一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，涉及一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯。

背景技术：

现有的太阳能路灯，虽然能实现太阳能供电，但是功能较少，有时候电力不足，仍不能满足光照的需求。

因此，有必要设计一种能根据环境光强状态智能调光的路灯，以节约能耗。

另外，还需要通过其他清洁能源为路灯供电。

因此，有必要设计一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，该基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯结构紧凑，功能丰富，节约能耗。

实用新型的技术解决方案如下：

一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，其特征在于，包括灯杆(1)、发光模块(2)和光伏模块(3)；

灯杆竖直设置；发光模块通过横向支撑杆(6)固定在灯杆上；发光模块为led发光模块；

光伏模块安装在灯杆的上端；

光伏模块包括光伏板以及驱动光伏板改变倾斜方向的电动推杆；

灯杆内设有锂电池和mcu，光伏模块为锂电池充电，锂电池为led发光模块供电；灯杆上设有光强传感器；光强传感器与mcu相连；mcu通过驱动电路与led发光模块相连。

灯杆顶部设有用于发电的风机模块(4)，风机模块通过充电电路与锂电池相连。

风机模块为3个，3个风机模块均通过连接器(5)与灯杆的顶端相连；3个风机模块成y形布置，连接器能相对于灯杆旋转。

mcu连接有无线通信模块；mcu通过无线通信模块与远程控制平台通信连接。

无线通信模块为3g、4g或5g模块。

有益效果：

本实用新型的基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，具有以下特点：

(1)采用太阳能和风力发电实现能源供给，能有效保障电力供应，满足路灯照明需求。

(2)风力发电模块采用3个发电模组，能充分利用风能，使得发电功率最大化。

(3)基于光强传感器调节路灯亮度，节约能耗。

(4)具有通信模块，便于远程控制。

总而言之，这种智能型太阳能路灯功能丰富，结构紧凑，节能环保，适合推广实施。

附图说明

图1为基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯的总体结构示意图；

图2是3个风力发电机的排布示意图；

图3是led灯头结构示意图；

图4是放大电路的原理图；

图5是自动调光电路示意图。

标号说明：1-灯杆，2-发光模块，3-光伏模块，4-风机模块，5-连接器，6-横向支撑杆。

21-灯珠，41-发电机，42-扇叶。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：如图1-3所示，一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，其特征在于，包括灯杆1、发光模块2和光伏模块3；

灯杆竖直设置；发光模块通过横向支撑杆6固定在灯杆上；发光模块为led发光模块；

光伏模块安装在灯杆的上端；

光伏模块包括光伏板以及驱动光伏板改变倾斜方向的电动推杆；

灯杆内设有锂电池和mcu，光伏模块为锂电池充电，锂电池为led发光模块供电；灯杆上设有光强传感器；光强传感器与mcu相连；mcu通过驱动电路与led发光模块相连。

灯杆顶部设有用于发电的风机模块4，风机模块通过充电电路与锂电池相连。

风机模块为3个，3个风机模块均通过连接器5与灯杆的顶端相连；3个风机模块成y形布置，连接器能相对于灯杆旋转。

mcu连接有无线通信模块；mcu通过无线通信模块与远程控制平台通信连接。

无线通信模块为3g、4g或5g模块。

如图4，光强传感器通过可调放大倍数放大器与mcu的adc端相连；

可调放大倍数的放大器包括运算放大器u1和多路开关u2；多路开关u2为四选一选择器；

光强传感器的输出端vin经电阻r0接运算放大器u1的反相输入端；运算放大器u1的同相输入端经电阻r06接地，运算放大器u1的同向输入端还分别经4个电阻r01-r04接四选一选择器的4个输入通道，四选一选择器的输出通道接运算放大器u1的输出端vout，vout接mcu的adc端；

mcu的2个输出端口分别接四选一选择器的通道选端a和b；

运算放大器u1采用lm393器件。

vout与vin的计算公式：

vout＝vin*(rx+r0)/r0；其中，rx＝r01，r02，r03或r04；基于选通端ab来确定选择哪一个电阻；且r01，r02，r03和r04各不相同；优选的r04＝5*r03＝25*r02＝100*r01；r01＝5*r0.可以方便地实现量程和精度切换。

如图5，显示屏与mcu相连，调光电路包括led灯串、三极管、光强传感器rx和a/d转换器；三极管为npn型三极管；显示屏的固定架上还设有旋钮开关与光强传感器rx同轴相连；

光强传感器rx和第一电阻r1串接形成分压支路，分压支路一端接电源正极vcc，分压支路的另一端接地；光强传感器rx和第一电阻r1的连接点接a/d转换器的输入端；a/d转换器的输出端接mcu的数据输入端口；

led灯串包括多个串接的led灯；led灯串的正极接电源正极vcc；led灯串的负极接三极管的c极，三极管的e极经第二电阻r2接地；三极管的b极的接mcu的输出端。电源正极vcc为5v，a/d转换器为8位串行输出型转换器。

技术特征：

1.一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，其特征在于，包括灯杆(1)、发光模块(2)和光伏模块(3)；

灯杆竖直设置；发光模块通过横向支撑杆(6)固定在灯杆上；发光模块为led发光模块；

光伏模块安装在灯杆的上端；

光伏模块包括光伏板以及驱动光伏板改变倾斜方向的电动推杆；

灯杆内设有锂电池和mcu，光伏模块为锂电池充电，锂电池为led发光模块供电；灯杆上设有光强传感器；光强传感器与mcu相连；mcu通过驱动电路与led发光模块相连。

2.根据权利要求1所述的基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，其特征在于，灯杆顶部设有用于发电的风机模块(4)，风机模块通过充电电路与锂电池相连。

3.根据权利要求1所述的基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，其特征在于，风机模块为3个，3个风机模块均通过连接器(5)与灯杆的顶端相连；3个风机模块成y形布置，连接器能相对于灯杆旋转。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，其特征在于，mcu连接有无线通信模块；mcu通过无线通信模块与远程控制平台通信连接。

5.根据权利要求4所述的基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，其特征在于，无线通信模块为3g、4g或5g模块。

技术总结
本实用新型公开了一种基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯，包括灯杆(1)、发光模块(2)和光伏模块(3)；灯杆竖直设置；发光模块通过横向支撑杆(6)固定在灯杆上；发光模块为LED发光模块；光伏模块安装在灯杆的上端；光伏模块包括光伏板以及驱动光伏板改变倾斜方向的电动推杆；灯杆内设有锂电池和MCU，光伏模块为锂电池充电，锂电池为LED发光模块供电；灯杆上设有光强传感器；光强传感器与MCU相连；MCU通过驱动电路与LED发光模块相连。该基于光电一体化技术的智能型太阳能路灯功能丰富，易于实施，节能环保。

技术研发人员：姚教才;李友权;黄良东
受保护的技术使用者：湖南烁光照明工程有限公司
技术研发日：2019.10.15
技术公布日：2020.07.14