一种智慧路灯系统

摘要

本发明提供一种智慧路灯系统，包括灯头、灯杆和太阳能供电系统，灯头与灯杆连接，太阳能供电系统包括太阳能板、逆变器和蓄电池，太阳能板安装在灯杆安装有灯头一侧的对侧，太阳能板倾斜向上设置，灯头通过逆变器与太阳能板连接，灯头通过逆变器与蓄电池连接，太阳能板与蓄电池连接，太阳能板设置有防水装置，防水装置包括湿度传感器、电机和旋转保护罩，湿度传感器安装在灯头，湿度传感器与电机连接，电机与旋转保护罩连接，旋转保护罩可转动式安装在太阳能板两侧。本发明解决了当遇到下雨等潮湿天气状况时，太阳能板容易因雨点的经常性冲击而损坏，并且太阳能板也容易因长时间处于潮湿状态而发生漏电现象的问题。

权利要求

1.一种智慧路灯系统，其特征在于，包括灯头、灯杆和太阳能供电系统，灯头与灯杆连接，太阳能供电系统包括太阳能板、逆变器和蓄电池，太阳能板安装在灯杆安装有灯头一侧的对侧，太阳能板倾斜向上设置，灯头通过逆变器与太阳能板连接，灯头通过逆变器与蓄电池连接，太阳能板与蓄电池连接，太阳能板设置有防水装置，防水装置包括湿度传感器、电机和旋转保护罩，湿度传感器安装在灯头，湿度传感器与电机连接，电机与旋转保护罩连接，旋转保护罩可转动式安装在太阳能板两侧；

太阳能供电系统还包括辅助供电电路，辅助供电电路包括太阳能板的太阳能电池板B1、光敏电阻RG、三极管Q1、MOS管Q2、三极管Q3、稳压管ZD1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、二极管D1和输出端P1；

太阳能电池板B1的正极均与二极管D1的正极和电阻R3的一端连接，太阳能电池板B1的负极均与电阻R4的一端和三极管Q3的发射极连接且均接地，电阻R3的另一端与光敏电阻RG的一端连接，光敏电阻RG的另一端和电阻R4的另一端均与三极管Q3的基极连接，二极管D1的负极均与电容C1的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端和MOS管Q2的源极连接，三极管Q3的集电极均与电容C1的另一端和三极管Q1的发射极连接且均接地，三极管Q1的基极与稳压管ZD1的正极连接，稳压管ZD1的负极与电阻R1的另一端连接，三极管Q1的集电极均与电阻R2的另一端和MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极均与电容C2的一端和输出端P1连接，电容C2的另一端接地，输出端P1用于供电；

当光敏电阻RG受光照时，其阻值变小，三极管Q3导通，辅助供电电路工作；当光敏电阻RG不受光照时，其阻值又恢复到在黑暗环境下的阻值，即阻值变大，三极管Q3由导通变为截止，辅助供电电路不工作。

2.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，旋转保护罩为透明保护罩。

3.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，太阳能电池板B1为多晶硅5W/

5V的太阳能电池板。

4.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，三极管Q1为NPN型的2N3904型号的三极管。

5.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，三极管Q3为NPN型的9013型号的三极管。

6.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，MOS管Q2为P型沟道的IRF9840型号的MOS管。

7.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，输出端P1与蓄电池连接，对蓄电池进行充电。

8.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，输出端P1通过逆变器与灯头连接，对灯头进行供电。

9.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，旋转保护罩为弧形保护罩。

10.如权利要求1所述的一种智慧路灯系统，其特征在于，防水装置还包括定时控制器，定时控制器与电机连接。

说明书

一种智慧路灯系统

技术领域

[0001] 本发明涉及路灯技术领域，更具体地涉及一种智慧路灯系统。

背景技术

[0002] 道路照明是指为道路及其附属设施设置的照明。用于提高夜间车辆行驶和行人行走的安全性，防止发生交通事故。合理设置，可以改善交通条件，减少驾驶疲劳，提高道路通
行能力，有效减少交通事故。

