專利名稱：太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用太陽(yáng)的照明系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于煤炭資源的不可再生性和煤炭巨量消費(fèi)所造成的全球大氣污染，新能源的開發(fā)和利用已成為世界各國(guó)普遍關(guān)心的一個(gè)戰(zhàn)略性問(wèn)題。太陽(yáng)能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，各國(guó)都在致力于太陽(yáng)能的開發(fā)和利用。但目前利用太陽(yáng)光的照明方式還比較單一，使用過(guò)程中還存在有不能全天候不間斷照明的局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，以解決利用太陽(yáng)光照明不能實(shí)現(xiàn)不間斷照明的問(wèn)題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，包括有:陽(yáng)光導(dǎo)入 器，分別與光纖束和太陽(yáng)能電池控制器相接，用于太陽(yáng)光的跟蹤、采集和導(dǎo)入；光纖束，分別與所述陽(yáng)光導(dǎo)入器和光亮燈具相接，用于對(duì)導(dǎo)入的太陽(yáng)光向光亮燈具進(jìn)行傳輸；光亮燈具,與所述光纖束相接，用于將通過(guò)所述光纖束傳輸?shù)奶?yáng)光轉(zhuǎn)變成室內(nèi)照明光；太陽(yáng)能電池板，與太陽(yáng)能電池控制器相接，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能；太陽(yáng)能電池控制器，分別與所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池、LED燈具和所述陽(yáng)光導(dǎo)入器相接，用于電能的用儲(chǔ)分配和控制；蓄電池，與所述太陽(yáng)能電池控制器相接，用于存儲(chǔ)由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變的電能，并為L(zhǎng)ED燈具提供照明電源，為所述陽(yáng)光導(dǎo)入器提供工作電源；以及LED燈具，與所述太陽(yáng)能電池控制器相接，用于室內(nèi)的電光照明。所述陽(yáng)光導(dǎo)入器包括用于聚焦太陽(yáng)光的若干菲涅爾透鏡和若干鏡杯，每個(gè)所述鏡杯的杯口上設(shè)置一個(gè)所述菲涅爾透鏡，在每個(gè)所述鏡杯的底部接有一根光纖，所有所述鏡杯固定在鏡杯固定架上，在所述鏡杯固定架上還設(shè)置有太陽(yáng)跟蹤傳感器；所述鏡杯固定架鉸接在筒架上，并通過(guò)安裝在所述筒架上俯仰驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制俯仰角度變化；所述筒架插接在底座上，并通過(guò)安裝在所述底座上的方位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制水平角度變化。在所述底座上扣接有透光外罩。在每個(gè)所述鏡杯的底面安裝有光纖固定裝置和散熱裝置。所述鏡杯的杯口與所述太陽(yáng)跟蹤傳感器在同一個(gè)平面上。本實(shí)用新型具有兩種取光、用光的工作模式:第一種是由陽(yáng)光導(dǎo)入器和光亮燈具組成的太陽(yáng)光利用模式，包括太陽(yáng)光的采集導(dǎo)入和陽(yáng)光照明這兩個(gè)部分；第二種是由太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電池控制器、蓄電池和LED燈具等組成的太陽(yáng)能蓄電利用模式。后者作為前者的一種補(bǔ)充模式，可將太陽(yáng)能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和電能儲(chǔ)存，從而在沒(méi)有太陽(yáng)光或陽(yáng)光不足的時(shí)間段內(nèi)，提供太陽(yáng)能的蓄電照明，由此實(shí)現(xiàn)不間斷照明。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與陽(yáng)光導(dǎo)入兩種照明模式，互為補(bǔ)充，不間斷照明，是一種真正的陽(yáng)光照明，綠色、環(huán)保，便捷、實(shí)用。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是陽(yáng)光導(dǎo)入器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括陽(yáng)光導(dǎo)入器、光纖束、光亮燈具、太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電池控制器、蓄電池和LED燈具等部分，分為陽(yáng)光照明和蓄電照明兩個(gè)互為補(bǔ)充的部分。