基于太陽能的日行燈的設(shè)計①

趙曉瑩， 周明龍， 王子睿， 楊 娟

(安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽蕪湖 241000)

0 引言

日行燈為安裝在車身前部的白天行駛燈，是使車輛在白天行駛時更容易被人認出來的燈具.它的功效不是為了使駕駛員能看清路面，而是為了讓別人知道有一輛車開過來了.因此這種燈具不是照明燈，而是一種信號燈.固然，加裝了白天行駛燈可使汽車看起來更酷，更炫，但白天行駛燈的最大功效，不在于美觀，而是提供車輛的被辨識性.在國外行車開啟頭燈，可降低12.4%的車輛意外，同時也可降低26.4%的車禍死亡機率.總之，白天行車燈的目的就是為了交通安全.

太陽能既是一次能源，又是可再生能源.它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染.為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會及人類進入一個節(jié)約能源減少污染的時代.日行燈由于只在白天使用，因此其必須克服白天的高亮背景，具有很強的發(fā)光能力，因此即使使用LED作為光源，其也必須具有較高的功率，為此設(shè)計了一種基于太陽能的日行燈.

1 日行燈技術(shù)方案

為了解決上述問題，設(shè)計了一種基于太陽能的日行燈，該太陽能日行燈利用太陽能作為光源，具有亮度高，低能耗的特點.

其技術(shù)方案是:該太陽能日行燈包括含有透明蓋板的殼體，所述殼體內(nèi)均布有反光碗，所述反光碗中心設(shè)置有光源，所述反光碗上覆蓋所述透明蓋板，所述光源為一光源擴散塊，所述光源擴散塊的一面上均布有用于連接光纖的小孔，所述小孔連接光纖一端，所述光纖的另一端設(shè)置于一集光板的集光孔內(nèi)，所述集光板的一側(cè)設(shè)置有與集光孔數(shù)量和位置對應(yīng)的聚光凸透鏡.

所述聚光凸透鏡采用菲涅爾透鏡.該菲涅爾透鏡為一面獨立聚光區(qū)不少于集光孔的菲涅爾透鏡.所述光源擴散塊上的小孔不少于四個.所述光源擴散塊設(shè)置有所述小孔的面的中心位置開有缺口，該缺口內(nèi)設(shè)置LED，該LED通過一光線感應(yīng)開關(guān)與電源電連接.所述光線感應(yīng)開關(guān)為一光線強度下降到一定程度后開路的光敏電阻.

2 基于太陽能的日行燈的設(shè)計

圖1是本太陽能日行燈的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是菲涅爾透鏡和集光板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是光源擴散塊的正視和后視軸測結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是太陽能日行燈的軸測示意圖.圖中:100－殼體，110－透明蓋板，120－反光碗，200－光源擴散塊，210－缺口，220－小孔，300－光纖，400－集光板，410－集光孔，500－菲涅爾透鏡，510－聚光凸透鏡.

在設(shè)計中，該太陽能日行燈包括含有透明蓋板的殼體，所述殼體內(nèi)均布有反光碗，所述反光碗中心設(shè)置有光源，所述反光碗上覆蓋所述透明蓋板，所述光源為一光源擴散塊，所述光源擴散塊的一面上均布有十六個用于連接光纖的小孔，所述小孔連接光纖一端，所述光纖的另一端設(shè)置于一集光板的集光孔內(nèi)，所述集光板上設(shè)置有六十四個集光孔，所述集光板的一側(cè)設(shè)置有與集光孔數(shù)量和位置對應(yīng)的聚光凸透鏡.

圖1 太陽能日行燈的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 菲涅爾透鏡和集光板的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 光源擴散塊的正視和后視軸測結(jié)構(gòu)示意圖

上述的太陽能日行燈，所述聚光凸透鏡為菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡具有薄成本低的特點.所述菲涅爾透鏡為一面獨立聚光區(qū)不少于集光孔的菲涅爾透鏡，整體式的菲涅爾透鏡有更強的結(jié)構(gòu)強度及更低的制造成本.所述光源擴散塊設(shè)置由所述小孔的面的中心位置開有缺口，所述缺口內(nèi)設(shè)置LED，所述LED通過一光線感應(yīng)開關(guān)與電源電連接，利用光線感應(yīng)的LED作為經(jīng)過橋洞等地方解決無太陽光日行燈不亮的問題.所述光線感應(yīng)開關(guān)為一光線強度下降到一定程度后開路的光敏電阻.

圖4 太陽能日行燈的軸測示意圖

上述的太陽能日行燈的光路傳播過程:如圖1，多集光區(qū)的菲涅爾透鏡將光分別集中在六十四個集光孔上，集光孔內(nèi)的光纖將光分別傳輸至四個光源擴散塊上，光源擴散塊將光均勻擴散后形成光源，所述光源經(jīng)反光碗反射形成日行燈光束.

3 結(jié)束語

該太陽能日行燈利用太陽能作為光源，其具有亮度高，低能耗的特點.通過與現(xiàn)有的太陽能日行燈進行比較可知，其具有以下優(yōu)點:

(1)利用太陽能作為日行燈所消耗的能源，降低了汽車的能耗.

(2)結(jié)構(gòu)簡單，采用光纖傳輸太陽光，太陽光無轉(zhuǎn)化損耗，同時較太陽能電池板成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單.

[1]刁智海，馬皓.高調(diào)光比新型汽車日行燈HB LED光源驅(qū)動器[J].電源世界，2009(03):33－36.

[2]刁智海，馬皓.一款基于通用IC的低成本汽車日行燈HB LED驅(qū)動電路的設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用.2009(02):78－82.

[3]梁明文，舒萬彬，鄧友賢.環(huán)保LED晝行燈[P].中國專利:CN202382137U，2012－08－15.

[4]邵佳.汽車LED日間行車燈概述[J].科技資訊，2013，(9):82－83.

[5]林定歡..氛圍燈燈條[P].中國專利:CN202647530U，2013－01－02.

[6]楊國春，王雪松.一種車用LED發(fā)光裝置[P].中國專利:CN202708920U，2013－01－30.

[7]高山圭介，小澤修司.車頭燈[P].中國專利:CN202813159U，2013－03－20.

[8]孟成君.一種綠色吃水信號燈[P].中國專利:梭分析系統(tǒng)拍攝示例CN202835115U，2013－03－27.