[0003] 路灯是最常见的一种道路照明工具，现有的太阳能路灯通常是在路灯上增加太阳能电池板，并结合控制器、蓄电池等设备有效地保证了路灯晚上的正常供电，但是，现有的
太阳能板一般是直接裸露在空气中的，当遇到下雨等潮湿天气状况时，太阳能板容易因雨
点的经常性冲击而损坏，并且太阳能板也容易因长时间处于潮湿状态而发生漏电现象。因
此，有必要提供一种智慧路灯系统，以克服上述问题。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种智慧路灯系统，以解决现有的太阳能板一般是直接裸露在空气中的，当遇到下雨等潮湿天气状况时，太阳能板容易因雨点的经常性冲击而损坏，并且太阳
能板也容易因长时间处于潮湿状态而发生漏电现象的问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智慧路灯系统，包括灯头、灯杆和太阳能供电系统，灯头与灯杆连接，太阳能供电系统包括太阳能板、逆变器和蓄
电池，太阳能板安装在灯杆安装有灯头一侧的对侧，太阳能板倾斜向上设置，灯头通过逆变
器与太阳能板连接，灯头通过逆变器与蓄电池连接，太阳能板与蓄电池连接，太阳能板设置
有防水装置，防水装置包括湿度传感器、电机和旋转保护罩，湿度传感器安装在灯头，湿度
传感器与电机连接，电机与旋转保护罩连接，旋转保护罩可转动式安装在太阳能板两侧；

[0006] 太阳能供电系统还包括辅助供电电路，辅助供电电路包括太阳能板的太阳能电池板B1、光敏电阻RG、三极管Q1、MOS管Q2、三极管Q3、稳压管ZD1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻
R4、电容C1、电容C2、二极管D1和输出端P1；

[0007] 太阳能电池板B1的正极均与二极管D1的正极和电阻R3的一端连接，太阳能电池板B1的负极均与电阻R4的一端和三极管Q3的发射极连接且均接地，电阻R3的另一端与光敏电
阻RG的一端连接，光敏电阻RG的另一端和电阻R4的另一端均与三极管Q3的基极连接，二极
管D1的负极均与电容C1的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端和MOS管Q2的源极连接，三极
管Q3的集电极均与电容C1的另一端和三极管Q1的发射极连接且均接地，三极管Q1的基极与
稳压管ZD1的正极连接，稳压管ZD1的负极与电阻R1的另一端连接，三极管Q1的集电极均与
电阻R2的另一端和MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极均与电容C2的一端和输出端P1连
接，电容C2的另一端接地，输出端P1用于供电。

[0008] 进一步地，旋转保护罩为透明保护罩。

[0009] 进一步地，太阳能电池板B1为多晶硅5W/5V的太阳能电池板。

[0010] 进一步地，三极管Q1为NPN型的2N3904型号的三极管。

[0011] 进一步地，三极管Q3为NPN型的9013型号的三极管。

[0012] 进一步地，MOS管Q2为P型沟道的IRF9840型号的MOS管。

[0013] 进一步地，输出端P1与蓄电池连接，对蓄电池进行充电。

[0014] 进一步地，输出端P1通过逆变器与灯头连接，对灯头进行供电。

[0015] 进一步地，旋转保护罩为弧形保护罩。

[0016] 进一步地，防水装置还包括定时控制器，定时控制器与电机连接。

[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的智慧路灯系统通过设置旋转保护罩对太阳能板进行保护，避免雨天等潮湿天气时，太阳能板因雨点的冲击而损坏，太
阳能电池板因长时间处于潮湿状态而发生漏电现象；而且针对潮湿天气，在光线较弱时，现
有的太阳能供电电路不能正常运行的情况，通过辅助供电电路，使得即使在光线较弱时，太
阳能电池板也能继续供电，提高了供电效率。

附图说明

[0018] 图1为本发明的一种智慧路灯系统的辅助供电电路的电路示意图。

[0019] 图2为本发明的一种智慧路灯系统的电机和旋转保护罩的连接示意图。

[0020] 图3为本发明的一种智慧路灯系统的牵引索和滑轮的连接示意图。

[0021] 图4为本发明的一种智慧路灯系统的手轮的结构示意图。

[0022] 图5为本发明的一种智慧路灯系统的灯头与灯杆的连接示意图。

[0023] 图6为本发明的一种智慧路灯系统的相邻槽盖的连接示意图。

[0024] 图7为本发明的一种智慧路灯系统的复位卡合件的结构示意图。

[0025] 图8为本发明的一种智慧路灯系统的槽盖与辅助轮的连接示意图。

[0026] 图9为本发明的一种智慧路灯系统的辅助槽与辅助轮的位置示意图。

[0027] 图10为本发明的一种智慧路灯系统的灯头与槽盖的连接示意图。

[0028] 附图标记：1为灯头，2为灯杆，3为滑轮，4为牵引索，5为电机，6为旋转保护罩，7为手轮，8为槽盖，9为复位卡合件，10为辅助槽，11为辅助轮，12为收卷盘，13为接力板。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

