CN117651357A - 太阳能光感断电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了太阳能光感断电器，主要涉及节能环保领域。包括支座，所述支座的顶端设置有测光探头，所述测光探头的周端环绕设置有遮光组件，所述遮光组件由遮光材料制作而成，所述遮光组件用于屏蔽测光探头侧面与地面的人造光源。本发明的有益效果在于：本装置通过对太阳光照度进行检测采集，同时将采集后的信号同提前录入好的当地天黑照度的勒克斯值进行对比，能够得知是否处于黑天或白天状态，进行相应的调节，天黑时，控制电灯开启，且根据不同的天黑程度实现灯光昏暗的调节；天亮时，能够控制电灯关闭，能够实现精准的控制。同时设置有遮光组件，能够遮蔽测光探头侧面位置与地面上的人造光源，避免周围光源影响测光探头产生错物的判断。

Description

太阳能光感断电器

技术领域

本发明涉及节能环保领域，具体是太阳能光感断电器。

背景技术

目前大部分商铺通过安装时控开关，或者靠天亮以后员工上下班来开关灯，但是不管是安装时控开关或者员工进行开关灯的方式，对于电灯开关使用并不精确，员工开灯的方式，时常存有忘记关灯的现象，导致白天灯还在亮，而时控开关虽然能够进行定时关灯，但是随着季节的变化昼夜交替时间产生变换，时控开关不能够根据季节的更替进行自动的调节，所以对电灯开关也不精确，因此会造成了很大的电力浪费。

而如今光电传感器已经是非常成熟的技术了。光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件，其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。

因此针对于上述问题能够结合现有技术，伴随着太阳的照射，对电灯的开关实现精准的控制，节省电力的消耗。

发明内容

本发明的目的在于提供太阳能光感断电器，它能够针北美市场为了防止遭到盗窃而需要夜晚开灯进行警示的情况，进行精准的电灯的开关控制，依次能够节约用电、减少灯泡损耗的情况。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

太阳能光感断电器，包括支座，所述支座的顶端设置有测光探头，所述测光探头的周端环绕设置有遮光组件，所述遮光组件由遮光材料制作而成，所述遮光组件用于屏蔽测光探头侧面与地面的人造光源。

所述遮光组件外形呈碗装，且碗口位置朝上，所述测光探头的位于碗底位置。

所述遮光组件位于碗口位置设置有透明的玻璃罩。

所述支座与遮光组件之间设置有调节组件，所述调节组件用于调节遮光组件进行转动。

所述调节组件包括摆动齿座、摆动驱动件、转动底座，所述摆动齿座的顶端与遮光组件的底端相连接，所述摆动齿座底端位置设置齿轮，所述齿轮嵌入在转动底座的上端位置，所述摆动驱动件配合摆动齿座设置在转动底座内部，驱动摆动齿座进行摆动。

所述转动底座底端位置嵌入在支座的上端位置，所述转动底座底端位置设置有内齿轮条，配合所述内齿轮条设置有转动驱动件，所述转动驱动件位于支座内部，且驱动转动底座进行转动。

所述遮光组件上设置有两组追踪系统，所述追踪系统包括两个光线传感器、一个终端处理器，两个光线传感器之间相对设置在遮光组件上，两组所述追踪系统中的终端处理器分别用于控制摆动驱动件、转动驱动件。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本装置通过对太阳光照度进行检测采集，同时将采集后的信号同提前录入好的当地天黑照度的勒克斯值进行对比，能够得知是否处于黑天或白天状态，从而能够进行相应的调节，天黑时，控制电灯开启，且根据不同的天黑程度实现灯光昏暗的调节；天亮时，能够控制电灯关闭，能够实现精准的控制。同时设置有遮光组件，能够遮蔽测光探头侧面位置与地面上的人造光源，从而能够避免周围光源影响测光探头产生错物的判断。

2、进一步而言设置有调节组件，能够针对倾斜式的房顶进行适应的调节，同时设置有追踪系统，追踪系统能够对太阳光进行追踪定位，从而能够进一步保证测光探头对太阳光照度的采集，提高装置的精准性。

