一种阳光输送机和ＬＥＤ互补照明装置，由云台、自动跟踪系统、光纤照明装置和ＬＥＤ光源四部分构成，所述云台包括云台采光板Ａ及安装在上面的玻璃凸透镜和太阳能电池板，自动跟踪系统包括阳光传感器和控制电机，所述阳光传感器通过数据线连接有控制电路模块，液晶显示器模块和按键模块，光纤照明装置采用塑料光导纤维和光纤终端发散器组成，ＬＥＤ光源包括蓄电池，蓄电池通过ＬＥＤ照明自动控制器连接有节能ＬＥＤ灯，利用阳光传感器来感知太阳光的照射情况，通过阳光传感器以及自动跟踪系统进而驱动控制电机工作，具有结构简单，制造和运行成本低的特点，具有很高的性价比和广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能
，特别涉及一种阳光输送机和LED互补照明装置。
技术介绍
随着社会的发展，能源问题已经越来越受到了人们的关注，能源是人类赖以生存的基础，也是经济和社会发展的物质保障。近年以来，随着一次性化石能源——煤炭、石油、 天然气开采殆尽，开发利用新能源成为解决能源危机的最有效途径。太阳能以储量巨大、持续长久、低碳环保等优点赢得了广泛关注，目前对太阳能的利用，通常是采用太阳能光伏发电后，再将电转换成光照明(光-电-光)，其效率仅为5 %，低效率成为太阳能推广利用的主要障碍之一。如果把太阳光直接通过光导纤维输送到白天也需要照明的场所，比如地下停车场、博物馆、大型商场、体育馆、宾馆等场合，太阳能的利用率将明显提高，甚至可以达到55%以上。目前，国外的阳光导入器造价昂贵，不具备推广价值；国内的光纤照明装置性价比不高，使用性不强，更多的还停留在理论研究阶段。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种阳光输送机和LED互补照明装置，在晴天把太阳光利用光纤引入需要照明的场所，而阴雨天和晚上利用节能LED 照明，该装置不仅性价比高，运行稳定，提供了健康绿色环保的自然光，而且大幅度的提高了太阳能的利用效率，有效的节约了能源，具有结构简单，制造和运行成本低的特点为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是一种阳光输送机和LED互补照明装置，由云台、自动跟踪系统、光纤照明装置和 LED光源四部分构成；所述云台包括云台采光板A及安装在其上面的玻璃凸透镜104和太阳能电池板 103，云台采光板A通过双端可调节杆107设置有云台底板B，所述云台采光板A固定于U型管架D上，U型管架D设置于控制箱及底座C上；所述自动跟踪系统包括安装在云台采光板A的阳光传感器102、东西方向控制电机101和南北方向控制电机105，所述阳光传感器102通过数据线连接有控制电路模块液晶显示器模块和按键模块，所述控制电路模块包括单片机，单片机的输出端连接驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出口连接东西方向控制电机101和南北方向控制电机105的接口 ；所述驱动芯片和单片机的电源端连接有太阳能电池板103的正极；所述单片机的输入端配置有电位器，根据单片机的控制信号实现对东西方向控制电机101和南北方向控制电机105 的正反转和启停控制；所述驱动芯片为L298N，单片机为STC12C5A60S2 ；所述光纤照明装置由塑料光导纤维202和光纤终端发散器201组成，所述塑料光导纤维202采用直径为2mm的PMMA型塑料光导纤维，所述纤终端发散器201通过塑料光导纤维202连接在云台底板B上；所述LED光源包括蓄电池108，蓄电池108的正极通过LED照明自动控制器203连接有节能LED灯204，节能LED灯204的另一端连接有蓄电池108的负极，所述照明控制器 203为一个触发开关，单片机给其一个高脉冲信号便自动闭合，接受低脉冲信号自动断开；所述太阳能电池板103将发出来的电能一部分用于整套系统消耗，剩余部分存储于蓄电池108中；一种阳光输送机与LED互补照明装置的控制方法，首先把太阳光的强度通过光电传感器变换成电信号后，分为0-255的256个级别，其中0与255分别对应无光和最强的太阳光照强度，然后通过液晶显示器把初始启动系统时的云台采光板A的光照情况以数字形式显示在液晶显示器上，当液晶显示器上所显示的光照强度值之和大于设定阈值时，系统认定当前情况为白天，先驱动南北方向控制电机105转动确定太阳在南北方向的位置， 接着再驱动东西方向控制电机101转动进一步确定太阳在东西方向的位置，从而使太阳光到达云台采光板A的光照强度最大，即太阳光垂直照射玻璃平凸透镜104和太阳能电池板 103。再通过利用玻璃凸透镜104把太阳光汇聚到光纤受口器106的中心孔处，把塑料光导纤维202初始端插入光纤受口器106的中心孔，利用光纤的全反射原理导入室内进行照明，由于太阳能电池板103—直受到阳光垂直照射，效率提高80%以上太阳能电池板提供12v左右的电源可以直接为东西方向控制电机101和南北方向控制电机105提供动力； 太阳能电池板103与单片机控制板的电源电路连接，通过7805稳压电路将电压转换为5v 给单片机提供电源，同时还通过单片机控制板与蓄电池108相连并给其充电储存能量，用于阴雨天和夜间LED照明；当液晶显示器上所显示的光照强度值之和小于设定阈值时，认为当前情况为阴雨天或者夜晚，自动跟踪系统停止跟踪，而LED照明自动控制器203则自动接通蓄电池108，利用节能LED 204提供照明，当光照强度大于设定阈值时又会自动切换为光纤照明。