不間斷充電的led路燈的制作方法
【專利說明】不間斷充電的LED路燈
[0001 ] 本發(fā)明是申請?zhí)枮?01510642841.7、申請日為2015年10月I日、發(fā)明名稱為“不間斷充電的LED路燈”的專利的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種不間斷充電的LED路燈。
【背景技術(shù)】
[0003]LED路燈具有環(huán)保無污染、耗電少、光效高、壽命長等特點，因此，LED路燈將成為節(jié)能改造的最佳選擇。
[0004]LED路燈與常規(guī)路燈不同的是，LED光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍光LED與黃色合成的高效白光，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨特優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于道路。外罩可用制作，耐高溫達135度，耐低溫達-45度。
[0005]大功率LED光源已可以滿足一般路燈所需的。一般的高壓鈉燈的光效是100LM/W，常用的大功率LED是50-60LM/W，用國外最好的LED芯片可以達到80LM/W，發(fā)光效率越高，意味著節(jié)能效果越好，這也是選擇LED路燈最重要的指標之一。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，LED路燈大批量應(yīng)用還存在以下幾個難點需要克服:
[0007]1)LED路燈對供電設(shè)備要求較高，在為了節(jié)能環(huán)保而使用自然界的能源時，缺少一套能兼顧太陽能和風能的具體供電電路，以保障在自行充電的情況下LED路燈的持續(xù)供電；
[0008]2)如何進行太陽能和風能之間供電的靈活切換；
[0009 ] 3)如何優(yōu)化現(xiàn)有的太陽能供電結(jié)構(gòu)和風能供電結(jié)構(gòu)，以提高供電效率。
[0010]為此，本發(fā)明提出了一種不間斷充電的LED路燈，一方面，能夠提供兼顧太陽能和風能的優(yōu)化供電電路對LED路燈進行可靠的自行充電，另一方面，能夠科學(xué)地根據(jù)太陽能的具體情況，啟動太陽能供電和風能供電之間的靈活切換，從而全面提高LED路燈的充電效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種不間斷充電的LED路燈，弓丨入與太陽能電板的電能輸出接口連接的電壓采集設(shè)備，以根據(jù)太陽能電板的輸出電壓提供太陽能供電和風能供電之間的充電切換控制信號，同時設(shè)計了一套具體供電電路以可靠地兼容太陽能和風能兩種供電模式。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種不間斷充電的LED路燈，所述LED路燈包括嵌入式處理器、電壓采集設(shè)備、太陽能電板和鉛酸蓄電池，太陽能電板為鉛酸蓄電池充電，充電后的鉛酸蓄電池為嵌入式處理器、電壓采集設(shè)備和LED燈管提供電力供應(yīng)，電壓采集設(shè)備采集太陽能電板的輸出電壓，嵌入式處理器與電壓采集設(shè)備連接，根據(jù)電壓采集設(shè)備采集到的電壓控制太陽能電板對鉛酸蓄電池的充電。
[0013]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中，還包括:電壓采集設(shè)備，與太陽能電板的電能輸出接口連接，用于采集太陽能電板的輸出電壓，當輸出電壓大于等于預(yù)設(shè)電板電壓閾值時，發(fā)出白天判斷信號，當輸出電壓小于預(yù)設(shè)電板電壓閾值時，發(fā)出黑夜判斷信號；太陽能電板，設(shè)置在燈架上，包括無反射薄膜覆蓋層、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體、基板和電能輸出接口，用于將無反射薄膜覆蓋層接收的太陽能轉(zhuǎn)化為光學(xué)電能，電能輸出接口包括上部電極和下部電極，用于輸出光學(xué)電能;升力風機主結(jié)構(gòu)，設(shè)置在燈架上，包括三個葉片、偏航設(shè)備、輪轂和傳動設(shè)備;三個葉片在風通過時，由于每一個葉片的正反面的壓力不等而產(chǎn)生升力，所述升力帶動對應(yīng)葉片旋轉(zhuǎn);偏航設(shè)備與三個葉片連接，用于提供三個葉片旋轉(zhuǎn)的可靠性并解纜;輪轂與三個葉片連接，用于固定三個葉片，以在葉片受力后被帶動進行順時針旋轉(zhuǎn)，將風能轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速的動能;傳動設(shè)備包括低速軸、齒輪箱、高速軸、支撐軸承、聯(lián)軸器和盤式制動器，齒輪箱通過低速軸與輪轂連接，通過高速軸與風力發(fā)電機連接，用于將輪轂的低轉(zhuǎn)速的動能轉(zhuǎn)化為風力發(fā)電機所需要的高轉(zhuǎn)速的動能，聯(lián)軸器為一柔性軸，用于補償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機轉(zhuǎn)子的平行性偏差和角度誤差，盤式制動器，為一液壓動作的盤式制動器，用于機械剎車制動;風力發(fā)電機，與升力風機主結(jié)構(gòu)的齒輪箱連接，為一雙饋異步發(fā)電機，用于將接收到的高轉(zhuǎn)速的動能轉(zhuǎn)化為風力電能，風力發(fā)電機包括定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、雙向背靠背IGBT電壓源變流器和風力發(fā)電機輸出接口，定子繞組直連風力發(fā)電機輸出接口，轉(zhuǎn)子繞組通過雙向背靠背IGBT電壓源變流器與風力發(fā)電機輸出接口連接，風力發(fā)電機輸出接口為三相交流輸出接口，用于輸出風力電能;第一防反二極管，并聯(lián)在電能輸出接口的上部電極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，負端與上部電極連接;第一開關(guān)管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與電能輸出接口的上部電極連接，其襯底與源極相連;