基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率led路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED路燈，特別涉及一種基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，LED路燈以定向發(fā)光、功率消耗低、驅(qū)動(dòng)特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)勢逐漸走入人們的視野、成為世界上最具有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢的新一代節(jié)能光源，因此，LED路燈將成為道路照明節(jié)能改造的最佳選擇。
[0003]對(duì)于LED路燈的能源問題，目前最為常用的是采用市電供能。但市電的電壓高，對(duì)于低壓驅(qū)動(dòng)的LED光源還需采用降壓措施，增加設(shè)備安裝成本；此外市電在長距離的運(yùn)輸當(dāng)中將發(fā)生較高的損耗，不利于節(jié)能減排。針對(duì)市電的缺點(diǎn)，現(xiàn)有采用太陽能、風(fēng)能等清潔能源對(duì)LED路燈進(jìn)行供電。太陽能能源由于占地面積大、光伏板成本高、系統(tǒng)壽命短、能源轉(zhuǎn)化率低等缺點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上難以滿足用電量大、穩(wěn)定性要求高的路燈等使用場合。作為清潔可利用再生能源的風(fēng)能有望成為未來路燈新選擇方向。一般的做法是在路燈附近設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機(jī)，對(duì)蓄電池充電，而蓄電池再對(duì)路燈供電。但是，由于環(huán)境等因素，風(fēng)力供電的穩(wěn)定性常常受到影響，例如在長期無風(fēng)、或者低風(fēng)力的氣候下，路燈系統(tǒng)的電源無法得到補(bǔ)充，導(dǎo)致路燈實(shí)用性降低。尤其是自然條件下，風(fēng)力的大小并不穩(wěn)定，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)輸出的電壓和電流難以維持在足以對(duì)電池充電的范圍，進(jìn)一步影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)能源轉(zhuǎn)換效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服上述技術(shù)問題的缺陷與不足，本實(shí)用新型提供一種基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈及其控制方法。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，包括依次連接的風(fēng)力發(fā)電模組、第一充電電路、電池和LED光源模組，還包括市電線路，所述市電線路通過第二充電電路連接電池，所述電池還通過電量檢測單元連接到控制單元，所述控制單元分別連接風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路，并控制風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路的供電狀態(tài)。
[0007]優(yōu)選的，所述風(fēng)力發(fā)電模組上還連接有最大功率點(diǎn)跟蹤模塊。
[0008]優(yōu)選的，所述風(fēng)力發(fā)電模組和第一充電電路之間還連接有第一升壓電路。
[0009]優(yōu)選的，所述電池與LED光源模組之間還連接有光電感應(yīng)控制系統(tǒng)。
[0010]優(yōu)選的，所述電池還連接有放電電路，控制單元連接控制放電電路工作。
[0011]優(yōu)選的，所述電池與LED光源模組之間還連接有光電感應(yīng)控制系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選的，所述電池與LED光源模組之間還連接有延時(shí)模塊。
[0013]優(yōu)選的，所述電池、LED光源模組、微風(fēng)發(fā)電模組、控制單元裝配成為一體的路燈系統(tǒng)。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述電池電壓< 36V，所述光電感應(yīng)控制系統(tǒng)輸出為< 36V。
[0015]基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈的控制方法，包括步驟:
[0016]S1、檢測電池電量；
[0017]S2、當(dāng)電池電量高于設(shè)定值A(chǔ)1時(shí)，風(fēng)力發(fā)電模組為電池充電；當(dāng)電池電量低于設(shè)定值A(chǔ)1時(shí)，未能風(fēng)力發(fā)電充電時(shí)采用市電線路為電池充電，直到電池電量升至設(shè)定值A(chǔ)2時(shí)，停止市電充電，其中A2>A1 ;