由于本专利技术利用阳光传感器102来感知太阳光的照射情况，通过阳光传感器102 以及自动跟踪系统进而驱动南北方向控制电机105和东西方向控制电机101工作，使阳光输送机的云台采光板A始终正对太阳光，具有结构简单，制造和运行成本低的特点，具有很高的性价比和广阔的应用前景。附图说明图1(a)是本专利技术的阳光输送机的主视图，图1(b)是本专利技术的阳光输送机的左视图。图2(a)是本专利技术的光纤照明的结构示意图，图2(b)是本专利技术LED光源结构示意图。图3是本专利技术的光纤受口器的结构示意图。图4是本专利技术的太阳能电池板为控制板供电和蓄电池充电原理图。图5是本专利技术的驱动芯片控制电机原理图。图6是本专利技术的单片机处理阳光传感器采集信号原理图。图7(a)是本专利技术的显示模块示意图，图7(b)是本专利技术的显示模块的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作进一步详细说明。参照图1，一种阳光输送机和LED互补照明装置，由云台、自动跟踪系统、光纤照明装置和LED光源四部分构成；所述云台包括云台采光板A及安装在其上面的玻璃凸透镜104和太阳能电池板 103，云台采光板A通过双端可调节杆107设置有云台底板B，所述云台采光板A固定于U型管架D上，U型管架D设置于控制箱及底座C上；所述自动跟踪系统包括安装在云台采光板A的阳光传感器102、东西方向控制电机101和南北方向控制电机105，所述阳光传感器102通过数据线连接有控制电路模块， 液晶显示器模块和按键模块，所述控制电路模块包括单片机，单片机的输出端连接驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出口连接东西方向控制电机101和南北方向控制电机105的接口 ；所述驱动芯片和单片机的电源端连接有太阳能电池板103的正极；所述单片机的输入端配置有电位器，根据单片机的控制信号实现对东西方向控制电机101和南北方向控制电机105的正反转和启停控制；所述驱动芯片为L298N，单片机为STC12C5A60S2 ；如图2 (a)所示，所述光纤照明装置由塑料光导纤维202和光纤终端发散器201组成，所述塑料光导纤维202采用直径为2mm的PMMA型塑料光导纤维，所述纤终端发散器201 通过塑料光导纤维202连接在云台底板B上；所述玻璃凸透镜104接收太阳光，通过双端可调节杆107来改变云台采光板A和底板B之间的距离来调节玻璃凸透镜104的光斑大小， 再通过上下、左右移动光纤受口器106在云台底板B上的圆孔中的位置，可以使光斑正好落到光纤受口器106中心位置，将聚光后的阳光导入塑料光导纤维202，最后通过光纤本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种阳光输送机和ＬＥＤ互补照明装置，由云台、自动跟踪系统、光纤照明装置和ＬＥＤ光源四部分构成，其特征在于，所述云台包括云台采光板（Ａ）及安装在其上面的玻璃凸透镜（１０４）和太阳能电池板（１０３），云台采光板（Ａ）通过双端可调节杆（１０７）设置有云台底板（Ｂ），所述云台采光板（Ａ）固定于Ｕ型管架（Ｄ）上，Ｕ型管架（Ｄ）设置于控制箱及底座（Ｃ）上；所述自动跟踪系统包括安装在云台采光板（Ａ）上的阳光传感器（１０２）、东西方向控制电机（１０１）和南北方向控制电机（１０５），所述阳光传感器（１０２）通过数据线连接有控制电路模块，液晶显示器模块和按键模块，所述控制电路模块包括单片机，单片机的输出端连接驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出口连接东西方向控制电机（１０１）和南北方向控制电机（１０５）的接口；所述驱动芯片和单片机的电源端连接有太阳能电池板（１０３）的正极；所述单片机的输入端配置有电位器，根据单片机的控制信号实现对东西方向控制电机（１０１）和南北方向控制电机（１０５）的正反转和启停控制；所述驱动芯片为Ｌ２９８Ｎ，单片机为ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２；所述光纤照明装置由塑料光导纤维（２０２）和光纤终端发散器（２０１）组成，所述塑料光导纤维（２０２）采用直径为２ｍｍ的ＰＭＭＡ型塑料光导纤维，所述纤终端发散器（２０１）通过塑料光导纤维（２０２）连接在云台底板（Ｂ）上；所述ＬＥＤ光源包括蓄电池（１０８），蓄电池（１０８）的正极通过ＬＥＤ照明自动控制器（２０３）连接有节能ＬＥＤ灯（２０４），节能ＬＥＤ灯（２０４）的另一端连接有蓄电池（１０８）的负极，所述照明控制器（２０３）为一个触发开关，单片机给其一个高脉冲信号便自动闭合，接受低脉冲信号自动断开；所述蓄电池１０８还连接有太阳能电池板（１０３）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宁铎，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87
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