[实用新型]一种日光-LED互补全天候绿色照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种互补型绿色照明系统，综合利用太阳光、太阳能、风能等绿色能源，能适合室内照明等照明应用。 

背景技术

目前，绿色能源照明系统有风能照明系统、太阳能照明系统、风光互补照明系统和导光系统等，上述系统利用绿色能源照明或者直接采集太阳光进行照明，利用绿色能源进行照明的系统如果实现全天候照明将会增加系统的体积、成本和功率，利用导光系统进行照明的系统无法实现全天候的照明。 

发明内容

为了克服现有技术无法实现全天候的自动绿色能源照明和系统能源利用率低的不足，本实用新型提供了一种日光-LED互补全天候绿色照明系统，将导光系统与风光互补发电系统集成于一个系统，该系统不仅能实现各种需要照明场所的自动全天候绿色照明，而且体积小、安装简便、适应复杂环境能力强、能源利用率高、无需人员值守管理，能方便地应用到各种需要照明的场所。 

一种日光-LED互补全天候绿色照明装置，其特征在于包括采光罩1、导光管、漫射器12、风力发电机、太阳能光伏板9、LED环形灯管11和风光互补控制电路；导光管穿过室内室外隔离设施10，且被划分为导光管室外段2和导光管室内段3，采光罩1固定在导光管室外段2的端部，漫射器12固定在导光管室内段3的端部，风力发电机设于导光管室外段2上，风力发电机的风机杆7与导光管室外段2形成垂直连接；太阳能光伏板9设在风机杆7与室内室外隔离设施10之间，以圆柱面形状贴附于导光管室外段2的外表面；风力发电机的电能输出端和太阳能光伏板9的电能输出端与风光互补控制电路连接，风光互补控制电路的输出端连接LED环形灯管11。 

所述风光互补控制电路包括蓄电池组、感控模块和单片机；感控模块置于室内，其感应信息输出至与其连接的单片机，单片机根据感应信息控制蓄电池组与LED环形灯管11的供电电路导通或断开。 

所述感控模块为光敏电阻与定值电阻的串联电路，光敏电阻与定值电阻串联点的输出为单片机的输入端。 

所述LED由多个LED组成的LED环形灯管。 

本实用新型的有益效果是：白天，系统采集太阳光并传导利用，实现了照明场所的日光照明，同时可以为夜晚的照明储备足够的能源。夜晚，系统利用白天储蓄的电能对照明场所提供低功耗的LED照明，照明模式的切换由系统的感控模块完成，系统实现了照明场所的自动全天候绿色照明。系统中的风力发电机和太阳能光伏板在结构上与系统结合为一体，使得系统占用体积小，便于安装。系统中的太阳能光伏板采用圆柱状结构，与导光管外表面形状契合，克服了传统太阳能光伏板需要安装支架的缺点，同时，圆柱状的太阳能光伏板有利于防止灰尘和雪堆停留其上，使得系统能源利用率高并且抗复杂环境的能力强。系统绿色环保、体积小、安装简便、适应复杂环境能力强、能源利用率高、无需人员值守管理，能方便地应用到各种需要照明的场所。 

附图说明

图1是本实用新型的系统结构剖面图。 

图2是感控模块结构图。 

图3是系统工作原理框图。 

图4是系统工作流程图。 

图中，1-采光罩，2-导光管室外段，3-导光管室内段，4-风轮，5-风机叶片，6-风机发电机，7-风机杆，8-风机尾舵，9-太阳能光伏板，10-室内室外隔离设施，11-LED环形灯管，12-漫射器，13-光敏电阻，14-定值电阻，15-单片机，16-蓄电池组。 

具体实施方式

在图1中，采光罩1与导光管室外段2顶端连接，导光管室内段3底端与漫射器12连接，导光管在结构上为一体的，由室内室外隔离设施10划分为导光管室外段2和导光管室内段3。风力发电机由风轮4、风机叶片5、风机发电机6、风机杆7、风机尾舵8依序连接构成并通过风机杆7与导光管室外段2连接固定。太阳能光伏板9在风机杆7与室内室外隔离设施10之间，为圆柱面状并贴附于导光管室外段2外表面。LED环形灯管11贴附于导光管室内段3外表面。 

在图2中，光敏电阻13与定值电阻14串联构成电路，单片机15一端与光敏电阻13与定值电阻14之间连接，单片机15另一端与蓄电池组16连接。 

风力发电机的电能输出端和太阳能光伏板9的电能输出端与风光互补控制电路连接，风光互补控制电路的输出端连接LED环形灯管11。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采光罩与导光管室外段顶端连接，导光管室内段底端与漫射器连接，导光管室外段和室内段在结构上为一体，由室内室外隔离设施划分。在导光管室外段管体外部上端安装风力发电机，风力发电机由风轮、风机叶片、风机发电机、风机杆、风机尾舵等依序构成，由风机杆与导光管进行连接固定。在导光管室外段的风力发电机以下部分管体外表面安装圆柱形太阳能光伏板，在导光管室内段管体外部下端外表面安装由若干LED组成的LED环形灯管，LED环形灯管连接蓄电池组，蓄电池组连接系统的感控模块，系统的感控模块由光敏电阻和定值电阻组成的电路连接单片机组成。风力发电机和太阳能光伏板共同连接风光互补控制电路，风光互补控制电路连接蓄电池组对其进行全天候的风光互补蓄电。整个系统工作于两种模式：日光照明模式和LED照明模式。白天当室内光照强度高于阈值时系统工作于日光照明模式，夜晚或者白天室内光照强度低于阈值时系统工作于LED照明模式。蓄电池组由感控模块进行控制，夜晚或者当白天室内光照强度低于阈值时对LED照明进行供电，白天当室内光照强度高于阈值时停止蓄电池组供电。以一个昼夜为例：清晨，在某个时间点，当室内光照强度达到预设的阈值时，由感控模块中的光敏电阻感应室内光强信息并将信息传输至单片机，单片机根据接收到的信息停止蓄电池组供电，从而停止系统LED照明模式，系统进入日光照明模式；傍晚或者白天室内光照强度不足时，在某个时间点，当室内光照强度低于预设的阈值时，由感控模块中的光敏电阻感应光强信息并将信息传输至单片机，单片机根据接收到的信息启动蓄电池组供电，系统进入LED照明模式。