專利名稱：一種多充電方式的路燈及其充電方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多充 電方式的路燈及其充電方法。
背景技術：
社會和經濟的快速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高的同時，能源和環(huán)境問題越來越尖銳，為此，聯(lián)合國提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，指既滿足當代人的需求，又不損害后代人滿足其需求的能力，是科學發(fā)展觀的基本要求之一。在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指引下，節(jié)能減排思想得到不斷推廣，可再生能源的使用也越來越廣泛。目前，已得到開發(fā)利用的可再生能源主要包括太陽能、風能、地熱能、生物能和潮汐能等。太陽能路燈以太陽光為能源，白天太陽能電池板為蓄電池充電，晚上蓄電池為燈源供電，無需復雜昂貴的管線鋪設，可任意調整燈具的布局，安全節(jié)能無污染，無需人工操作，工作穩(wěn)定可靠。因此，太陽能路燈的使用逐漸普及，已占據(jù)較大的市場。然而，一些地區(qū)的光照強度較低，太陽能路燈的使用效果較差白天，太陽能電池板沒有吸收到足夠的光照，為蓄電池充電的電量較為有限，到了夜晚，白天所充電的電量只能支撐路燈照明很短的時間。針對一些風能較為豐富的地區(qū)，如我國青藏高原和內蒙古草原等地區(qū)，風力發(fā)電是高效可行的，在這些地區(qū)通常采用風能路燈；針對一些構造板塊邊緣地帶，火山和地震多發(fā)地區(qū)，有著豐富的地熱能資源，在這些地區(qū)通常采用地熱能路燈；針對一些海水潮漲和潮落頻繁的沿海地區(qū)，有著豐富的潮汐能資源，在這些地區(qū)通常采用潮汐能路燈。現(xiàn)有的新能源路燈大多只能利用一種發(fā)電方式對蓄電池進行充電以實現(xiàn)路燈的供電，無法將太陽能、風能、地熱能和潮汐能等新能源相結合，根據(jù)當?shù)氐母黜棴h(huán)境條件合理地、智能地選擇充電方式，使用局限性很大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種可將太陽能、風能、地熱能和潮汐能相結合，實時測量當?shù)氐娘L力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度，合理地、智能地選擇充電方式，提高新能源路燈供電的穩(wěn)定性和地域適用性的多充電方式的路燈及其充電方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種多充電方式的路燈，它包括市電充電單元、電能轉換單元、充電切換控制單元、蓄電池和路燈負載；
市電充電單元由整流器和市電充電模塊組成，整流器的輸入連接市電，整流器的輸出與市電充電模塊的輸入連接；
電能轉換單元包括光能-電能轉換模塊、風能-電能轉換模塊、地熱能-電能轉換模塊和潮汐能-電能轉換模塊中的任意一種或多種的組合；
市電充電模塊、光能-電能轉換模塊、風能-電能轉換模塊、地熱能-電能轉換模塊和潮汐能-電能轉換模塊的輸出分別與蓄電池的輸入連接，蓄電池的輸出與路燈負載連接；蓄電池還與充電切換控制單元連接，充電切換控制單元包括檢測模塊、切換模塊和控制器，檢測模塊包括風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路中的任意一種或多種的組合，檢測模塊的輸出與控制器的采集信號輸入連接，控制器的控制信號輸出通過切換模塊與蓄電池相連。本發(fā)明所述的充電切換控制單元還包括存儲器，存儲器通過內部總線與控制器連接。本發(fā)明所述的風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路分別包括設于前端的檢測探頭和信號處理模塊，風量檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界風力大小、光強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界光強度、地熱強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界地熱強度、潮汐強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界潮汐強度。 本發(fā)明所述的信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和模數(shù)轉換電路。一種多充電方式的路燈充電方法，它包括以下步驟
(1)建立包含標準充電風力大小、標準充電光強度、標準充電地熱強度和標準充電潮汐強度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，并存儲于存儲器中；
(2)風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路的前端檢測探頭分別檢測外界風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度；
(3)將檢測到的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度的模擬信號經過放大電路的增益放大、濾波電路的濾波處理后，由模數(shù)轉換電路轉換為數(shù)字信號傳輸至控制器；
(4)控制器接收數(shù)字量的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度數(shù)據(jù)，并分別與數(shù)據(jù)庫中的標準充電數(shù)據(jù)值進行比對；
(5)控制器向切換模塊發(fā)送控制指令，選擇一種或多種充電方式為蓄電池進行充電。當檢測到的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度均未達到標準充電數(shù)值時，選擇市電充電單元對蓄電池進行市電充電。本發(fā)明的有益效果是將太陽能、風能、地熱能和潮汐能相結合為路燈進行供電，節(jié)約了供電成本，同時具有環(huán)保的特點，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想；實時測量當?shù)氐娘L力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度，合理地、智能地選擇充電方式，當各項指標均未達到充電標準時采用市電充電，提高了路燈的供電穩(wěn)定性和地域適用性。


圖I為本發(fā)明路燈供電系統(tǒng)結構示意框圖。
具體實施例方式下面結合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。如圖I所示，一種多充電方式的路燈，它包括市電充電單元、電能轉換單元、充電切換控制單元、蓄電池和路燈負載；
市電充電單元由整流器和市電充電模塊組成，整流器的輸入連接市電，整流器的輸出與市電充電模塊的輸入連接；電能轉換單元包括光能-電能轉換模塊、風能-電能轉換模塊、地熱能-電能轉換模塊和潮汐能-電能轉換模塊中的任意一種或多種的組合；
市電充電模塊、光能-電能轉換模塊、風能-電能轉換模塊、地熱能-電能轉換模塊和潮汐能-電能轉換模塊的輸出分別與蓄電池的輸入連接，蓄電池的輸出與路燈負載連接；蓄電池還與充電切換控制單元連接，充電切換控制單元包括檢測模塊、切換模塊和控制器，檢測模塊包括風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路中的任意一種或多種的組合，檢測模塊的輸出與控制器的采集信號輸入連接，控制器的控制信號輸出通過切換模塊與蓄電池相連。充電切換控制單元還包括存儲器，存儲器通過內部總線與控制器連接。