第二防反二極管，其正端與第一開關(guān)管的源極連接;第一電容和第二電容，都并聯(lián)在第二防反二極管的負端和下部電極之間；第三防反二極管，并聯(lián)在第二防反二極管的負端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第二防反二極管的負端連接;第二開關(guān)管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與第二防反二極管的負端連接，其襯底與源極相連;第四防反二極管，并聯(lián)在第二開關(guān)管的源極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第二開關(guān)管的源極連接;第一電感，其一端與第二開關(guān)管的源極連接;第三電容和第四電容，都并聯(lián)在第一電感的另一端和下部電極之間；第五防反二極管，并聯(lián)在第一電感的另一端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第一電感的另一端連接;整流電路，與風力發(fā)電機輸出接口連接，對風力發(fā)電機輸出接口輸出的三相交流電壓進行整流以獲得風力直流電壓;濾波穩(wěn)壓電路，與整流電路連接以對風力直流電壓進行濾波穩(wěn)壓，以輸出穩(wěn)壓直流電壓;第一電阻和第二電阻，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負二端，第一電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第二電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負端;第五電容和第六電容，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負二端，第五電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第六電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負端，第五電容的另一端連接第一電阻的另一端，第六電容的另一端連接第二電阻的另一端;第七電容，并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負二端;第三電阻，其一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端;第五開關(guān)管，為一 P溝增強型MOS管，其漏極與第三電阻的另一端連接，其襯底與源極相連，其源極與濾波穩(wěn)壓電路的負端連接;手動卸荷電路，其兩端分別與第五開關(guān)管的漏極和源極連接;第六防反二極管，其正端與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其負端與第五開關(guān)管的漏極連接;第三開關(guān)管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其襯底與源極相連;第七防反二極管，其正端與第三開關(guān)管的源極連接;第八電容和第九電容，都并聯(lián)在第七防反二極管的負端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間;第八防反二極管，并聯(lián)在第七防反二極管的負端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第四開關(guān)管，為一 P溝增強型MOS管，其漏極與第七防反二極管的負端連接，其襯底與源極相連;第九防反二極管，并聯(lián)在第四開關(guān)管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第二電感，其一端與第四開關(guān)管的源極連接;第十電容和第十一電容，都并聯(lián)在第二電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第十防反二極管，并聯(lián)在第二電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間;所述鉛酸蓄電池，設(shè)置在燈架上，其正極與第五防反二極管的負極連接，其負極與第五防反二極管的正極連接，同時其正極與第十防反二極管的負極連接，其負極與第十防反二極管的正極連接;繼電器，位于LED燈管和鉛酸蓄電池之間，通過是否切斷LED燈管和鉛酸蓄電池之間的連接來控制LED燈管的打開和關(guān)閉；光耦，位于繼電器和嵌入式處理器之間，用于在嵌入式處理器的控制下，決定繼電器的切斷操作;嵌入式處理器，與第一開關(guān)管的柵極、第二開關(guān)管的柵極、第三開關(guān)管的柵極和第四開關(guān)管的柵極分別連接，通過在第一開關(guān)管的柵極和第三開關(guān)管的柵極上分別施加PWM控制信號，確定第一開關(guān)管和第三開關(guān)管的通斷，以分別控制電能輸出接口和風力發(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電的通斷，還通過在第二開關(guān)管的柵極和第四開關(guān)管的柵極上分別施加占空比可調(diào)的HVM控制信號，以分別控制電能輸出接口和風力發(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電電壓;其中，嵌入式處理器還與電壓采集設(shè)備連接，當接收到黑夜判斷信號，斷開電能輸出接口對鉛酸蓄電池的充電，打通風力發(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電，當接收到白天判斷信號，打通電能輸出接口對鉛酸蓄電池的充電，斷開風力發(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電。
[0014]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中:嵌入式處理器為ARMll芯片。
[0015]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中:風力發(fā)電機設(shè)置在燈架上。
[0016]更具體地，