一种可展开式高效发电太阳能路灯

技术领域

本申请涉及路灯领域，具体涉及一种可展开式高效发电太阳能路灯。

背景技术

太阳能路灯是现有的一种常见的路灯，其主要的优点是可以实现通过太阳光的自储能，从而可以实现发电、储能、供电的一体化，其主要的技术点在于提高发电效率，从而可以使得供能的时间足够长，但是提高单位面积的太阳能电池板的发电效率需要技术的逐渐进步和迭代，因此现有的路灯生产中一般是通过增加太阳能电池板的面积来增加发电效率，从而为路灯提供足够的电量，但是面积过大的太阳能电池板一方面不够美观，在安装于城市道路时，不利于城市整体的美化，更重要地，面积过大的太阳能电池板容易导致在强风天气下，太阳能电池板由于受风面大而导致损坏。

发明内容

发明目的：为了克服上述的缺陷，本申请提供一种可展开式高效发电太阳能路灯。

技术方案：一种太阳能路灯，包括灯杆、照明单元以及连接在灯杆和照明单元之间的连接单元，所述灯杆的顶部具有顶部法兰、底部具有底部法兰，所述照明单元包括收纳箱体、与收纳箱体连接的安装箱以及与收纳箱体连接的连接罩，所述安装箱处安装有多个LED灯头，所述收纳箱体内安装有蓄电池和控制单元，所述收纳箱的顶部安装有固定太阳能电池板；所述连接单元包括与顶部法兰连接的下方连接板和与连接罩连接的上方连接板，所述上方连接板和下方连接板固定连接，且上方连接板和下方连接板还通过支撑杆连接。

进一步地，所述收纳箱体为长方体形，包括顶板、底板、第一端部板、第二端部板以及两个侧板，所述固定太阳能电池板固定于顶板的上表面，所述连接罩与所述底板固定连接；所述安装箱与其中一个侧板固定连接；所述第一端部板处具有第一端部开口，第二端部板处具有第二端部开口，所述蓄电池和控制单元安装于所述底板处，所述底板处还安装有被所述控制单元控制的散热风扇。

进一步地，所述收纳箱体内安装有驱动单元和传动单元，所述传动单元包括安装于收纳箱体内的第一转轴、第二转轴和第三转轴，第一转轴处安装有两个第一动轮，第二转轴处安装有两个第二动轮，第三转轴处安装有两个第三动轮，两个第一动轮、两个第二动轮和两个第三动轮分为两组，同一组的第一动轮、第二动轮和第三动轮之间安装有传动带；所述驱动单元包括驱动电机、由驱动电机驱动的主动轮、安装于第三转轴处的从动轮以及安装在主动轮和从动轮之间的同步带；所述第一端部开口处安装有第一导辊，所述第二端部开口处安装有第二导辊，所述收纳箱体内安装有第一光伏单元和第二光伏单元，所述第一光伏单元包括两个第一活动块、连接在两个第一活动块之间的第一圆柱形杆、被所述第一圆柱形杆穿过的第一连接板以及与第一连接板固定连接的活动板，两个第一活动块和两个传动带一一对应，每个传动带处固定有一个所述第一活动块，所述活动板内具有容纳凹槽，所述容纳凹槽的两侧具有条形滑槽，所述容纳凹槽的端部具有安装凹槽，所述安装凹槽内安装有第一弹性卷绕收绳装置，所述容纳凹槽内安装有第一太阳能电池板，所述第一太阳能电池板的两侧具有与所述条形滑槽配合的条形滑轨，所述第一太阳能电池板的端部和第一弹性卷绕收绳装置之间连接有第一拉绳，所述第一太阳能电池板处固定有能够抵接第一端部板外侧的限位抵接块，所述活动板能够抵接所述第一导辊；所述第二光伏单元包括两个第二活动块、连接在两个第二活动块之间的第二圆柱形杆、被所述第二圆柱形杆穿过的第二连接板以及与第二连接板固定连接的第二太阳能电池板，所述第二太阳能电池板两侧均具有第一滑轨，两个侧板的内侧均具有与第一滑轨配合的第一滑槽，所述第二太阳能电池板的上表面具有两个第二滑轨，每个第二滑轨处安装有一个滑杆单元，所述滑杆单元包括第一滑杆和与第一滑杆固定连接的第二滑杆，所述第一滑杆处具有与所述第二滑轨配合的第二滑槽，所述第二滑杆具有第三滑槽，所述顶板的下表面具有两个与所述第三滑槽配合的第三滑轨，所述第二滑杆的端部能够抵接第二端部板的内侧壁，每个第一滑杆处均安装有第二弹性卷绕收绳装置，每个第二滑轨的端部均固定连接有端部块，两个第二弹性卷绕收绳装置和两个端部块一一对应，相对应的第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间连接有第二拉绳。