附图说明

附图1是本发明整体结构示意图。

附图2是本发明中整体结构爆炸视图。

附图3是本发明中整体结构爆炸视图。

附图4是本发明中遮光组件内部表面图。

附图5是本发明中主视剖面图。

附图6是本发明中右视剖面图。

附图7是本发明中安装状态图。

附图8是本发明中测光探头运行流程图。

附图中所示标号：

1、支座；2、测光探头；3、遮光组件；4、玻璃罩；5、摆动齿座；6、摆动驱动件；7、转动底座；8、内齿轮条；9、转动驱动件；11、第一传感器；12、第二传感器；13、第三传感器；14、第四传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明所述是太阳能光感断电器，如图1所示，主体结构包括支座1，所述支座1的顶端位置设置有测光探头2，所述测光探头2的周端位置设置有遮光罩，所述遮光罩由遮光材质制作而成，所述遮光罩用于遮挡测光探头2的侧面及地面的人造光源。

对于北美的市场而言，北美属于地广人稀的情况，因此北美的一些区域的商铺街与公寓楼建筑高度并不会很高，且之间高度几乎相同。本装置在进行应用时，会安装房顶位置，而由于区域内的建筑几乎都是相同高度的，所以不存在被房屋遮挡的现象，即使存有被房屋遮挡的现象，也能够通过设置有较长的支撑杆，使得本装置的安装位置与周围建筑楼顶高度相同，或者直接安装在高处的楼顶上进行使用。

对于本装置中测光针头的使用原理进行陈述说明：

所述测光针头包括光敏电阻、比较器、可调电位器、输出器，其中光敏电阻、可调电位器、输出器分别与比较器相连接，此处的比较器为智能终端芯片。首先我们需要明白什么是勒克斯，勒克斯是照度的单位。表示为被光均匀照射的物体，在1平方米面积上所得的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。其中照度是反映光照强度的一种物理量，简而言之，就是通过评判对比勒克斯的数值大小来评判是否天黑。而由于每个地方天黑时勒克斯的数值不同，所以本装置在进行售卖时，会根据售卖位置的不同，将当地天黑时的勒克斯数值录入到可调电位器中，依次来实现对比调节。

如图8所示，在使用时，光敏电阻会采集太阳光所照射出来勒克斯值，具体的反应为，光敏电阻在光线暗时，电阻会增大，反之则小。结合此特性，通过与可调电位器输出电压在对比器内进行比较，依次来控制电灯的开灭。首先，太阳的勒克斯值小于可调电位器设定的值时，此时表明天黑，光敏电阻的阻值变大，传输至比较器内进行比较，比较器做出判断，通过输出器控制配电箱使电灯开启，进行照明。反之，太阳的勒克斯值大于可调电位器设定的值时，此时表明天亮，光敏电阻的阻值变小，同时传输至比较器进行比较，比较器做出判断，通过输出器控制配电箱使电灯关闭。上述过程中由于太阳光照的了勒克斯的值会产生变化，能够借助这一特性实现对电灯光亮的调节，例如：太阳光越暗，光敏电阻阻值越大，电灯灯泡越亮；反之太阳光越亮，光敏电阻阻值越小，电灯灯泡越暗。如此设置适应化的调节能够适应人们用光的需求，也能够节省电力的消耗。对测光探头2与电灯的连接结构进行说明，所述测光探头2的底端设置有传输线，所述传输线穿过遮光组件3的底部位置与配电箱内的开关组件相连接，所述遮光组件3的底部配合设置有通孔。

对于设置有遮光组件3进行说明，商铺设置的位置附件基本都时成群的建筑物，所以会有很多的人造光源及电灯或广告灯等发光源，因此为了防止人造光源对测光探头2产生错误判断的影响，所以设置有遮光组件3，而因为测光探头2只需要测得头顶上天空的光亮即可，所以所述遮光组件3外形呈碗装，且碗口位置朝上设置，所述测光探头2位于碗底位置，如图3、5、6所示，如此设置能够有效的遮挡住周围人造光源。