陽(yáng)光照明部分包括對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行跟蹤、采集和導(dǎo)入的陽(yáng)光導(dǎo)入器，對(duì)導(dǎo)入的太陽(yáng)光進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w束，以及將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成室內(nèi)照明光的光亮燈具。蓄電照明部分包括將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能的太陽(yáng)能電池板，對(duì)轉(zhuǎn)換的電能進(jìn)行使用或儲(chǔ)存的分配與控制的太陽(yáng)能電池控制器，存儲(chǔ)電能的蓄電池，以及用于室內(nèi)的電光照明的LED燈具。兩套取光系統(tǒng)的工作不是相互獨(dú)立的，在陽(yáng)光不足時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能電池控制器的控制，可以自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到LED照明模式；當(dāng)陽(yáng)光又恢復(fù)充足時(shí)，可自動(dòng)切回到陽(yáng)光照明模式。另外，蓄電池還可通過(guò)太陽(yáng)能電池控制器為陽(yáng)光導(dǎo)入器提供太陽(yáng)跟蹤所需的能量。如圖2所示，本實(shí)用新型中的陽(yáng)光導(dǎo)入器包括用于聚焦太陽(yáng)光的若干菲涅爾透鏡3和若干鏡杯4，每個(gè)鏡杯4的杯口上設(shè)置一個(gè)菲涅爾透鏡3 ;在每個(gè)鏡杯4的底部接有一根光纖6，所有光纖6匯集成光纖束，連接到室內(nèi)的光亮燈具上。所有鏡杯4固定在一個(gè)鏡杯固定架10上，在鏡杯固定架10的中心位置上還固定有太陽(yáng)跟蹤傳感器2。鏡杯固定架10通過(guò)兩端的支撐軸鉸接在一個(gè)筒架7上，在筒架7上還安裝有由伺服電機(jī)、減速器和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的俯仰驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，以控制鏡杯固定架10以及鏡杯固定架10上的鏡杯4和太陽(yáng)跟蹤傳感器2的俯仰角度變化。筒架7插接在一個(gè)底座9上，在底座9上還安裝有由伺服電機(jī)、減速器和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的方位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8，以控制筒架7及其附屬裝置的水平角度變化。由此即可實(shí)現(xiàn)鏡杯4和太陽(yáng)跟蹤傳感器2的各向角度變化，從而完成對(duì)太陽(yáng)光的同步跟蹤。在底座9上扣接有半球形的亞克力透光外罩1，以起到擋風(fēng)遮雨的作用。在每個(gè)鏡杯4的底面還應(yīng)安裝光纖固定裝置和散熱裝置。鏡杯4的杯口與太陽(yáng)跟蹤傳感器2應(yīng)保持在同一個(gè)平面上，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確跟蹤。在一個(gè)鏡杯4上安裝一個(gè)菲涅爾透鏡3和一根光纖6，組成一個(gè)獨(dú)立的聚光單元，這樣在生產(chǎn)過(guò)程中容易調(diào)試和安裝。光纖可采用大直徑塑料光纖，其導(dǎo)光效果好，價(jià)格便宜。俯仰驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和方位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8還可采用減速電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)等，并通過(guò)PWM調(diào)速和脈沖計(jì)數(shù)，以控制俯仰和水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，跟蹤精度聞。陽(yáng)光導(dǎo)入照明模式的工作原理是:通過(guò)太陽(yáng)跟蹤傳感器2使陽(yáng)光導(dǎo)入器中由鏡杯4和菲涅爾透鏡3所組成的采光器時(shí)刻跟隨太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)而偏轉(zhuǎn)；菲涅爾透鏡3把太陽(yáng)光聚集成一個(gè)小光斑，光斑照射到鏡杯4中的光纖上端面上，再通過(guò)光纖6傳導(dǎo)到安裝在室內(nèi)的光亮燈具上，以提供室內(nèi)照明。在陽(yáng)光充足時(shí)，太陽(yáng)能電池板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，?chǔ)存在蓄電池中。等到陽(yáng)光不足或夜晚時(shí)，再把蓄電池中電能提供給LED燈具，供室內(nèi)照明，以補(bǔ)充光亮燈具照明的不足。