进一步地，两个侧板的内侧壁均具有条形的第一限位槽、条形的第二限位槽以及连接第一限位槽的端部和第二限位槽的端部的连接槽，所述第一限位槽和第二限位槽的夹角在5-20之间；所述活动板的两侧均具有圆柱形的限位销，两个限位销和两个侧板一一对应，所述限位销能够在所述第一限位槽、第二限位槽以及所述连接槽内滑动。

从而使得活动板的移动被限位，更加稳定。

进一步地，所述活动板远离第一连接板的端部固定有第一限位抵接板，所述第二太阳能电池板远离第二连接板的端部固定有第二限位抵接板；所述控制单元能够控制所述太阳能路灯处于收纳状态和展开状态，所述收纳状态中，所述第一限位抵接板抵接第一端部板的外侧壁，所述第二限位抵接板抵接第二端部板外侧壁，所述第一太阳能电池板的端部抵接所述容纳凹槽的端部，每个第一滑杆的端部抵接对应的端部块，两个限位销均位于对应的第一限位槽内；所述展开状态中，所述第一太阳能电池板和固定太阳能电池板平行，两个限位销均位于对应的第二限位槽内，所述限位抵接块抵接第一端部板的外侧，所述第二滑杆的端部抵接第二端部板的内侧。

进一步地，所述收纳状态中，所述第一活动块位于第一动轮和第三动轮之间，所述第二活动块位于第一动轮和第二动轮之间；所述展开状态中，所述第一活动块位于第一动轮和第二动轮之间，所述第二活动块位于第一动轮和第二动轮之间。

进一步地，所述容纳凹槽的端部具有两个所述安装凹槽，每个安装凹槽内的第一弹性卷绕收绳装置与所述第一太阳能电池板之间均连接有第一拉绳。

进一步地，第一转轴的两端和两个侧板之间均通过第一轴承连接；第二转轴的两端和两个侧板之间均通过第二轴承连接；第三转轴的两端和两个侧板之间均通过第三轴承连接。

进一步地，所述上方连接板和连接罩通过螺栓固定；所述上方连接板和下方连接板均为矩形，上方连接板其中一个边与下方连接板的其中一个边固定连接，上方连接板的另一个边与下方连接板的另一个边通过两个所述支撑杆连接；所述上方连接板和下方连接板所呈的夹角在5-30度之间。

进一步地，所述安装箱处安装有3个所述LED灯头，呈一排排列，3个LED灯头分为两个外侧LED灯头和一个中间LED灯头，所述中间LED灯头位于两个外侧LED灯头之间。

进一步地，所述蓄电池为锂电池；所述控制单元包括控制盒、安装于控制盒内的微处理器以及与微处理器连接的5G通信单元。

进一步地，两个端部块均与第二太阳能电池板的上表面固定连接。

进一步地，所述容纳箱内安装有温度传感器。

进一步地，所述第一端部板和第二端部板处均具有通风孔。

进一步地，第一动轮和第三动轮之间的传动带与第二动轮和第三动轮之间的同步带之间的夹角大于等于90度。

进一步地，第一动轮和第三动轮之间的传动带与第二动轮和第三动轮之间的同步带垂直。

进一步地，展开状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度大于收纳状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度；展开状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度大于收纳状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度。

进一步地，展开状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度大于收纳状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度10cm以上；展开状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度大于收纳状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度50cm以上。

进一步地，所述控制单元能够控制所述太阳能路灯处于第一过渡状态、第二过渡状态和第三过渡状态，所述第一过渡状态中，所述限位销位于第一限位槽内，所述第二滑杆的端部抵接第二端部板的内侧；所述第二过渡状态中，所述限位销位于连接槽内，所述活动板抵接所述第一导辊，所述第二滑杆的端部抵接第二端部板的内侧；所述第三过渡状态中，所述限位销位于第二限位槽内，所述限位抵接块抵接第一端部板的外侧，所述第二滑杆的端部抵接第二端部板的内侧。

进一步地，收纳状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度、第一过渡状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度、第二过渡状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度以及第三过渡状态中第一弹性卷绕收绳装置和第一太阳能电池板之间的第一拉绳的长度相等。