由于北美地区房顶基本上都是斜顶。因此针对其倾斜的样式，为了便于装置的安装设置有支座1，但是又因为所有房顶的倾斜角度都不同，且不是所有的房顶都是倾斜的，因此为了能够使得测光探头2不论是那种房顶都能够进行有效的探测应用，所以在支座1遮光组件3之间设置有调节组件，所述支座1与遮光组件3之间设置有调节组件，所述调节组件用于调节遮光组件3进行转动，能够使得遮光组件3相对于不同倾斜角度的房顶进行角度调节，使得遮光组件3内部的测光探头2进行充足的太阳光采集。

调节组件的具体结构，如图2、3所示，所述调节组件包括摆动齿座5、摆动驱动件6、转动底座7、转动驱动件9，所述摆动齿座5的顶端与遮光组件3的底部相连接，所述摆动齿座5底端位置设置齿轮，所述齿轮嵌入在转动底座7的上端位置，转动底座7配合设置有凹槽，齿轮中心位置与转动底座7的上端位置通过一个销轴进行连接，使得摆动齿座5能够围绕转动底座7的上端进行摆动。所述摆动驱动件6配合摆动齿座5设置在转动底座7内部，驱动摆动齿座5进行摆动，摆动驱动件6具体为小型伺服电机。

调节组件的运行原理，如图5所示，摆动驱动件6输出端会设置有与摆动齿座5底部相配的齿轮，在启动摆动驱动件6进行转动后，由于摆动齿座5底部的齿轮圆心位置被在转动底座7上，只能够进行自身的转动，因此摆动齿座5上端会带动遮光组件3进行摆动，由于摆动驱动件6为伺服电机，对其限定有行程，结合摆动齿座5底部的齿轮为半圆形，所以摆动齿座5上端只能够进行一定限位的摆动，不会进行整体的旋转。这就使得遮光组件3能够到达摆动调节角度的效果，能够如图7所示，应对倾斜式的房顶进行角度调节。

而进一步为了能够使得遮光组件3更加灵活的调节，对转动底座7进行改进设计，如图3、6所示，所述转动底座7底端位置嵌入在支座1的上端位置，支座1上端配合设置有凹槽，所述转动底座7的底端位置设置有内齿轮条8，配合所述内齿轮条8设置有转动驱动件9，所述转动驱动件9设置在支座1内部，且驱动转动底座7进行转动，其中转动驱动件9具体的为小型马达。对于转动底座7的改进设置结合上述中摆动齿座5的设置，能够实现遮光组件3与测光探头2的万向摆动，从而能够对于太阳光的移动路线进行追踪。

对于使用调节组件对太阳能光进行追踪可通过现有技术太阳能板围绕太阳光转动的技术来实现，在所述遮光组件3上设置有两组追踪系统，所述追踪系统包括两个光线传感器、一个终端处理器，两个所述光线传感器相对设置在遮光组件3上，并且两个光线传感器同时与终端处理器相连接，两组所述追踪系统中的终端处理器分别用于控制摆动驱动件6、转动驱动件9。

追踪系统的运行方式，以控制摆动驱动件6的第一组追踪系统进行说明，其中两个光线传感器分别为第一传感器11、第二传感器12，此时假设第一传感器11感受到的光线强，第二传感器12感受到的光线弱，此时将信号传输至终端处理器，终端处理器为智能芯片经过处理后，控制摆动驱动件6正向转动，向第一光线传感器的位置进行转动，当第一光线传感器与第二传感器12之间感受的光线强度相同时，此时信号传输至终端处理器，终端处理器控制摆动驱动件6停止转动；当第二传感器12感受的光线强时，则控制摆动驱动件6反向转动，向第二光线传感器的位置进行转动。如此能够实现对于光线的追踪。而控制转动驱动件9的第二组追踪系统结构原理相同。

总而言之，追踪系统能够通过对比两侧光线传感器之间的太阳光照度大小，在经过终端处理器的分析，控制驱动件向太阳光照度强的位置进行转动，及能够理解为哪里太阳光照度大向那个方向转动，当两侧光线传感器感受的太阳光照度相同时及能够停止转动。

