[发明专利]基于天气识别和时间自控的太阳能灯

权利要求书

1.一种基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，包括：

数据采集模块，采集太阳能灯周边环境的气象数据，汇总气象数据发送至控制模块；

控制模块，接收天气数据采集模块汇总的气象数据，得出天气状况，分析得出光照时间，计算得出所能存储的电量；

照明控制模块，根据控制模块的得出的天气状况，发送太阳能灯开启和关闭的指令。

2.如权利要求1所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，数据采集模块，具体包括：

风速测量单元，采集太阳能灯周边环境的风速；

温度测量单元，采集太阳能灯周边环境的空气温度；

湿度测量单元，采集太阳能灯周边环境的空气湿度；

气压测量单元，采集太阳能灯周边环境的气压；

测量数据汇总单元，将采集太阳能灯周边环境的风速、空气温度、空气湿度和气压按照预设的时间间隔汇总为数据集。

3.如权利要求2所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，风速、空气温度、空气湿度和气压的采集预设的时间间隔为30分钟、1小时或2小时。

4.如权利要求1所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，控制模块，具体包括：

天气预报单元，根据数据集分析出未来一段时间的天气状况；

光照时间计算单元，根据天气状况计算出白昼的光照时间；

电量计算单元，根据白昼的光照时间和光伏板的功率计算出太阳能转换为电能的电量值。

5.如权利要求1所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，照明控制模块，包括：

预设控制单元，根据太阳能灯地理位置的平均光照时间设定太阳能灯的开启和关闭时间；

控制切换单元，根据控制模块得出的天气状况，判断是否开启照明自控单元，此时天气状况若为没有光照的天气，开启照明自控单元；

照明自控单元，当前天气状况为没有光照的天气，发出开启太阳能灯的指令，进行照明；当白天天气状况为晴天时，关闭太阳能灯。

6.如权利要求1所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，照明控制模块、控制模块和蓄电池安装在杆体的中间位置；

蓄电池和照明控制模块与控制模块电连接，灯体与蓄电池和照明控制模块连接。

7.如权利要求6所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，杆体的顶端的左侧安装有气压传感器、湿度传感器、温度传感器和风速测量仪；

控制模块分别与气压传感器、湿度传感器、温度传感器和风速测量仪电连接。

8.如权利要求6所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，杆体的顶端安装有光伏板，杆体的顶端的右侧通过连接杆与灯体连接；光伏板与蓄电池连接。

9.如权利要求8所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，光伏板的底部安装有电机，光伏板上安装有太阳光跟踪器，太阳光跟踪器与电机的输出轴连接，电机与控制模块连接。

10.如权利要求9所述的基于天气识别和时间自控的太阳能灯，其特征在于，电机为伺服电机，伺服电机采用以下方程进行控制：

其中，u_sd,u_sq分别为d,q轴定子电压分量；i_sd,i_sq分别为d,q轴定子电流分量；Φ_sd,Φ_sq分别为d,q轴定子磁链分量函数；Φ_sd＝L_di_sd+ψ_f,Φ_sq＝L_qi_sq；L_d,L_q分别为d,q轴电感分量；R_s为定子电阻；ω为电机的电气角速度；ψ_f为转子永磁体磁链，是一常数；p为电机极对数，T为电机转矩，是微分算子，定子电流分量与电感分量相乘为磁通量，磁通量随时间t变化产生定子磁链分量函数关系。