进一步地，收纳状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度和第一过渡状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度相等；所述第一过渡状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度、所述第二过渡状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度、第三过渡状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度以及展开状态中第二弹性卷绕收绳装置和端部块之间的第二拉绳的长度依次变大。

有益效果：本申请的太阳能路灯，相对于一般的太阳能路灯其具有如下的优点：1)本申请的太阳能路灯仅仅具有灯杆、连接单元和照明单元，照明单元内集成了太阳能电池板、蓄电池、控制单元和LED灯头，从而实现功能模块的一体化，更方便安装，且造型一体化更加美观；

2)本申请的路灯，由于最大可用的太阳能电池板面积很大，因此能够供能的电量多，且配合多个LED灯头，从而具有更好的照明效果；

3)本申请的太阳能路灯的太阳能电池板采用可展开的方式，且结构设计巧妙，从而获得更大的发电效率，且在强风天气下可以收纳起来，从而太阳能路灯使用寿命更加长。

4)本申请的两侧的太阳能电池板，位于同一高度，在控制好第一、二太阳能电池板长度的情况下，展开后，两侧可以大致保持类似对称的状态，从而更加美观。

附图说明

图1为收纳状态下，路灯示意图；

图2为第一过渡状态，路灯示意图；

图3为A区域放大图；

图4为B区域放大图；

图5为第二过渡状态下，路灯示意图；

图6为第三过渡状态下，路灯示意图；

图7为展开状态下，路灯示意图；

图8为展开状态下，路灯另一视角示意图；

图9为部件拆分第一视角示意图；

图10为部件拆分第二视角示意图。

为了示意更加清楚，图1-10中其中有一个侧板未画出。

具体实施方式

附图标记：1灯杆；1.1底部法兰；1.2顶部法兰；

2连接单元；2.1下方连接板；2.2上方连接板；2.3支撑杆；2.4连接罩；

3.1安装箱；3.2LED灯头；

4容纳箱；4.1第一端部板；4.1.1第一导辊；4.2第二端部板；4.2.1第二导辊；4.3顶板；4.3.1固定太阳能电池板；4.4底板；4.4.1蓄电池；4.4.2控制单元；4.4.3散热风扇；4.5侧板；4.5.1第一限位槽；4.5.2第二限位槽；4.5.3连接槽；

5.1第一动轮；5.2第二动轮；5.3第三动轮；5.4传动带；5.5同步带；5.5.1从动轮；5.5.2主动轮；5.5.3驱动电机；

6第一光伏单元；6.1第一活动块；6.2第二圆柱形杆；6.3第一连接板；6.4活动板；6.4.1第一弹性卷绕收绳装置；6.5限位销；6.6第一限位抵接板；6.7第一太阳能电池板；6.7.1条形滑轨；6.7.2限位抵接块；

7第二光伏单元；7.1第二活动块；7.2第二圆柱形杆；7.3第二连接板；7.4第二太阳能电池板；7.4.1第一滑轨；7.4.2第二滑轨；7.4.3端部块；7.4.4第二限位抵接板；7.5第一滑杆；7.5.1第二弹性卷绕收绳装置；7.5.2第二拉绳；7.6第二滑杆。

下面结合附图作具体说明：一种可展开式高效发电太阳能路灯，包括灯杆1、照明单元以及连接在灯杆1和照明单元之间的连接单元2，所述灯杆1的顶部具有顶部法兰1.2、底部具有底部法兰1.1，所述照明单元包括收纳箱体4、与收纳箱体4连接的安装箱3.1体以及与收纳箱体连接的连接罩2.4，所述安装箱3.1处安装有多个LED灯头3.2，所述收纳箱体内安装有蓄电池4.4.1和控制单元4.4.2，所述收纳箱的顶部安装有固定太阳能电池板4.3.1；所述连接单元包括与顶部法兰1.2连接的下方连接板2.1和与连接罩2.4连接的上方连接板2.2，所述上方连接板2.2和下方连接板2.1固定连接，且上方连接板2.2和下方连接板2.1还通过支撑杆2.3连接。所述收纳箱体为长方体形，包括顶板4.3、底板4.4、第一端部板4.1、第二端部板4.2以及两个侧板4.5，所述固定太阳能电池板4.3.1固定于顶板4.3的上表面，所述连接罩2.4与所述底板4.4固定连接；所述安装箱3.1与其中一个侧板4.5固定连接；所述第一端部板4.1处具有第一端部开口，第二端部板4.2处具有第二端部开口，所述蓄电池4.4.1和控制单元安装于所述底板4.4处，所述底板4.4处还安装有被所述控制单元控制的散热风扇4.4.3。