[0030] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实
施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明
保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要
求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，
本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本
发明保护的范围。

[0031] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出
创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

[0032] 请参阅图1至图10，图中所示者为本发明所选用的实施例结构，此仅供说明之用，在专利申请上并不受此种结构的限制。

[0033] 实施例一

[0034] 一种智慧路灯系统，包括灯头1、灯杆2和太阳能供电系统，灯头1与灯杆2连接，太阳能供电系统包括太阳能板、逆变器和蓄电池，太阳能板安装在灯杆2安装有灯头1一侧的
对侧，太阳能板倾斜向上设置，灯头1通过逆变器与太阳能板连接，灯头1通过逆变器与蓄电
池连接，太阳能板与蓄电池连接，太阳能板设置有防水装置，防水装置包括湿度传感器、电
机5和旋转保护罩6，湿度传感器安装在灯头1，湿度传感器与电机5连接，如图2所示，电机5
与旋转保护罩6连接，旋转保护罩6可转动式安装在太阳能板两侧；

[0035] 太阳能供电系统还包括辅助供电电路，如图1所示，辅助供电电路包括太阳能板的太阳能电池板B1、光敏电阻RG、三极管Q1、MOS管Q2、三极管Q3、稳压管ZD1、电阻R1、电阻R2、
电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、二极管D1和输出端P1；

[0036] 太阳能电池板B1的正极均与二极管D1的正极和电阻R3的一端连接，太阳能电池板B1的负极均与电阻R4的一端和三极管Q3的发射极连接且均接地，电阻R3的另一端与光敏电
阻RG的一端连接，光敏电阻RG的另一端和电阻R4的另一端均与三极管Q3的基极连接，二极
管D1的负极均与电容C1的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端和MOS管Q2的源极连接，三极
管Q3的集电极均与电容C1的另一端和三极管Q1的发射极连接且均接地，三极管Q1的基极与
稳压管ZD1的正极连接，稳压管ZD1的负极与电阻R1的另一端连接，三极管Q1的集电极均与
电阻R2的另一端和MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极均与电容C2的一端和输出端P1连
接，电容C2的另一端接地，输出端P1用于供电。

[0037] 进一步地，旋转保护罩6为透明保护罩。太阳能电池板B1为多晶硅5W/5V的太阳能电池板。三极管Q1为NPN型的2N3904型号的三极管。三极管Q3为NPN型的9013型号的三极管。
MOS管Q2为P型沟道的IRF9840型号的MOS管。输出端P1与蓄电池连接，对蓄电池进行充电。输
出端P1通过逆变器与灯头1连接，对灯头1进行供电。旋转保护罩6为弧形保护罩。防水装置
还包括定时控制器，定时控制器与电机5连接。

[0038] 实施例二

[0039] 二极管D1的型号为1N4148，电阻R1的阻值为10kΩ，电阻R2的阻值为100kΩ，电容C2的大小为100μF。

[0040] 太阳能电池板B1接收外界光线产生电流，通过二极管D1给电容C1充电；电容C1为一个容量为1F的超级大电容；二级管D1起防止电流反向的作用。在外界光线弱时，产生的电
流小，电容C1的充电时间就长，当电容C1电压达到4V时候，3.3V的稳压管ZD1反向击穿，三级
管Q1导通，将MOS管Q2栅极拉低，MOS管Q2导通。通过电容C1积累到一定的能量后，三级管Q1
导通，MOS管Q2才开始工作，起到了减小MOS管Q2固有的工作损耗，使太阳能电池，在光线很
弱的状态下也能积累能量。

[0041] 辅助供电电路利用光敏电阻RG受光照阻值发生变化的特性，控制三极管Q3的通断，即控制辅助供电电路工作与否。当光敏电阻RG受光照时，其阻值变小，三极管Q3导通，辅
助供电电路工作；当光敏电阻RG不受光照时，其阻值又恢复到在黑暗环境下的阻值，即阻值
变大，三极管Q3由导通变为截止，辅助供电电路不工作。能够保证辅助供电电路在没有光线
的情况下，能够停止工作，减少损耗。在辅助供电电路的基础上，可以与现有的太阳能供电
电路配合使用，只需增设光敏传感器，通过光敏传感器检测光线的强弱，当光线较强时，可
以使用现有的太阳能供电电路；当光线较弱时，可以切换为辅助供电电路，从而实现减少工
作损耗。又或者现有的太阳能供电电路和辅助供电电路同时使用，增加供电量，可以快速蓄
电和供电。

