兼容太阳能和风能供电模式的led杆式照明装置的工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种昼夜充电的LED杆式照明装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，LED路灯已经成为照明系统中节能改造的最佳选择，为了进一步提高路灯的节能效应，需要对LED路灯的充电电路进行改造，以切除市电对路灯的供电，节省电费和能源消耗。
[0003]然而，当前对LED路灯的节能供电主要偏重于太阳能供电，很少使用风能供电，太阳能供电在阴雨天或者黑夜环境下无法进行充电，同时，现有太阳能供电结构功耗高，未经过优化。
[0004]为此，本发明提出了一种昼夜充电的LED杆式照明装置，优化太阳能供电电路和风能供电电路，并引入兼容电路将二者供电电路进行有机结合，关键的是，还引入与太阳能电板的电能输出接口连接的电压采集设备，以根据太阳能电板的输出电压进行太阳能供电和风能供电之间的切换，从而保障照明装置的供电效率，节省供电开销。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种昼夜充电的LED杆式照明装置，添加与太阳能电板的电能输出接口连接的电压采集设备，用于根据太阳能电板的输出电压提供太阳能供电和风能供电之间的充电切换控制信号，同时设计了一套具体供电电路以可靠地兼容太阳能和风能两种供电模式。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种昼夜充电的LED杆式照明装置，所述照明装置包括电压采集设备和太阳能电池组件，电压采集设备采集太阳能电池组件的输出电压，用以提供昼夜判断的参考信号，所述参考信号用于所述照明装置的昼夜充电的切换。
[0007]更具体地，在所述昼夜充电的LED杆式照明装置中，还包括:所述电压采集设备，设置在灯架顶部，与太阳能电池组件的太阳能输出接口连接，用于采集太阳能电池组件的输出电压，当输出电压大于等于预设太阳能电池组件电压阈值时，发出白天判断信号，当输出电压小于预设太阳能电池组件电压阈值时，发出黑夜判断信号;所述太阳能电池组件，设置在灯架顶部，具有太阳能输出接口，用于输出太阳能转换后的电能，太阳能输出接口包括输出正端和输出负端；同步Buck电路及其驱动模块，连接在太阳能输出接口和阀控密封式铅酸蓄电池之间，用于控制太阳能输出接口对阀控密封式铅酸蓄电池的充电；升力风机主结构，设置在灯架顶部，包括三个叶片、偏航设备、轮毂和传动设备;三个叶片在风通过时，由于每一个叶片的正反面的压力不等而产生升力，所述升力带动对应叶片旋转;偏航设备与三个叶片连接，用于提供三个叶片旋转的可靠性并解缆;轮毂与三个叶片连接，用于固定三个叶片，以在叶片受力后被带动进行顺时针旋转，将风能转化为低转速的动能;传动设备包括低速轴、齿轮箱、高速轴、支撑轴承、联轴器和盘式制动器，齿轮箱通过低速轴与轮毂连接，通过高速轴与风力发电机连接，用于将轮毂的低转速的动能转化为风力发电机所需要的高转速的动能，联轴器为一柔性轴，用于补偿齿轮箱输出轴和发电机转子的平行性偏差和角度误差，盘式制动器，为一液压动作的盘式制动器，用于机械刹车制动;风力发电机，与升力风机主结构的齿轮箱连接，为一双馈异步发电机，用于将接收到的高转速的动能转化为风力电能，风力发电机包括定子绕组、转子绕组、双向背靠背IGBT电压源变流器和风力发电机输出接口，定子绕组直连风力发电机输出接口，转子绕组通过双向背靠背IGBT电压源变流器与风力发电机输出接口连接，风力发电机输出接口为三相交流输出接口，用于输出风力电能;整流电路，与风力发电机输出接口连接，对风力发电机输出接口输出的三相交流电压进行整流以获得风力直流电压;滤波稳压电路，与整流电路连接以对风力直流电压进行滤波稳压，以输出稳压直流电压;第一电阻和第二电阻，串联后并联在滤波稳压电路的正负二端，第一电阻的一端连接滤波稳压电路的正端，第二电阻的一端连接滤波稳压电路的负端;第一电容和第二电容，串联后并联在滤波稳压电路的正负二端，第一电容的一端连接滤波稳压电路的正端，第二电容的一端连接滤波稳压电路的负端，第一电容的另一端连接第一电阻的另一端，第二电容的另一端连接第二电阻的另一端;第三电容，并联在滤波稳压电路的正负二端;第三电阻，其一端连接滤波稳压电路的正端;第一开关管，为一 