風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路分別包括設于前端的檢測探頭和信號處理模塊，信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和模數(shù)轉換電路。風量檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界風力大小、光強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界光強度、地熱強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界地熱強度、潮汐強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界潮汐強度。一種多充電方式的路燈充電方法，它包括以下步驟
(1)建立包含標準充電風力大小、標準充電光強度、標準充電地熱強度和標準充電潮汐強度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，并存儲于存儲器中；
(2)風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路的前端檢測探頭分別檢測外界風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度；
(3)將檢測到的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度的模擬信號經過放大電路的增益放大、濾波電路的濾波處理后，由模數(shù)轉換電路轉換為數(shù)字信號傳輸至控制器；
(4)控制器接收數(shù)字量的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度數(shù)據(jù)，并分別與數(shù)據(jù)庫中的標準充電數(shù)據(jù)值進行比對；
(5)控制器向切換模塊發(fā)送控制指令，選擇一種或多種充電方式為蓄電池進行充電；當檢測到的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度均未達到標準充電數(shù)值時，選擇市電充電單元對蓄電池進行市電充電。
權利要求
1.一種多充電方式的路燈，其特征在于它包括市電充電單元、電能轉換單元、充電切換控制單元、蓄電池和路燈負載； 市電充電單元由整流器和市電充電模塊組成，整流器的輸入連接市電，整流器的輸出與市電充電模塊的輸入連接； 電能轉換單元包括光能-電能轉換模塊、風能-電能轉換模塊、地熱能-電能轉換模塊和潮汐能-電能轉換模塊中的任意一種或多種的組合； 市電充電模塊、光能-電能轉換模塊、風能-電能轉換模塊、地熱能-電能轉換模塊和潮汐能-電能轉換模塊的輸出分別與蓄電池的輸入連接，蓄電池的輸出與路燈負載連接； 蓄電池還與充電切換控制單元連接，充電切換控制單元包括檢測模塊、切換模塊和控制器，檢測模塊包括風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路中的任意一種或多種的組合，檢測模塊的輸出與控制器的采集信號輸入連接，控制器的控制信號輸出通過切換模塊與蓄電池相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種多充電方式的路燈，其特征在于所述的充電切換控制單元還包括存儲器，存儲器通過內部總線與控制器連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種多充電方式的路燈，其特征在于所述的風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路分別包括設于前端的檢測探頭和信號處理模塊，風量檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界風力大小、光強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界光強度、地熱強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界地熱強度、潮汐強度檢測電路的前端檢測探頭用以檢測外界潮汐強度。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的一種多充電方式的路燈，其特征在于所述的信號處理模塊包括放大電路、濾波電路和模數(shù)轉換電路。
5.一種多充電方式的路燈充電方法，其特征在于它包括以下步驟 (1)建立包含標準充電風力大小、標準充電光強度、標準充電地熱強度和標準充電潮汐強度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，并存儲于存儲器中； (2)風量檢測電路、光強度檢測電路、地熱強度檢測電路和潮汐強度檢測電路的前端檢測探頭分別檢測外界風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度； (3)將檢測到的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度的模擬信號經過放大電路的增益放大、濾波電路的濾波處理后，由模數(shù)轉換電路轉換為數(shù)字信號傳輸至控制器； (4)控制器接收數(shù)字量的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度數(shù)據(jù)，并分別與數(shù)據(jù)庫中的標準充電數(shù)據(jù)值進行比對； (5)控制器向切換模塊發(fā)送控制指令，選擇一種或多種充電方式為蓄電池進行充電。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種多充電方式的路燈充電方法，其特征在于當檢測到的風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度均未達到標準充電數(shù)值時，選擇市電充電單元對蓄電池進行市電充電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多充電方式的路燈及其充電方法，它包括市電充電單元、電能轉換單元、充電切換控制單元、蓄電池和路燈負載；電能轉換單元的輸出與蓄電池的輸入連接，蓄電池的輸出與路燈負載連接；蓄電池還與充電切換控制單元連接。其充電方法，包括以下步驟建立標準數(shù)據(jù)庫；檢測外界風力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度；與標準充電數(shù)據(jù)值比對；選擇充電方式。本發(fā)明結合多種新能源發(fā)電為路燈供電，節(jié)約了供電成本，同時具有環(huán)保的特點，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想；實時測量當?shù)氐娘L力大小、光強度、地熱強度和潮汐強度，合理地、智能地選擇充電方式，當各項指標均未達到充電標準時采用市電充電，提高了路燈的供電穩(wěn)定性和地域適用性。
文檔編號H05B37/02GK102752936SQ20121024190
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權日2012年7月13日
發(fā)明者宋志明, 王金凡 申請人:四川川能農業(yè)開發(fā)有限公司