[0042] 电阻R3的阻值为2.2kΩ，电阻R4的阻值2kΩ。

[0043] 实施例三

[0044] 在本发明实施的过程中，还发现在路灯维修时，通常需要维修人员攀爬到灯杆2顶端，或者使用升降机将维修人员送到与灯头1一个高度的位置，不管哪种方式，维修人员都
需要进行高空作业，而高空作业的难度性和危险性是众所周知的，所以维修成本往往是比
较高的，这会给路灯的运营者带来较大的运营成本。

[0045] 针对上述问题，本智慧路灯系统增设了升降系统，且对灯头1和灯杆2进行了如下设置：

[0046] 如图5和图10所示，灯头1包括LED光源灯片和安装有LED光源灯片的灯罩，灯杆2包括两端封闭的直角凹槽和与直角凹槽相匹配的槽盖8，灯头1位于槽盖8一侧面；

[0047] 如图6所示，槽盖8有多个，多个槽盖8依次连接后与直角凹槽组成灯杆2，靠近灯罩的槽盖8与灯罩固定连接，相邻的槽盖8的连接处设置有复位卡合件9，除最底端的槽盖8外
的其余槽盖8下部外侧均设置有与复位卡合件9相匹配的卡槽，复位卡合件9设置于除与灯
罩连接的槽盖8外的其余槽盖8的上部内侧，复位卡合件9与卡槽卡合连接后，直角凹槽安装
有槽盖8的一侧面由下往上逐渐向直角凹槽的底侧面倾斜；

[0048] 如图3所示，升降系统包括多个与直角凹槽内壁固定连接的滑轮3、依次套在多个滑轮3之间的牵引索4和与槽盖8内壁下部固定连接后形成L型结构的接力板13，牵引索4一
端与灯罩固定连接，另一端收卷式缠绕在收卷盘12，如图3和图4所示，收卷盘12同轴连接有
手轮7，直角凹槽两内侧设置有辅助槽10，如图9所示，辅助槽10内设置有在辅助槽10内移动
的辅助轮11，如图8所示，槽盖8两侧分别与两侧辅助槽10内的辅助轮11连接。

[0049] 复位卡合件9采用弹性材料制作而成，弹性材料能够使得复位卡合件9内挤压时，能够缩向槽盖8，上一个槽盖8能够向下滑动，或下一个槽盖8向上移动时，复位卡合件9能够
恢复原状卡合到卡槽，将两个槽盖8连接在一起。为了更好实现上述效果，如图7所示，在复
位卡合件9内部设置有弹簧；复位卡合件9横向设置有多个；复位卡合件9纵向设置有多个。

[0050] 实施例四

[0051] 当需要对灯头1进行维修或更换LED光源灯片时，打开设置在灯杆2下部的检修门，检修门内安装有手轮7，转动手轮7，收卷盘12开始放松牵引索4，灯头1在自身的重力下开始
下降，与灯罩连接的槽盖8的接力板13下降到下一个槽盖8的接力板13，复位卡合件9在作用
力下脱离卡槽，复位卡合件9缩向槽盖8，接力板13一个一个往下压，槽盖8重叠，接力板13重
叠，直至压到最底端的接力板13，即灯头1下降到方便维修人员工作的高度，不需要进行高
空作业，这具有重大意义，降低了维修人员的风险，也降低了路灯运营者的运营成本。手轮7
可以手动，也可以增设辅助电机5进行电动控制。

[0052] 其中，辅助槽10和辅助轮11能够使得槽盖8更好地上下移动，减少磨损，延长使用寿命。多个滑轮3形成省力的结构，更方便维修人员进行灯头1的安装和维修更换等。灯头1
的安装过程可以参照上述灯头1下降过程的反向运动。而且该升降系统、灯头1和灯杆2的设
置可以应用于本发明中的太阳能供电系统，可以使得太阳能板的安装和维修更换等更加方
便快捷，也降低了太阳能供电系统维修人员的风险，也降低了太阳能供电系统运营者的运
营成本，只需将安装有太阳能板的一侧面的灯杆2一侧设置为槽盖8的形式，灯罩替换为太
阳能板即可实现。

[0053] 以上所述实施例是用以说明本发明，并非用以限制本发明，所以举例数值的变更或等效元件的置换仍应隶属本发明的范畴。

[0054] 由以上详细说明，可使本领域普通技术人员明了本发明的确可达成前述目的，实已符合专利法的规定。

[0055] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优
选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而
已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、
等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。