一種智能式太陽能光纖激光混合照明裝置，包括自動跟蹤系統、電源系統、光纖導光系統、激光發生器和尾燈，所述自動跟蹤系統包括玻璃罩、電機、減速裝置、支架、電動伸縮桿、傳動桿、跟蹤傳感器以及主控模塊，所述電源系統包括第一太陽能電池板、第二太陽能電池板、第三太陽能電池板和蓄電池，所述光纖導光系統包括聚光單元、光纖、光纖耦合器，所述激光發生器包括紅綠藍三色激光裝置，所述尾燈包括光纖燈、LED燈、LED驅動器、220V市電電源及光線感應器。采用本發明專利技術能夠在太陽光變化無常的情況下，保證系統的穩定性，制造及運行成本低，節能環保。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種光纖照明裝置，具體是一種。
技術介紹
目前，隨著煤炭、石油、天然氣等不可再生能源的逐漸消耗，能源問題越來越受到人類的關注，節能環保越來越受到人類的重視，開發利用新能源、減少不可再生能源的消耗，是人類社會可持續發展的唯一選擇。人類對太陽能的利用已有很長的歷史，但其利用效率都不高。目前光伏發電的最高效率僅為25%，且其制造成本非常高。若是直接利用太陽光進行照明，少了光一電一光轉換環節，則其效率將大大提高，然而因為地域、天氣等原因，陽光存在的不穩定性，因此目前國內光纖導光照明的局限性很大。
技術實現思路
為了克服現在技術的上述缺點，本專利技術提供一種，在睛天時利用光纖把陽光直接引入到室內照明，并利用激光發生器保持光強的穩定性；雨天、陰天和晚上則利用儲存在蓄電池中的電能通過光纖導入激光照明；當陽光及蓄電池中的電量都不足時，才啟動LED照明，最大程度地利用太陽能，盡可能的節約一次性能源。該裝置制造成本低、運行穩定，而且提高了太陽能的利用率，有效地節約了能源。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案是一種智能式太陽能光纖激光混合照裝置，它是由光纖導光照明、激光照明及LED照明組成的混合照明裝置。包括自動跟蹤系統、電源系統、光纖導光系統、激光發生器和尾燈，所述自動跟蹤系統包括玻璃罩、電機、減速裝置、支架、電動伸縮桿、傳動桿、跟蹤傳感器以及主控模塊，所述電源系統包括第一太陽能電池板、第二太陽能電池板、第三太陽能電池板和蓄電池，所述光纖導光系統包括聚光單元、光纖、光纖耦合器，所述激光發生器包括紅綠藍三色激光裝置，所述尾燈包括光纖燈、LED燈、LED驅動器、220V市電電源及光線感應器。所述跟蹤傳感器由圓筒、圓筒外部第一水平方向硅光電池、第二水平方向硅光電池、第一垂直方向娃光電池、第二垂直方向娃光電池、菲涅爾透鏡及圓筒內部的陣列式感光傳感器構成，四個方向的硅光電池分為兩對，每一對成45度角，“八”字形放置于圓筒外，一對控制水平方向的角度，另一對控制垂直方向的角度。所述主控模塊包括電路模塊、液晶顯示器、按鍵，主控模塊、電機、電動伸縮桿和跟蹤傳感器通過數據線相連，減速裝置和電機安裝在玻璃罩內的固定平臺上，支架垂直安裝在減速裝置的一個轉動軸上，電動伸縮桿底端連接在支架中間凸出的桿的一端，另一端與固定在放置采光模塊的半球形框架底端的桿相連，半球形框架的底部安裝在支架的頂端，跟蹤傳感器安裝在半球形框架內與半球框架的圓平面垂直。所述電源系統包括第一太陽能電池板、第二太陽能電池板、第三太陽能電池板和蓄電池。第一太陽能電池板安裝在采光平面的位置上；第二太陽能電池板安裝在與微電機相連的轉動軸上，第三太陽能電池板是一塊固定的太陽能電板，三種太陽能電池板通過太陽能充電器給蓄電池充電。所述光纖導光系統包括聚光單元、光纖、光纖耦合器，光纖的一端接在光纖固定器上，另一端接到光纖稱合器的第一輸入端，光纖稱合器的第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端分別接到激光發生器的紅色、綠色、藍色激光的輸出端，光纖耦合器的輸出端通過光纖接入到室內的尾燈上。所述聚光單元包括菲涅爾透鏡、圓筒、太陽能電池板、微電機、濾光片、光纖固定器，菲涅爾透鏡安裝在圓筒的頂部，太陽能電池板固定在與微電機相連的轉軸上，微電機安裝在圓筒的外面，濾光片安裝在光纖固定器的漏斗型口上。所述激光發生器通過電源線與電池相連，激光發生器通過信號線與主控模塊相連，激光發生器的輸出端接到光纖耦合器的三個輸入端。