[实用新型]太阳能交通信号灯

说明书

本实用新型涉及一种太阳能交通信号灯的技术方案，包括其机械结构和电路结构两部分。

目前城市主要道口的交通信号灯一般由国家电网电力支持，不但耗电量大，且安装施工难度大，一些非主要道口，临时道口，暗道口的交通信号灯的安装、使用变得异常困难，逐步研制开发出许多新型的交通信号灯，尤其是太阳能交通信号灯。现有产品中的分体式信号灯，运输、安装不便，外观难看。单体式信号灯，体积庞大，耗材费力。而其电控部分弊端更多，首先是自身耗电太大，太阳能通过光电交换器转化的效率只有15％左右，如果自身耗电量大，势必影响交通信号灯的正常工作。二是电路不完善，导致电能存储效率低，电能存储器使用寿命短和产生的交通信号灯光无法起到最佳的警示作用。

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，通过机械和电子电路两部分的结构改进，提供一种使用性能优越的太阳能交通信号灯。

所述的太阳能交通信号灯，包括光电池、灯箱体、发光盘、面板、其特征在于光电池通过定位安装夹与灯箱体连接固定，发光盘安装于灯箱前盖中央，灯箱前盖与灯箱体铰接配合，发光盘发出的光信号由控制器自动控制输出，所述的控制器输入端接光电池，包括由时基集成电路V1构成的振荡器，振荡器一路与脉冲充电器连接，另一路分别与由电位比较器V5构成的欠压保护器、由V4构成的非常态脉冲充电器，由V3构成的过压保护器、由V2构成的输出门连接，电能存储器与脉冲充电器，非常态脉充电器、输出门连接，电源反向保护器与脉冲充电器、过压保护器连接。

该太阳能交通信号灯，结构合理，尤其电路结构科学先进，电路空载耗电极低，小至微安级电能储存效率高，电能存储器及其它电子元件使用寿命延长，达到非常理想的使用效果。

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步描述，并给出其实施例。

图1为本实用新型电路框图；

图2为本实用新型电路结构图；

图3为本实用新型机械结构示意图。

如图所示，光电池10通过定位安装夹12与灯箱体13连接固定，灯箱前盖15与灯箱体13铰链连接配合，发光盘11安装在灯箱前盖15中央，并配合有透光面罩，灯帽沿、密封圈，发光盘11使用的光电管为波长589±20μm的黄色发光管。面板16安装在灯箱前盖15正面，14为电能存储器支架。所述的控制器包括振荡器1、输出门2、脉冲充电器3、过压保护器4、欠压保护器5、电源的反向保护器6、非常态脉冲充电器7、输出短路保护器8、、电能存储器9、其输入端与光电池10相连，输出门2与发光盘11上的光电管连接，其连接原理如图1所示。图2为详细电路结构图。图中，V1为时基集成电路NE555或7555，它与R1、R2、D2、D3、C2连接组成既可调解振荡频率又可调解占空比的振荡器1。由于R1取值非常大，当V1放电时(7脚对地短路)，C2存储的电荷只能通过R2、D3放掉，让C2准备下一次充电，而不会让电源上的电量通过R1大量流失。具有设定频率和占空比的方波由V1之三脚输出。一路通过R5控制V2之9脚电位。当V2-9＞V2-10时，V2之8脚输出“0”,T3截止，亦即输出门关闭。反之亦反。另一路通过D12、R15、R14控制脉冲充电器3开或关。输出门的开与关，和充电门的开与关正相反，也就是说，当输出门开放时，光盘发光，消耗的是电瓶中的电能，因为此时充电门是关闭的，光电池输送来的电能被拒之门外。当输出门关闭时，刚好充电门打开，光电池的电能大量注入电瓶。只有脉冲充电，才能消除电能存储器极板附近的极化层。才能使充电真正有效果。V3及附件组成过压保护器4，取适当的R12和R13值，R12∶R13=5∶4，在电瓶电压在16或17伏时令V3-6≥V3-5，此时V3-7为“0”，这个状态通过D8令由T8和T9组成的达林顿管截止(不论V1-3的状态如何)，即充电门关闭，这就是过压保护器的原理。当V3-6＜V3-5时，V3-7为“1”，因D8的单向导通特性，V3-7对T8和T9无影响，充电门的开启仍在V1-3的控制之下。V5及附件组成欠压保护器5，取适当的R23和R24值，R23∶R24=4∶5，在电瓶电压在11伏时令V5-12≤V5-13，这时的V5-14为“0”，这个状态通过D15使V2-10也为“0”状态，那么V2-9的状态通过R4和R5的分压使其为“1”状态，这就造成V2-9＞V2-10，于是V2-8为“0”，输出门关闭。只要V2-8为“0”，光盘就不发光。令电瓶电压恒定在11伏防止过放电损坏电瓶。V4及附件组成非常态脉冲充电器7。取R18和R19适当大小值，R18∶R19=1∶1。在有充分阳光的时候，并且V1-3为“0”时，令V4-3 V4-2，于是V4-1为“1”，由T4和T5组成的达林顿管导通，致使T1和T2也导通，输出门被打开，光盘亮。但是因R18和R19取值巧妙，在有大阳光和V1-3为“0”时V4-3≥V4-2。同时，在有大阳光时，当V1-3为“1”时，V4-3≤V4-2，于是V4-1为“0”输出门又关闭。输出端短路保护器8、电路反向保护器6、欠压保护器5为一般常用的电路，不再赘述。D9和C5这两个元件的设计是我们经过多次失败的教训和无数次试验的结果。

用光敏管鉴别光的强弱，一是电路复杂，二是耗电增加，三是光敏管在野外的恶劣环境下损坏率较高，不可取。用D9取出光电转换器中的光强弱信号存于C5中，又用D9的单向导电性隔离脉冲充电器的脉动影响，使V4-3既能鉴别阳光之强弱，又能平稳工作。电位比较器V2、V3、V4、V5、为四运放的四个独立的单体，型号为LM324N。