[發明專利]智能式太陽能光纖激光混合照明裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201210558419.X
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103032810A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 沈曉明;周春;孫友明;何歡;符躍春
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V13/12;F21V23/00;F21V17/02;F21Y101/02
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 黃永校

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。

2.根據權利要求書1所述的智能式太陽能光纖激光混合照明裝置，其特征在于，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、第一垂直方向硅光電池、第二垂直方向硅光電池、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。

3.如權利要求書1所述的智能式太陽能光纖激光混合照明裝置的控制方法，其特征在于包括如下步驟：

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，然后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第二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，維持光強的穩定，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。