[0018]S3、步驟S2中風(fēng)力發(fā)電模組為電池充電，當(dāng)電池電量充滿時(shí)，對(duì)電池放電。
[0019]優(yōu)選的，所述A1為電池總電量的20%，A2為電池總電量的40%。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果:
[0021]1.本實(shí)用新型所提供的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈及其控制方法，使用微風(fēng)發(fā)電模組和市電線路共同為LED路燈供電，在市電補(bǔ)償機(jī)制下，路燈系統(tǒng)在氣候環(huán)境惡劣、無法通過微風(fēng)能源供電的情況下，仍能正常照明，具有較高的工作可靠性、穩(wěn)定性;
[0022]2.本實(shí)用新型在使用市電補(bǔ)償充電時(shí)設(shè)置一定的幅度，在保證路燈系統(tǒng)工作可靠性的前提下，降低系統(tǒng)電源對(duì)市電的依賴度，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型方案節(jié)能減排的目的；另外，由于本方案中LED光源模組并未直接接入市電中，因此無需另外設(shè)置變壓器等結(jié)構(gòu)，可有效降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品使用壽命；
[0023]3.本實(shí)用新型在風(fēng)力低的時(shí)候，微風(fēng)發(fā)電模組輸出的電壓較低，沒辦法形成高電勢對(duì)電池充電，所以通過第一升壓電路，把輸出電壓維持在可以充電的范圍，提高電池充電的可靠性；
[0024]4.本實(shí)用新型所述風(fēng)力發(fā)電模組上還連接有最大功率點(diǎn)跟蹤模塊，控制風(fēng)力發(fā)電模組輸出最大功率，同時(shí)控制單元限制風(fēng)力發(fā)電模組的輸出電流不能超過限定值，防止電池過充，發(fā)電機(jī)的輸出功率也可根據(jù)地區(qū)的氣候設(shè)定。
[0025]5.本實(shí)用新型所述的市電線路通過第二充電電路為電池充電，由電池為LED光源模組供電，而不采用市電直接為LED光源模組供電，保證LED光源模組的供電電壓恒定，提高安全性，延長LED光源模組的使用壽命；
[0026]6.本實(shí)用新型所述電池、LED光源模組、微風(fēng)發(fā)電模組、控制單元裝配成為一體的路燈系統(tǒng)，克服現(xiàn)有的市政路燈系統(tǒng)長距離供電導(dǎo)致的電能損耗的問題，進(jìn)一步提升本技術(shù)節(jié)能減排的效果。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型所揭示的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)能源的LED路燈，包括依次連接的風(fēng)力發(fā)電模組、第一升壓電路、第一充電電路、電池、第一光電感應(yīng)控制系統(tǒng)和LED光源模組，所述風(fēng)力發(fā)電模組上連接有最大功率點(diǎn)跟蹤模塊；還包括市電線路，所述市電線路通過第二充電電路連接電池；所述電池還通過電量檢測單元連接到控制單元，所述控制單元分別連接風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路，并控制風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路的供電狀態(tài)。
[0030]本方案將現(xiàn)有的市電供電線路和微風(fēng)發(fā)電模組同時(shí)接入路燈系統(tǒng)，當(dāng)電池電量低于總電量的20%而無法得到風(fēng)力發(fā)電模組充電時(shí)，控制單元將把電池自動(dòng)接入市電進(jìn)行充電。當(dāng)電源電量升至總電量的40%時(shí)，控制單元控制電池與市電線路斷路，停止充電，減少對(duì)市電供電的依賴。在市電補(bǔ)償機(jī)制下，路燈系統(tǒng)在氣候環(huán)境惡劣、無法通過微風(fēng)能源供電的情況下，仍能正常照明，具有較高的工作可靠性、穩(wěn)定性。同時(shí)本方案對(duì)市電補(bǔ)償充電設(shè)置總電量的40%的充電幅度，在保證市政路燈系統(tǒng)工作可靠性的前提下，降低系統(tǒng)電源對(duì)市電的依賴度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。
[0031]所述微風(fēng)發(fā)電模組上接有最大功率點(diǎn)跟蹤模塊，使微風(fēng)發(fā)電模組輸出最大功率，提高能源利用率。微風(fēng)模組輸出電壓較低而且波動(dòng)較大，因此在微風(fēng)發(fā)電模組輸出連接第一升壓電路，將輸出電壓提升到< 36V，然后進(jìn)第一充電電路對(duì)電池充電，保證電壓能夠達(dá)到對(duì)電池穩(wěn)定充電的電壓，同時(shí)對(duì)微風(fēng)發(fā)電模組的要求降低，可以利用風(fēng)力很小的微風(fēng)發(fā)電。同時(shí)控制單元限制風(fēng)力發(fā)電模組的輸出電流不能超過限定值，防止電池過充，發(fā)電機(jī)的輸出功率也可根據(jù)地區(qū)的氣候設(shè)定。