P沟增强型MOS管，其漏极与第三电阻的另一端连接，其衬底与源极相连，其源极与滤波稳压电路的负端连接;手动卸荷电路，其两端分别与第一开关管的漏极和源极连接;第一防反二极管，其正端与滤波稳压电路的正端连接，其负端与第一开关管的漏极连接;第二开关管，为一 P沟增强型MOS管，其漏极与滤波稳压电路的正端连接，其衬底与源极相连;第二防反二极管，其正端与第二开关管的源极连接;第四电容和第五电容，都并联在第二防反二极管的负端和滤波稳压电路的负端之间；第三防反二极管，并联在第二防反二极管的负端和滤波稳压电路的负端之间；第三开关管，为一 P沟增强型MOS管，其漏极与第三防反二极管的负端连接，其衬底与源极相连;第四防反二极管，并联在第三开关管的源极和滤波稳压电路的负端之间；第一电感，其一端与第三开关管的源极连接;第六电容和第七电容，都并联在第一电感的另一端和滤波稳压电路的负端之间；第五防反二极管，并联在第一电感的另一端和滤波稳压电路的负端之间；阀控密封式铅酸蓄电池，与同步Buck电路及其驱动模块连接，同时其正极与第五防反二极管的负极连接，其负极与第五防反二极管的正极连接;继电器，位于LED灯管和阀控密封式铅酸蓄电池之间，通过是否切断LED灯管和阀控密封式铅酸蓄电池之间的连接来控制LED灯管的打开和关闭；光耦，位于继电器和ARMll处理芯片之间，用于在ARMll处理芯片的控制下，决定继电器的切断操作;ARMll处理芯片，与第二开关管的栅极和第三开关管的栅极分别连接，通过在第二开关管的栅极上施加PffM控制信号，确定第二开关管的通断，以控制风力发电机输出接口对阀控密封式铅酸蓄电池的充电的通断，还通过在第三开关管的栅极上施加占空比可调的PWM控制信号，以控制风力发电机输出接口对阀控密封式铅酸蓄电池的充电电压;其中，ARMll处理芯片还与电压采集设备连接，当接收到黑夜判断信号，断开太阳能输出接口对铅酸蓄电池的充电，打通风力发电机输出接口对铅酸蓄电池的充电，当接收到白天判断信号，打通太阳能输出接口对铅酸蓄电池的充电，断开风力发电机输出接口对铅酸蓄电池的充电。
[0008]更具体地，在所述昼夜充电的LED杆式照明装置中:风力发电机设置在灯架顶部。
[0009]更具体地，在所述昼夜充电的LED杆式照明装置中，所述照明装置还包括:无线通信接口，与ARMl I处理芯片连接，用于无线发送黑夜判断信号或白天判断信号。
[0010]更具体地，在所述昼夜充电的LED杆式照明装置中:无线通信接口为4G移动通信接
□ O
[0011 ]更具体地，在所述昼夜充电的LED杆式照明装置中:ARMl I处理芯片与电压采集设备集成在一块集成电路板上。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
图1为根据本发明实施方案示出的昼夜充电的LED杆式照明装置的结构方框图。
[0013]附图标记:I电压采集设备;2太阳能电池组件。
【具体实施方式】
[0014]下面将参照附图对本发明的昼夜充电的LED杆式照明装置的实施方案进行详细说明。
[0015]LED杆式照明装置具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点，因此，LED路灯将成为节能改造的最佳选择。
[0016]LED杆式照明装置与常规路灯不同的是，LED光源采用低压直流供电、由GaN基