专利名称：无线供电的智能led光电转换路灯的制作方法
技术领域：
随着科技的创新与进步，基于无线电能传输技术的各种照明设备将会进入千家万户。所谓“无线电能传输”是利用一种特殊设备将电源的电能转变为可无线传播的能量，在接受端又将此能量转变回电能，从而到达对用电器的无线供电。本发明——无线供电的智能LED光电转换路灯，属于无接触电能传输技术的崭新应用领域，它可以在消除电线连接的基础上给LED光电转换路灯供电，且路灯本身由经过热设计优化排布的LED矩阵构成，简易便捷、智能灵活，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念，可以广泛应用于居民小区公共休闲场所晚间照明，也可以作为公路交通方面的探照灯使用。
背景技术：
传统路灯需要外接导线来供电，即使目前有些路灯本身由多颗小功率LED构成， 但由于LED排布或者热设计缺陷，导致寿命短、易老化，且不便移动，对于公共设施使用而言，同时增加了维修成本。如何在电能高效利用的基础上，免去导线，增加光亮度及使用寿命成为智能LED光电转换路灯设计的一个重要课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，在智能连接的基础上，基于无线电能传输技术实现对LED光电转换路灯的无线供电，操作简便，节能环保。本发明采用的技术方案是太阳能光电转换装置，蓄电池(装有一次整流电路(2) 和智能通断开关)，功率控制器，功率发射装置(3)，LED光电转换路灯(主芯片为经过热设计优化排布的LED矩阵(4)，内嵌功率接收装置( 、二次整流电路(6)和智能感应开关)。蓄电池装有一次整流电路(2)和智能通断开关，既可以将蓄电池中的电能进行整流稳压，又可以实现对路灯的智能通断，防止电能的无故浪费，节能环保。功率发射装置(3)包括两个M0SFET，它们可以交替导通，为后面的LC谐振电路创造交流电流；Cl为谐振电容；Ll为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。功率接收装置(5)由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路(6)变成直流电供给给LED光电转换路灯。本发明无需外接特种照明电源只要白天太阳光线充足，使蓄电池满电量在夜间供给LED光电转换路灯；即使阴雨等无光天气，只要蓄电池中剩余能量足够维持晚上照明， 就可实现在直径为5m的空间内保持LED灯的基本亮度。在外接无线遥控装置时，可对LED 光电转换路灯自动控制。
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图1是本发明的整体结构框图；图2是直流稳压电源的电路原理图(一次整流电路)；图3是发射装置的电路原理图；图4是经过热设计优化的LED矩阵排布图；图5是接收装置的电路原理图；图6是二次整流电路原理图。其中Cl 发射端谐振电容Ll 发射端谐振电感C2:接收端谐振电容L2:接收端谐振电感
具体实施例方式下面结合实例和附图对本发明的智能LED台灯作出详细说明。如图1所示，将太阳能光电转换装置吸收的太阳光转化为电能储存在蓄电池里， 经过一次整流电路O)，将蓄电池中的电能进行整流稳压。智能通断开关可以实现对路灯的智能通断，防止电能的无故浪费，节能环保。整流稳压后的直流输出给功率发射装置⑶，在发射装置中经过高频逆变成交流电压信号，加载到补偿后的松耦合变压器的原边，与内嵌入LED路灯中的接收线圈( 实现谐振耦合，经过二次整流电路(6)，将输出电压供给给经过热设计优化排布的LED光电转换路灯(4)，实现LED路灯的高亮度晚间照明。如图2所示，蓄电池中的直流电送到一个由4个二极管组成的整流桥，再经过稳压装置进行输出给功率控制器。如图3所示，输入的直流电送给两给M0SFET，它们可以交替导通，产生交流电流， 输出到后面的LC谐振电路，Cl为谐振电容；Ll为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率， 从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。如图4所示，是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为Icm的PCB板，上面布有14颗经过热设计优化后的单颗功率约为IW的LED芯片。如图5所示，由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路变成直流电供给给LED光电转换路灯。如图6所示，是一个与接收装置连接的二次整流桥电路。在外接无线遥控装置时，可对LED光电转换路灯自动控制，实现在直径为5m的空间内保持LED路灯的基本亮度。
权利要求
1.无线供电的智能LED光电转换路灯，其特征在于还设置有包括有太阳能光电转换装置；蓄电池，装有一次整流电路(2)和智能通断开关；功率控制器；功率发射装置(3)； LED光电转换路灯，主芯片为经过热设计优化排布的LED矩阵G)，内嵌功率接收装置(5)、 二次整流电路(6)和智能感应开关。
2.根据权利要求1所述的无线供电的智能LED光电转换路灯，其特征还在于，所述的蓄电池装有一次整流电路(2)和智能通断开关，既可以将蓄电池中的电能进行整流稳压，又可以实现对路灯的智能通断，防止电能的无故浪费，节能环保。
3.根据权利要求1所述的无线供电的智能LED光电转换路灯，其特征还在于，所述的功率发射装置(3)包括两个M0SFET，它们可以交替导通，为后面的LC谐振电路创造交流电流；Cl为谐振电容；Ll为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。
4.根据权利要求1所述的无线供电的智能LED光电转换路灯，其特征还在于，所述的功率接收装置(5)由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输；经过二次整流电路(6)变成直流电供给给LED光电转换路灯。
5.根据权利要求1所述的无线供电的智能LED光电转换路灯，其特征还在于，所述的主芯片为经过热设计优化的LED矩阵G)，主要设计优点为14颗LED呈现5-4-5阵型，且分布间距从中间到两边按等差数列规律依次增大，这样可以在最大限度内减弱热源耦合，使散热结果更为科学，在增大光亮度的同时又延长了使用寿命。
6.根据权利要求1所述的无线供电的智能LED光电转换路灯，其特征还在于，所述的接收装置(5)，可实现功能由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输；经过二次整流电路变成直流电供给给LED 光电转换路灯。
全文摘要
本发明是一种基于无线电能传输技术的智能LED光电转换路灯，包括有太阳能光电转换装置；蓄电池，装有一次整流电路(2)和智能通断开关；功率控制器；功率发射装置(3)；LED光电转换路灯，主芯片为经过热设计优化排布的LED矩阵(4)，内嵌功率接收装置(5)、二次整流电路(6)和智能感应开关。本发明无需外接电源，只要蓄电池中剩余能量足够维持晚上照明，就可实现在直径为5m的空间内保持LED灯的基本亮度。在外接无线遥控装置时，可对LED光电转换路灯自动控制。简易便捷、智能灵活，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念，可以广泛应用于居民小区公共休闲场所晚间照明，也可以作为公路交通方面的探照灯使用。
文档编号H05B37/02GK102548150SQ20121000770
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者张献, 李劲松, 李阳, 杨庆新, 金亮 申请人:天津工业大学