所述尾燈包括光纖燈、LED燈、LED驅動器、220V市電電源和光線感應器，光纖燈與室內的光纖相連，LED燈、光線感應器通過導線與LED驅動器相連，LED驅動器接入220V市電電源。所述的智能式太陽能光纖激光混合照明裝置的控制方法，包括如下步驟在主控模塊設置有一時鐘芯片，自動跟蹤系統根據時鐘芯片設定的時間6 00開始工作，20 00自動跟蹤系統復位，跟蹤傳感器外部四個方向的硅光電池開始采集陽光強度，將光強轉化為模擬電信號，再轉換為數字信號，將光強分為1024個等級，根據光強判斷是否有陽光，當光強達到一定程度，就比較哪一個方向的光強強一點，就驅動電機和電動伸縮桿朝那個方向轉動，直到每一對的兩個硅光電池上的光強是一樣的，就基本上對準了太陽，再讀取陣列式感光傳感器的數據，確定陽光匯聚點的坐標，驅動電機和電動伸縮桿使陽光匯聚點移到中心點上，準確對準太陽，使陽光垂直照射到菲涅爾透鏡上，準確匯聚到光纖固定器的漏斗型的進光口中，第一太陽能電池板、第二太陽能電池板、第三太陽能電池板經充電控制器給蓄電池充電，主控模塊根據采集到的陽光強度調整聚光單元內的太陽能電池板的角度，調整進光量，使光線保持穩定，若陽光強度低于設定的值，主控模塊就發送信號給激光發生器，由激光發生器產生激光，通過光纖耦合器補充到光纖中，維持光線的穩定，當陽光的強度達到設定值時，主控模塊發送信號給激光發生器，停止產生激光，當沒有光傳輸到尾燈時，即當陽光太弱且蓄電池電量不足時，光線感應器檢測到光纖燈沒有光傳入時產生一個高電平發送到LED驅動器，啟動LED燈照明，檢測到光纖燈有光傳入時，產生一個低電平發送到LED驅動器，關閉LED照明。本專利技術的突出優點在于，由于設計有太陽能光纖導光照明、激光照明及LED照明組成的混合照明裝置，在睛天時利用光纖把陽光直接引入到室內照明，并利用激光發生器保持光線的穩定性；雨天、陰天和晚上則利用儲存在蓄電池中的電能通過光纖導入激光照明；當陽光及蓄電池中的電量都不足時，才啟動LED照明，最大程度地利用太陽能，盡可能的節約一次性能源。該裝置制造成本低、運行穩定，而且提高了太陽能的利用率，有效地節約了能源。附圖說明圖1是本專利技術所述的自動化太陽能光纖照明裝置的結構示意圖。圖2是跟蹤傳感器結構圖。圖3是跟蹤傳感器的俯視圖。圖4是聚光單元結構圖。圖5是尾燈結構圖。圖6是光纖耦合器結構圖。具體實施例方式以下通過附圖和實施例對本專利技術的技術方案作進一步說明。如圖1所示，一種智能式太陽能光纖激光混合照明裝置，包括自動跟蹤系統、電源系統、光纖導光系統、激光發生器和尾燈。所述自動跟蹤系統包括玻璃罩1、電機2、減速裝置3、支架4、電動伸縮桿5、傳動桿6、跟蹤傳感器8以及主控模塊12。如圖2和圖3所不,所述跟蹤傳感器由圓筒806、圓筒外部第一水平方向娃光電池802、第二水平方向娃光電池803、第一垂直方向娃光電池804、第二垂直方向娃光電池805、菲涅爾透鏡801及圓筒內部的陣列式感光傳感器807構成，四個方向的硅光電池分為兩對，每一對成45度角，“八”字形放置于圓筒外，一對控制水平方向旋轉，一對控制垂直方向的角度。硅光電池產生的電壓、電流不僅與光照強度有關，還與它的等效感光面積有關，在光照相同的條件下，等效感光面積越大，所產生的電壓、電流也越大。當陽光垂直照射到跟蹤傳感器的菲涅爾透鏡上時，陽光與四個硅光電池所成的角度是相同的，即硅光電池的等效感光面積是相同的，硅光電池上所產生的電壓信號是相等的，當陽光與菲涅爾透鏡不垂直時，陽光與四個硅光電池所成的角度是就會有偏差，即硅光電池的等效感光面積是不相同的，硅光電池上產生的電壓信號就會不同。