离网式互补型绿色智能照明系统的制作方法

专利名称:离网式互补型绿色智能照明系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种离网式互补型绿色智能照明系统，属于太阳能照明【技术领域】。该系统包括有太阳光采集光纤导入照明子系统（1）、光伏离网照明子系统（2）、自动测光调节子系统（3）、集成控制子系统（4）。该系统完全利用太阳光而不依赖市电，白天以太阳光采集光纤导入照明子系统（1）照明为主，太阳光线强度不足或阴雨天和夜晚时由光伏离网照明子系统（2）照明作为补充，补光过程由自动测光调节子系统（3）自动实现，以达到室内照度恒定。太阳光采集光纤导入照明子系统（1）的采集太阳光状态参数、光伏离网照明子系统（2）的储能状态参数和自动测光调节子系统（3）的测光调光状态参数由集成控制子系统（4）实时监测，为获取可靠数据。
【专利说明】离网式互补型绿色智能照明系统

【技术领域】
[0001]本实用新型是一种离网式互补型绿色智能照明系统，所属领域为太阳能照明【技术领域】。

【背景技术】
[0002]目前，利用太阳能照明主要有两种方式:一种是光伏发电照明，能量转换的途径是“光-电-光”，技术已基本成熟，但能量损失较大，其中太阳能电池的效率最高在22%左右，并且其制造成本较高。第二种是直接采集太阳光照明，采集装置一般有主动采集和被动采集，避免了“光-电-光”的转换环节，提高了效率，但因太阳光无法储存，无法解决太阳光线弱或阴雨天和夜晚室内用光问题。
[0003]为了克服上述技术缺点，中国发明专利申请号200610117211.9采用太阳能电池接收剩余太阳光并转换为电能储存到蓄电池内以备补充，不足时还需启动市电照明加以补充。此补光系统由于对市电有依赖，故存在无市电不工作的缺点，从而无法适用于偏远无市电地区。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种完全利用太阳光而不依赖市电的离网式互补型绿色智能照明系统。该系统的优点是白天以太阳光采集光纤导入照明系统照明为主，太阳光线强度不足或阴雨天和夜晚时由光伏离网照明系统照明作为补充，补光过程完全由测光调节系统自动实现，以达到室内照度恒定。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。本系统主要包括有太阳光采集光纤导入照明子系统1、光伏离网照明子系统2、自动测光调节子系统3、集成控制子系统4，太阳光采集光纤导入照明子系统I又包括有太阳光采集器Al、光纤A2、光纤灯具A3 ;光伏离网照明子系统2包括有太阳电池组件BI，光伏控制器B2、蓄电池组B3、LED驱动器B4、LED发光筒B5，蓄电池组监测装置B6 ;自动测光调节子系统3包括有第一感光传感器Cl、第二感光传感器C2、测光、调光控制器C3 ;集成控制子系统4包括有集成控制箱Dl、视频工作站计算机D2、系统集成服务器D3。其中太阳光采集光纤导入照明子系统I的太阳光采集器Al通过光纤A2与光纤灯具A3连接；光伏离网照明子系统2的太阳电池组件B1、光伏控制器B2、LED驱动器B4、LED发光筒B5依次连接，同时光伏控制器B2、蓄电池组B3、蓄电池组监测装置B6依次连接；第一感光传感器Cl、第二感光传感器C2和LED驱动器B4均与测光、调光控制器C3连接；太阳光采集器Al、蓄电池组监测装置B6、测光、调光控制器C3均与集成控制箱Dl连接，集成控制箱Dl与视频工作站计算机D2、系统集成服务器D3连接。
[0006]本实用新型的工作原理:太阳光采集器Al采集太阳光，将采集到的太阳光通过光纤A2输送到光纤灯具A3，实现直接利用太阳光进行室内照明。光伏离网照明子系统2中的太阳电池组件BI将太阳光转换成电能，然后进入光伏控制器B2，光伏控制器B2将电能输送给LED驱动器B4最后到达LED发光筒B5实现照明，光伏控制器B2可同时给蓄电池组B3充电，无需LED发光筒B5提供照明时，光伏控制器B2只给蓄电池组B3充电。自动测光调节子系统3中的第一感光传感器Cl和第二感光传感器C2用于室内照度测试，并将照度信息传递给测光、调光控制器C3 ;当太阳光线强度不能满足子系统I提供室内要求的照度时，测光、调光控制器C3给LED驱动器B4发出开启信号，在LED驱动器B4的驱动下使LED发光筒B5发光，实现室内补光，使室内照度恒定。当室外太阳光线强度过大，使子系统I单独提供室内照度超出使用要求时，测光、调光控制器C3通过集成控制箱Dl将信息传递给视频工作站计算机D2，视频工作站计算机D2调整太阳光采集器Al的角度，以满足室内照度要求。太阳光采集器Al的工作状态和蓄电池组监测装置B6的储能情况时时被集成控制子系统4监测。
[0007]本实用新型提出的离网式互补型绿色智能照明系统，直接采集太阳光并以光伏离网照明系统作为补充实现绿色节能照明，实现了室内照度恒定，解决了无市电不工作问题，同时整个系统的工作状态、性能参数均实时受到监测。

【附图说明】

[0008]附图本实用新型系统结构图
[0009]图中:A1、太阳光采集器，A2、光纤，A3、光纤灯具；B1、太阳电池组件，B2、光伏控制器，B3、蓄电池组，B4、LED驱动器，B5、LED发光筒，B6、蓄电池组监测装置；Cl、第一感光传感器，C2、第二感光传感器，C3、测光、调光控制器；D1、集成控制箱，D2、视频工作站计算机，D3、系统集成服务器；1、太阳光采集光纤导入照明子系统，2、光伏离网照明子系统，3、自动测光调节子系统，4、集成控制子系统。