所述收纳箱体内安装有驱动单元和传动单元，所述传动单元包括安装于收纳箱体内的第一转轴、第二转轴和第三转轴，第一转轴处安装有两个第一动轮5.1，第二转轴处安装有两个第二动轮5.2，第三转轴处安装有两个第三动轮5.3，两个第一动轮5.1、两个第二动轮5.2和两个第三动轮5.3分为两组，同一组的第一动轮5.1、第二动轮5.2和第三动轮5.3之间安装有传动带5.4；所述驱动单元包括驱动电机5.5.3、由驱动电机5.5.3驱动的主动轮5.5.2、安装于第三转轴处的从动轮5.5.1以及安装在主动轮5.5.2和从动轮5.5.1之间的同步带5.5；所述第一端部开口处安装有第一导辊4.1.1，所述第二端部开口处安装有第二导辊4.2.1，所述收纳箱体内安装有第一光伏单元6和第二光伏单元7，所述第一光伏单元6包括两个第一活动块6.1、连接在两个第一活动块6.1之间的第一圆柱形杆6.2、被所述第一圆柱形杆6.2穿过的第一连接板6.3以及与第一连接板6.3固定连接的活动板6.4，两个第一活动块6.1和两个传动带5.4一一对应，每个传动带5.4处固定有一个所述第一活动块6.1，所述活动板6.4内具有容纳凹槽，所述容纳凹槽的两侧具有条形滑槽，所述容纳凹槽的端部具有安装凹槽，所述安装凹槽内安装有第一弹性卷绕收绳装置6.4.1，所述容纳凹槽内安装有第一太阳能电池板6.7，所述第一太阳能电池板6.7的两侧具有与所述条形滑槽配合的条形滑轨6.7.1，所述第一太阳能电池板6.7的端部和第一弹性卷绕收绳装置6.4.1之间连接有第一拉绳，所述第一太阳能电池板6.7处固定有能够抵接第一端部板外侧的限位抵接块6.7.2，所述活动板6.4能够抵接所述第一导辊4.1.1；所述第二光伏单元7包括两个第二活动块7.1、连接在两个第二活动块7.1之间的第二圆柱形杆7.2、被所述第二圆柱形杆7.2穿过的第二连接板7.3以及与第二连接板7.3固定连接的第二太阳能电池板7.4，所述第二太阳能电池板7.4两侧均具有第一滑轨7.4.1，两个侧板4.5的内侧均具有与第一滑轨7.4.1配合的第一滑槽，所述第二太阳能电池板7.4的上表面具有两个第二滑轨7.4.2，每个第二滑轨7.4.2处安装有一个滑杆单元，所述滑杆单元包括第一滑杆7.5和与第一滑杆7.5固定连接的第二滑杆7.6，所述第一滑杆7.5处具有与所述第二滑轨7.4.2配合的第二滑槽，所述第二滑杆7.6具有第三滑槽，所述顶板4.3的下表面具有两个与所述第三滑槽配合的第三滑轨，所述第二滑杆7.6的端部能够抵接第二端部板4.2的内侧壁，每个第一滑杆7.5处均安装有第二弹性卷绕收绳装置7.5.1，每个第二滑轨7.4.2的端部均固定连接有端部块7.4.3，两个第二弹性卷绕收绳装置7.5.1和两个端部块7.4.3一一对应，相对应的第二弹性卷绕收绳装置7.5.1和端部块7.4.3之间连接有第二拉绳7.5.2。

两个侧板4.5的内侧壁均具有条形的第一限位槽4.5.1、条形的第二限位槽4.5.2以及连接第一限位槽4.5.1的端部和第二限位槽4.5.2的端部的连接槽4.5.3，所述第一限位槽4.5.1和第二限位槽4.5.2的夹角在5-20之间；所述活动板6.4的两侧均具有圆柱形的限位销6.5，两个限位销6.5和两个侧板4.5一一对应，所述限位销6.5能够在所述第一限位槽4.5.1、第二限位槽4.5.2以及所述连接槽4.5.3内滑动。所述活动板6.4远离第一连接板6.3的端部固定有第一限位抵接板6.6，所述第二太阳能电池板7.4远离第二连接板7.3的端部固定有第二限位抵接板7.4.4；所述控制单元能够控制所述太阳能路灯处于收纳状态和展开状态，所述收纳状态中，所述第一限位抵接板6.6抵接第一端部板4.1的外侧壁，所述第二限位抵接板7.4.4抵接第二端部板4.2外侧壁，所述第一太阳能电池板6.7的端部抵接所述容纳凹槽的端部，每个第一滑杆7.5的端部抵接对应的端部块7.4.3，两个限位销6.5均位于对应的第一限位槽6.5.1内；所述展开状态中，所述第一太阳能电池板6.7和固定太阳能电池板4.3.1平行，两个限位销6.5均位于对应的第二限位槽4.5.2内，所述限位抵接块抵接第一端部板的外侧，所述第二滑杆7.6的端部抵接第二端部板4.2的内侧。