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)太陽(yáng)的跟蹤，用菲尼爾透鏡把陽(yáng)光聚焦到光纖上，通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)高效的光導(dǎo)傳送，而且具有獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)，除給陽(yáng)光導(dǎo)入器中的伺服系統(tǒng)供電外，還能在陽(yáng)光不足時(shí)提供 不間斷照明。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，其特征是，包括有: 陽(yáng)光導(dǎo)入器，分別與光纖束和太陽(yáng)能電池控制器相接，用于太陽(yáng)光的跟蹤、采集和導(dǎo)A ； 光纖束，分別與所述陽(yáng)光導(dǎo)入器和光亮燈具相接，用于對(duì)導(dǎo)入的太陽(yáng)光向光亮燈具進(jìn)行傳輸； 光亮燈具，與所述光纖束相接，用于將通過(guò)所述光纖束傳輸?shù)奶?yáng)光轉(zhuǎn)變成室內(nèi)照明光； 太陽(yáng)能電池板，與太陽(yáng)能電池控制器相接，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能； 太陽(yáng)能電池控制器，分別與所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池、LED燈具和所述陽(yáng)光導(dǎo)入器相接，用于電能的用儲(chǔ)分配和控制； 蓄電池，與所述太陽(yáng)能電池控制器相接，用于存儲(chǔ)由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變的電能，并為L(zhǎng)ED燈具提供照明電源，為所述陽(yáng)光導(dǎo)入器提供工作電源；以及 LED燈具，與 所述太陽(yáng)能電池控制器相接，用于室內(nèi)的電光照明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，其特征是，所述陽(yáng)光導(dǎo)入器包括用于聚焦太陽(yáng)光的若干菲涅爾透鏡和若干鏡杯，每個(gè)所述鏡杯的杯口上設(shè)置一個(gè)所述菲涅爾透鏡，在每個(gè)所述鏡杯的底部接有一根光纖，所有所述鏡杯固定在鏡杯固定架上，在所述鏡杯固定架上還設(shè)置有太陽(yáng)跟蹤傳感器；所述鏡杯固定架鉸接在筒架上，并通過(guò)安裝在所述筒架上俯仰驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制俯仰角度變化；所述筒架插接在底座上，并通過(guò)安裝在所述底座上的方位驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制水平角度變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，其特征是，在所述底座上扣接有透光外罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，其特征是，在每個(gè)所述鏡杯的底面安裝有光纖固定裝置和散熱裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，其特征是，所述鏡杯的杯口與所述太陽(yáng)跟蹤傳感器在同一個(gè)平面上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能雙模取光系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括陽(yáng)光導(dǎo)入器、光纖束、光亮燈具、太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電池控制器、蓄電池和LED燈具等部分。本實(shí)用新型具有兩種取光、用光的工作模式第一種是由陽(yáng)光導(dǎo)入器和光亮燈具組成的太陽(yáng)光利用模式，包括太陽(yáng)光的采集導(dǎo)入和陽(yáng)光照明這兩個(gè)部分；第二種是由太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電池控制器、蓄電池和LED燈具等組成的太陽(yáng)能蓄電利用模式。后者作為前者的一種補(bǔ)充模式，可將太陽(yáng)能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和電能儲(chǔ)存，從而在沒(méi)有太陽(yáng)光或陽(yáng)光不足的時(shí)間段內(nèi)，提供太陽(yáng)能的蓄電照明，由此實(shí)現(xiàn)不間斷照明。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與陽(yáng)光導(dǎo)入兩種照明模式，互為補(bǔ)充，不間斷照明，是一種真正的陽(yáng)光照明，綠色、環(huán)保，便捷、實(shí)用。
文檔編號(hào)G05D3/00GK203115817SQ201320137759
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者季占峰, 張煥釗, 梁金山, 何會(huì)彬, 付榮波, 李興辰 申請(qǐng)人:河北神舟衛(wèi)星通信股份有限公司