上述中两组追踪系统的具体安装结构如图4所示，其中两组中的终端处理器设置在支座1内部，且两组中的终端处理器分别通过电线与相对应的光线传感器相连接。第一组追踪系统中的两个光线传感器沿摆动齿座5上齿轮径向两端位置进行安装的，为图中的第一传感器11与第二传感器12。第二组追踪系统中的两个光线传感器位置分别设置在摆动齿座5上齿轮转动的轴线两端位置。为图中的第三传感器13与第四传感器14。结合追踪系统而言，在追踪太阳光照的过程中由于，摆动齿座底部的齿轮是半齿装置，及可以了解为摆动齿轮的摆动幅度有限，结合房顶的倾斜角度而言，摆动的幅度，相对于平面夹角呈70°-110°之间，同时结合遮光组件碗装的样式，测光探头设置底部的结构设计，以及整体装置安装在最高处的情况，追踪系统的活动过程中，测光探头不会被周围的人造光线所影响。

综上所述：

上述中通过测光探头2能够达到对天是黑天还是白天进行辨别，同时在售卖时，通过得知购买者地点后，在测光探头2内部的可调电位器提前录入当地黑天的勒克斯值，使其在进行使用时，通过光敏电阻采集到的太阳光照的勒克斯值与可调电位器内的勒克斯值进行对比来得知是出于黑天还是白天，从而能够对电灯进行精准的控制。而为了应对不同样式的房顶安装位置和太阳进行运动的现象，对本装置进行改进设计的调节组件与追踪系统两者进行配合运动，能够实现对于太阳位置的追踪，从而能够进行准确判断，同时进行说明上述中各种电子元件所使用的电能，都是通过配电箱进行供电，使用电线或传输线相连接的。

对本装置的使用方法：

S1，将支座1底部固定在房顶上，对装置进行通电，

S2，此时两组追踪系统上各自的光线传感器对太阳光照度进行采集，

S3，采集的数据传输至各自终端处理器中，判断太阳的位置，

S4，分别对摆动驱动件6、转动驱动件9进行控制朝向太阳位置尽心转动，

S5，测光探头2中光敏电阻采集太阳照度的勒克斯值，

S6，采集的数据传输至比较器中，比较器将采集到的勒克斯值与可调电位器中的初始录入的勒克斯值进行比较得到结果，

S7，比较器控制电动进行开启或关闭。

Claims (7)

1.太阳能光感断电器，其特征在于：包括支座(1)，所述支座(1)的顶端设置有测光探头(2)，所述测光探头(2)的周端环绕设置有遮光组件(3)，所述遮光组件(3)由遮光材料制作而成，所述遮光组件(3)用于屏蔽测光探头(2)侧面与地面的人造光源。

2.根据权利要求1所述太阳能光感断电器，其特征在于：所述遮光组件(3)外形呈碗装，且碗口位置朝上，所述测光探头(2)的位于碗底位置。

3.根据权利要求2所述太阳能光感断电器，其特征在于：所述遮光组件(3)位于碗口位置设置有透明的玻璃罩(4)。

4.根据权利要求1所述太阳能光感断电器，其特征在于：所述支座(1)与遮光组件(3)之间设置有调节组件，所述调节组件用于调节遮光组件(3)进行转动。

5.根据权利要求4所述太阳能光感断电器，其特征在于：所述调节组件包括摆动齿座(5)、摆动驱动件(6)、转动底座(7)，所述摆动齿座(5)的顶端与遮光组件(3)的底端相连接，所述摆动齿座(5)底端位置设置齿轮，所述齿轮嵌入在转动底座(7)的上端位置，所述摆动驱动件(6)配合摆动齿座(5)设置在转动底座(7)内部，驱动摆动齿座(5)进行摆动。

6.根据权利要求5所述太阳能光感断电器，其特征在于：所述转动底座(7)底端位置嵌入在支座(1)的上端位置，所述转动底座(7)底端位置设置有内齿轮条(8)，配合所述内齿轮条(8)设置有转动驱动件(9)，所述转动驱动件(9)位于支座(1)内部，且驱动转动底座(7)进行转动。

7.根据权利要求6所述太阳能光感断电器，其特征在于：所述遮光组件(3)上设置有两组追踪系统，所述追踪系统包括两个光线传感器、一个终端处理器，两个光线传感器之间相对设置在遮光组件(3)上，两组所述追踪系统中的终端处理器分别用于控制摆动驱动件(6)、转动驱动件(9)。