[发明专利]一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统

权利要求书

1.一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述系统包括六边形转盘、光传感器、菲涅尔透镜、光纤耦合器、U型支架、支架、充电一体锂电池组、太阳能发电板、调光旋钮、可视化屏幕、补偿LED灯组、室内环境模拟黑箱、Arduino控制器、数字光强度传感器、光纤和传动机构；

所述光传感器安装在六边形转盘的圆心处，所述光传感器包括十字形支架和四个光敏电阻，四个光敏电阻分别安装在十字形支架所分成的四个象限内，并且紧贴十字形支架放置，所述四个光敏电阻分别并联一个阻值相同的定值电阻，并连接Arduino控制器，所述Arduino控制器连接控制传动机构；所述传动机构包括电机、减速器、传动轴和联轴器，所述Arduino控制器控制电机转动，带动减速器、传动轴和联轴器转动，所述传动机构固定在U型支架上，所述U型支架固定安装在支架上，所述传动机构驱动U型支架和六边形转盘；

六边形转盘内设置有4个菲涅尔透镜，所述4个菲涅尔透镜对应4个光纤耦合器，太阳光平行射入时先通过菲涅尔透镜，将平行光变成大光斑，再通过光纤耦合器，所述光纤耦合器安装在U型支架上，所述光纤耦合器包括螺纹套筒、非球面凸透镜、螺纹压盖、滤波片和光纤套筒，所述非球面凸透镜通过螺纹压盖和螺纹套筒夹紧固定，所述滤波片放置在非球面凸透镜的焦点上，光纤与光纤套筒通过套筒上预留的螺纹孔用顶丝固定；

所述光纤连接补偿LED灯组，所述Arduino控制器连接控制补偿LED灯组，所述可视化屏幕观测室内环境模拟黑箱内的光照度值，通过所述调光旋钮改变光照度，太阳能发电板采集太阳能发电输出至充电一体锂电池组，所述充电一体锂电池组为补偿LED灯组和传动机构供电；

所述数字光强度传感器设置在室内环境模拟黑箱入光口的对侧，所述数字光强度传感器分别连接Arduino控制器和可视化屏幕，通过数字光强度传感器采集光照强度。

2.根据权利要求1所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述补偿LED灯组采用6个LED灯串联，3条串联支路并联的连接方式组成。

3.根据权利要求1所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述太阳能发电板发电功率为40W，通过UPS直流模块输入至锂电池组。

4.根据权利要求1所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述调光旋钮采用一枚5K的电位器作为调节旋钮，当电位器旋钮转动时，中间引脚的电压改变，Arduino控制器检测到电压的改变值，调节室内光照度稳定值。

5.根据权利要求1所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述锂电池组包括4串联3并联的总共12颗电池构成的电池组。

6.根据权利要求3所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述UPS直流模块采用UPS-1228-12直流UPS电源模块。

7.根据权利要求1所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：当四个光敏电阻阻值相同的时候，即为正对太阳的时候。

8.根据权利要求1或7所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：当四个光敏电阻的电阻值改变时，回路中的电流值改变，四个光敏电阻分别并联一个阻值相同的定值电阻，将电流信号转换成电压信号，再将信号传给Arduino控制器，所述控制器控制传动机构，通过控制电机转动，带动减速器、传动轴和联轴器转动，驱动执行机构，实现对太阳的对正。

9.根据权利要求1所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述滤波片选择透光波长为400nm-760nm的石英镜片。

10.根据权利要求1所述的一种智能光补偿的太阳能光纤照明系统，其特征是：所述数字光强度传感器采用基于BH1750FVI芯片的GY-30数字光强度传感器。