當第一水平方向硅光電池802上的電壓大于第二水平方向硅光電池803上的電壓，則主控模塊就驅動電機2朝順時針方向轉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種智能式太陽能光纖激光混合照明裝置，包括自動跟蹤系統、電源系統、光纖導光系統、激光發生器和尾燈，其特征在于，所述自動跟蹤系統包括玻璃罩、電機、減速裝置、支架、電動伸縮桿、傳動桿、跟蹤傳感器以及主控模塊，所述主控模塊通過數據線與電機、電動伸縮桿以及跟蹤傳感器相連，減速裝置和電機安裝在玻璃罩內的固定平臺上，支架垂直安裝在減速裝置的一個轉動軸上，電動伸縮桿底端連接在支架中間凸出的桿的一端，另一端與固定在放置采光模塊的半球形框架底端的傳動桿相連，半球形框架的底部安裝在支架的頂端，跟蹤傳感器安裝在半球形框架內與半球形框架的圓平面垂直，所述電源系統包括第一太陽能電池板、第二太陽能電池板、第三太陽能電池板和蓄電池，第一太陽能電池板安裝在采光平面的位置上，第二太陽能電池板安裝在與微電機相連的轉動軸上，第三太陽能電池板固定安裝在蓄電池架上，三種太陽能電池板通過太陽能充電器給蓄電池充電，所述光纖導光系統包括聚光單元、光纖、光纖耦合器，光纖的一端接在聚光單元的光纖固定器上，另一端接到光纖耦合器的第一輸入端，光纖耦合器的第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端分別接到激光發生器的紅色、綠色、藍色三個激光輸出端，光纖耦合器的輸出端通過光纖接入到室內的尾燈上，所述聚光單元包括菲涅爾透鏡、圓筒、第二太陽能電池板、微電機、濾光片、光纖固定器，菲涅爾透鏡安裝在圓筒的頂部，第二太陽能電池板固定在與微電機相連的轉軸上，微電機安裝在圓筒的側面，濾光片安裝在光纖固定器的漏斗型的進光口上，所述激光發生器是能夠發生多組紅、綠、藍三色激光的裝置，所述激光發生器通過電源線與電池相連，通過信號線與主控模塊相連，激光發生器的輸出端接光纖耦合器的第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端的三個輸入端，所述尾燈包括光纖燈、LED燈、LED驅動器、220V市電電源及光線感應器，光纖燈與室內的光纖相連，LED燈、光線感應器通過導線與LED驅動器相連，LED驅動器接入220V市電電源。...
【技術特征摘要】
1.一種智能式太陽能光纖激光混合照明裝置，包括自動跟蹤系統、電源系統、光纖導光系統、激光發生器和尾燈，其特征在于，所述自動跟蹤系統包括玻璃罩、電機、減速裝置、支架、電動伸縮桿、傳動桿、跟蹤傳感器以及主控模塊，所述主控模塊通過數據線與電機、電動伸縮桿以及跟蹤傳感器相連，減速裝置和電機安裝在玻璃罩內的固定平臺上，支架垂直安裝在減速裝置的一個轉動軸上，電動伸縮桿底端連接在支架中間凸出的桿的一端，另一端與固定在放置采光模塊的半球形框架底端的傳動桿相連，半球形框架的底部安裝在支架的頂端，跟蹤傳感器安裝在半球形框架內與半球形框架的圓平面垂直， 所述電源系統包括第一太陽能電池板、第二太陽能電池板、第三太陽能電池板和蓄電池，第一太陽能電池板安裝在采光平面的位置上，第二太陽能電池板安裝在與微電機相連的轉動軸上，第三太陽能電池板固定安裝在蓄電池架上，三種太陽能電池板通過太陽能充電器給蓄電池充電， 所述光纖導光系統包括聚光單元、光纖、光纖耦合器，光纖的一端接在聚光單元的光纖固定器上，另一端接到光纖稱合器的第一輸入端，光纖稱合器的第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端分別接到激光發生器的紅色、綠色、藍色三個激光輸出端，光纖耦合器的輸出端通過光纖接入到室內的尾燈上， 所述聚光單元包括菲涅爾透鏡、圓筒、第二太陽能電池板、微電機、濾光片、光纖固定器，菲涅爾透鏡安裝在圓筒的頂部，第二太陽能電池板固定在與微電機相連的轉軸上，微電機安裝在圓筒的側面，濾光片安裝在光纖固定器的漏斗型的進光口上， 所述激光發生器是能夠發生多組紅、綠、藍三色激光的裝置，所述激光發生器通過電源線與電池相連，通過信號線與主控模塊相連，激光發生器的輸出端接光纖耦合器的第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端的三個輸入端， 所述尾燈包括光纖燈、LED燈、LED驅動器、220V市電電源及光線感應器，光纖燈與室內的光纖相連，LED燈、光線感應器通過導線與LED驅動器相連，LED驅動...
【專利技術屬性】
技術研發人員：沈曉明，周春，孫友明，何歡，符躍春，
申請(專利權)人：廣西大學，
類型：發明
國別省市：
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