[0032]本方案的市電線路通過第二充電電路對(duì)電池進(jìn)行充電，LED光源模組不需直接接入市電中，一方面保證安全，另一方面無需另外設(shè)置變壓器等結(jié)構(gòu)，可有效降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，且有效延長產(chǎn)品使用壽命。市電線路通過第二充電電路為電池充電，由電池為LED光源模組供電，而不采用市電直接為LED光源模組供電，保證LED光源模組的供電電壓恒定，提高安全性。
[0033]所述電池還連接有放電電路，在選擇微風(fēng)發(fā)電模組將電池電量充滿或即將充滿時(shí)，電池控制單元連接控制放電電路工作。
[0034]所述電池與LED光源模組之間還連接有光電感應(yīng)控制系統(tǒng)，基于對(duì)環(huán)境亮度檢測，自動(dòng)點(diǎn)亮LED光源模組，精確控制路燈系統(tǒng)的工作狀態(tài)，提高能源利用率。所述電池與LED光源模組之間還連接有延時(shí)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)機(jī)的精確控制。
[0035]所述電池電壓為< 36V，所述光電感應(yīng)控制系統(tǒng)輸出為< 36V，為LED光源模組供電。
[0036]本實(shí)用新型技術(shù)方案中，電池、LED光源模組、微風(fēng)發(fā)電模組、控制單元裝配成為一體的路燈系統(tǒng)，克服現(xiàn)有的市政路燈系統(tǒng)長距離供電導(dǎo)致的電能損耗的問題，進(jìn)一步提升本技術(shù)節(jié)能減排的效果。
[0037]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:包括依次連接的風(fēng)力發(fā)電模組、第一充電電路、電池和LED光源模組，還包括市電線路，所述市電線路通過第二充電電路連接電池，所述電池還通過電量檢測單元連接到控制單元，所述控制單元分別連接風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路，并控制風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路的供電狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電模組上還連接有最大功率點(diǎn)跟蹤模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電模組和第一充電電路之間還連接有第一升壓電路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:所述電池還連接有放電電路，控制單元連接控制放電電路工作。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:所述電池與LED光源模組之間還連接有光電感應(yīng)控制系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:所述電池與LED光源模組之間還連接有延時(shí)模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:所述電池、LED光源模組、微風(fēng)發(fā)電模組、控制單元裝配成為一體的路燈系統(tǒng)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，其特征在于:所述電池電壓為< 36V，所述光電感應(yīng)控制系統(tǒng)輸出為< 36V。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于市電補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈，包括依次連接的風(fēng)力發(fā)電模組、第一充電電路、電池和LED光源模組，還包括市電線路，所述市電線路通過第二充電電路連接電池，所述電池還通過電量檢測單元連接到控制單元，所述控制單元分別連接風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路，并控制風(fēng)力發(fā)電模組和市電供電線路的供電狀態(tài)。本實(shí)用新型所提供的基于市電應(yīng)急補(bǔ)償-微風(fēng)發(fā)電的大功率LED路燈及其控制方法，使用微風(fēng)發(fā)電模組和市電線路共同為LED路燈供電，在市電補(bǔ)償機(jī)制下，路燈系統(tǒng)在氣候環(huán)境惡劣、無法通過微風(fēng)能源供電的情況下，仍能正常照明，具有較高的工作可靠性、穩(wěn)定性。
【IPC分類】F21S9/02, F21S9/04, F21W131/103, F21S9/03, F21V23/00
【公開號(hào)】CN205079151
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520643968
【發(fā)明人】宣炯華, 宣紫程
【申請(qǐng)人】宣炯華
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月25日