所述容纳凹槽的端部具有两个所述安装凹槽，每个安装凹槽内的第一弹性卷绕收绳装置6.4.1与所述第一太阳能电池板6.7之间均连接有第一拉绳。第一转轴的两端和两个侧板4.5之间均通过第一轴承连接；第二转轴的两端和两个侧板4.5之间均通过第二轴承连接；第三转轴的两端和两个侧板4.5之间均通过第三轴承连接。所述上方连接板2.2和连接罩2.4通过螺栓固定；所述上方连接板2.2和下方连接板2.1均为矩形，上方连接板2.2其中一个边与下方连接板2.1的其中一个边固定连接，上方连接板2.2的另一个边与下方连接板2.1的另一个边通过两个所述支撑杆2.3连接；所述上方连接板2.2和下方连接板2.1所呈的夹角在5-30度之间。所述安装箱3.1处安装有3个所述LED灯头3.2，呈一排排列，3个LED灯头3.2分为两个外侧LED灯头和一个中间LED灯头，所述中间LED灯头位于两个外侧LED灯头之间。所述蓄电池4.4.1为锂电池；所述控制单元包括控制盒、安装于控制盒内的微处理器以及与微处理器连接的5G通信单元。

如图所示，本申请的太阳能路灯，照明单元通过连接单元与所述灯杆固定连接，从而连接方便，现场安装时，只需将照明单元通过连接单元与灯杆单元连接即可。照明单元处具有3个LED灯头，从而可以实现更远的照明，范围更大的照明。并且蓄电池、控制单元均可以安装在容纳箱内，从而结构更加紧凑，容纳箱内安装有温度传感器，从而温度过高时可以启动散热风扇进行散热。

并且任何情况下，顶部的固定太阳能电池板均可以用发电，始终保持一定的发电效率。在良好的天气，可以展开两侧的第一、二太阳能电池板用于发电，在恶劣天气可以将第一、二太阳能电池板收纳至容纳箱内，从而使得在强风天气下，照明单元不会损坏。具体展开和收纳的步骤如下：图1是收纳状态下的示意图，此时第一、二太阳能电池板均收纳在容纳箱内，并且第一限位抵接板抵接第一端部板的外侧，第二限位抵接板抵接第二端部板的外侧，从而实现对第一、二太阳能电池板的保护，并且第一、二限位抵接板可以避免驱动电机驱动过头，对位置进行限位，从而实现对整个照明单元的保护。接下来，驱动电机驱动传动带移动，第一活动块和第二活动块的移动的距离是始终保持相等的，随着同步带的传动，首先会变换至图2所示的第一过渡状态，此时第一、二太阳能电池板均伸出容纳箱外一部分；接着继续传动，如图5所示，第一太阳能电池板机会完全伸出容纳箱，第二太阳能电池板大部分伸出容纳箱，且第二滑杆与第二太阳能电池板已经发生了相对位移；接着继续转动，如图6所示，第一太阳能电池板的限位销进入第二限位槽；接着继续传动，如图7所示，第一太阳能电池板的位置相对于图6不变，但活动板的位置向容纳箱内部移动，第二太阳能电池板继续向容纳箱外伸出。从而实现完全的展开，并且此时虽然第一、二太阳能电池板只有很少的部分位于容纳箱内，大部分都伸出容纳箱外，但是由于第一太阳能电池板被活动箱支撑，第二太阳能电池板被两个滑杆单元支撑，活动板和两个滑杆单元是有很大一部分位于容纳箱体内的，因此对第一、二太阳能电池板的支撑整体上是非常稳定的，既获得了较大的太阳能电池板的发电面积，又获得了较高的太阳能电池板展开后的稳定性。需要切换为收纳状态时，只需将上述的过程逆向执行即可。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。