【具体实施方式】
[0010]本实用新型实施方式的具体结构，参见附图，该系统主要由太阳光采集光纤导入照明子系统1、光伏离网照明子系统2、自动测光调节子系统3、集成控制子系统4组成。太阳光采集光纤导入照明子系统I又由太阳光采集器Al (采用36窗菲涅尔镜片、GPS和四象限双重自动跟踪系统的采集器)、光纤A2 (采用Φ3πιπιΡΜΜΑ塑料光纤)、光纤灯具A3 (采用铝合金框架雾化玻璃窗口 12芯灯具)组成；光伏离网照明子系统2由太阳电池组件BI (采用35.8V/280W高效多晶硅太阳电池组件)、24V/60A型光伏控制器Β2、蓄电池组Β3 (采用2V/600Ah铅酸蓄电池)、LED驱动器B4 (采用能执行选择和通断控制的电子开关)、LED发光筒B5 (采用7寸可调光调角灯筒)、蓄电池组监测装置B6 (采用能够监测蓄电池电量和性能的测试仪器)组成；自动测光调节子系统3由S751型第一感光传感器C1、S751型第二感光传感器C2、M702型测光/调光控制器C3组成；集成控制子系统4由ep-box型集成控制箱D1、，视频工作站计算机D2、系统集成服务器D3组成。其中太阳光采集光纤导入照明子系统I的太阳光采集器Al通过光纤A2与光纤灯具A3连接；光伏离网照明子系统2的太阳电池组件B1、光伏控制器B2、LED驱动器B4、LED发光筒B5依次连接，同时光伏控制器B2、蓄电池组B3、蓄电池组监测装置B6依次连接；第一感光传感器Cl、第二感光传感器C2和LED驱动器B4均与测光、调光控制器C3连接；太阳光采集器Al、蓄电池组监测装置B6、测光、调光控制器C3均与集成控制箱Dl连接，集成控制箱Dl与视频工作站计算机D2、系统集成服务器D3连接。
[0011]太阳光采集光纤导入照明子系统I的工作流程:太阳光采集器Al上的菲涅尔镜片在GPS和四象限双重自动跟踪系统控制下，实时跟踪太阳，将采集到的太阳光滤掉有害光线后通过光纤A2将光输送到光纤灯具A3实现室内照明；光伏离网照明子系统2工作流程:太阳电池组件BI将接收到的太阳光转换成电能，然后进入光伏控制器B2，光伏控制器B2在需要时向LED驱动器B4发出开启信号，使LED发光筒B5实现补光，同时向蓄电池组B3输送电能储存以备用，当不需要LED发光筒B5补光时，光伏控制器B2只给蓄电池组B3充电而不开启LED驱动器B4 ;自动测光调节子系统3工作流程:第一感光传感器Cl和第二感光传感器C2并列与光纤灯具A3和LED发光筒B5安放在同一工作平面上，当测光、调光控制器C3收集到第一感光传感器Cl和第二感光传感器C2的数据并分析判断后，给LED驱动器B4传递开启关闭信息，当子系统I提供的照度满足室内照度满足要求时，LED驱动器B4接收到关闭信息，当子系统I提供的照度不满足室内照度要求时，LED驱动器B4接收到开启信息，这时LED发光筒B5开启进行补光；集成控制子系统4工作原理:当集成控制箱Dl接收到测光、调光控制器C3传递的室内照度信息后，通过视频工作站计算机D2对太阳光采集器Al进行角度调整，同时蓄电池B3的工作参数实时在视频工作站计算机D2界面上显示。
【权利要求】
1.离网式互补型绿色智能照明系统，主要包括太阳光采集光纤导入照明子系统(I)、光伏离网照明子系统(2)、自动测光调节子系统(3)、集成控制子系统(4)，其特征在于:太阳光采集光纤导入照明子系统(I)包括有太阳光采集器(Al)、光纤(A2)、光纤灯具(A3);光伏离网照明子系统(2 )包括有太阳电池组件(BI)、光伏控制器(B2 )、蓄电池组(B3 )、LED驱动器(B4)、LED发光筒(B5)、蓄电池组监测装置(B6);自动测光调节子系统(3)包括有第一感光传感器(Cl)、第二感光传感器(C2)、测光、调光控制器(C3);集成控制子系统(4)包括有集成控制箱(D1)、视频工作站计算机(D2)、系统集成服务器(D3);其中太阳光采集光纤导入照明子系统(I)的太阳光采集器(Al)通过光纤(A2)与光纤灯具(A3)连接；光伏离网照明子系统(2)的太阳电池组件(BI)、光伏控制器(B2)、LED驱动器(B4)、LED发光筒(B5)依次连接，同时光伏控制器(B2)、蓄电池组(B3)、蓄电池组监测装置(B6)依次连接；自动测光调节子系统(3)的第一感光传感器(Cl)、第二感光传感器(C2)均与测光、调光控制器(C3)连接，测光、调光控制器(C3) 一端与LED驱动器(B4)连接，另一端与集成控制箱(Dl)连接；集成控制子系统(4)的集成控制箱(Dl)分别与太阳光采集器(Al)、蓄电池组监测装置(B6)、测光、调光控制器(C3)、视频工作站计算机(D2)和系统集成服务器(D3)连接。
【文档编号】H05B37-02GK204272427SQ201420271672
【发明者】高峰, 左兴一, 霍洪丽 [申请人]北京一轻研究院, 北京首量科技有限公司