圆形结构的防护卡板31，两个防护卡板31卡合在连接杆34外壁且防护卡板31盖合在c型卡座35的开口位置，螺纹套筒32通过内螺纹转动套接在两个防护卡板31的外壁，线路排布好以后，将两个防护卡板31卡在连接杆34的外壁，并转动套接螺纹套筒32，能够将两个防护卡板31稳定固定在连接杆34的外壁，满足对线路的防护需求。
63.为了提高两个防护卡板31卡合的效率，在其中一个防护卡板31侧壁开设有插接槽38，另一个防护卡板31侧壁固定设有与插接槽38内部插接的插接柱39，两个防护卡板31卡合时，将插接柱39插进对应位置的插接槽38内部，能够避免卡合过程中两个防护卡板31出现错位的现象，影响螺纹套筒32转动套接操作。
64.灯罩15被固定安装在灯杆1的顶端侧壁，不具有调节照明范围的功能，则影响照明实际使用需求，在螺纹套筒32端部转动设有能够滑动套接在两个防护卡板31外壁的滑动套
筒36，连接杆34的另一端与灯罩15外壁铰接，滑动套筒36的端部侧壁铰接有拉杆33，拉杆33的另一端与灯罩15的顶端远离铰接位置的一端铰接，通过转动调节螺纹套筒32，滑动套筒36跟随螺纹套筒32沿着防护卡板31的外壁轴向调整位置，同时利用拉杆33拉动灯罩15围绕铰接位置上下翻转，调整倾角，即调整灯珠的照明范围，调整至最佳照明角度以后，停止转动螺纹套筒32，螺纹套筒32不仅具有固定两个防护卡板31的功能，还能够调整灯珠的照明范围。
65.螺纹套筒32的外壁对称设有两个拨块37，利用拨块37方便转动螺纹套筒32。
66.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。