一种具有充电模式切换机制的led路灯系统的照明方法_2

文档序号:9436835阅读:来源:国知局
关管的栅极和第二开关管的栅极分别连接,通过在第一开关管的栅极上施加PffM控制信号,确定第一开关管的通断,以控制风力发电机输出接口对铅酸蓄电池的充电的通断,还通过在第二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铅酸蓄电池的充电电压;其中,DSP控制芯片还与太阳能电池电压检测设备连接,当接收到黑夜判断信号,断开电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,打通电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。
[0007]更具体地,在所述具有充电模式切换机制的LED路灯系统中:风力发电机设置在灯架顶部。
[0008]更具体地,在所述具有充电模式切换机制的LED路灯系统中,所述路灯系统还包括:存储设备,用于预先存储预设蓄电池电压阈值、预设蓄电池电流阈值和预设太阳能电池组件电压阈值。
[0009]更具体地,在所述具有充电模式切换机制的LED路灯系统中:存储设备为移动硬盘。
[0010]更具体地,在所述具有充电模式切换机制的LED路灯系统中:存储设备与太阳能电池电压检测设备和太阳能充电控制器分别连接。
【附图说明】
[0011]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:
[0012]图1为根据本发明实施方案示出的具有充电模式切换机制的LED路灯系统的结构方框图。
[0013]附图标记:1太阳能电池电压检测设备;2太阳能电池组件;3太阳能充电控制器
【具体实施方式】
[0014]下面将参照附图对本发明的具有充电模式切换机制的LED路灯系统的实施方案进行详细说明。
[0015]大功率LED光源已可以满足一般路灯所需的。一般的高压钠灯的光效是100LM/W,常用的大功率LED是50-60LM/W,用国外最好的LED芯片可以达到80LM/W,发光效率越高,意味着节能效果越好,这也是选择LED路灯最重要的指标之一。
[0016]现有技术中,LED路灯大批量应用还存在以下几个难点需要克服:1)LED路灯对供电设备要求较高,在为了节能环保而使用自然界的能源时,缺少一套能兼顾太阳能和风能的具体供电电路,以保障在自行充电的情况下LED路灯的持续供电;2)如何进行太阳能和风能之间供电的灵活切换;3)如何优化现有的太阳能供电结构和风能供电结构,以提高供电效率。
[0017]为了克服上述不足,本发明搭建了一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统,一方面,能够提供兼顾太阳能和风能的优化供电电路对LED路灯进行可靠的自行充电,另一方面,能够科学地根据太阳能的具体情况,启动太阳能供电和风能供电之间的灵活切换,从而全面提高LED路灯的充电效率。
[0018]图1为根据本发明实施方案示出的具有充电模式切换机制的LED路灯系统的结构方框图,所述路灯系统包括太阳能电池电压检测设备、太阳能电池组件和太阳能充电控制器,太阳能充电控制器在所述路灯系统使用太阳能电池组件充电时控制太阳能电池组件的充电方式,太阳能电池电压检测设备采集太阳能电池组件的输出电压,用以提供太阳能电池组件充电和非太阳能电池组件充电的切换信号。
[0019]接着,继续对本发明的具有充电模式切换机制的LED路灯系统的具体结构进行进一步的说明。
[0020]所述路灯系统还包括:太阳能电池组件,设置在灯架顶部,具有电能输出接口,用于输出太阳能电池组件将太阳能转换后的电能,电能输出接口包括输出正端和输出负端。
[0021]所述路灯系统还包括:太阳能电池电压检测设备,设置在灯架顶部,与太阳能电池组件的电能输出接口连接,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。
[0022]所述路灯系统还包括:第六防反二极管,其正端与电能输出接口的输出正端连接;第八电容,并联在第六防反二极管的负端和电能输出接口的输出负端之间;第四开关管,为一 P沟增强型MOS管,其漏极与第六防反二极管的负端连接,其衬底与源极相连;第七防反二极管,并联在第四开关管的源极和电能输出接口的输出负端之间。
[0023]所述路灯系统还包括:第一电感,其一端与第四开关管的源极连接;第九电容,并联在第一电感的另一端和电能输出接口的输出负端之间;熔断器,其一端与第一电感的另一端连接,另一端与铅酸蓄电池的正极连接;蓄电池电压检测设备,用于实时检测铅酸蓄电池的充电电压。
[0024]所述路灯系统还包括:蓄电池电流检测设备,用于实时检测铅酸蓄电池的充电电流。
[0025]所述路灯系统还包括:太阳能充电控制器,与电能输出接口、铅酸蓄电池、蓄电池电压检测设备和蓄电池电流检测设备分别连接,在检测到电能输出接口对铅酸蓄电池供电时,当接收到的充电电压小于预设蓄电池电压阈值时,采用恒流充电方式对铅酸蓄电池进行充电,当接收到的充电电压大于等于预设蓄电池电压阈值且接收到的充电电流大于等于预设蓄电池电流阈值时,采用恒压充电方式对铅酸蓄电池进行充电,当接收到的充电电压大于等于预设蓄电池电压阈值且接收到的充电电流小于预设蓄电池电流阈值时,采用浮充充电方式对铅酸蓄电池进行充电。
[0026]所述路灯系统还包括: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。
[0027]所述路灯系统还包括: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。
[0028]所述路灯系统还包括: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
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