专利名称：一种多充电方式的路灯及其充电方法
技术领域：
本发明涉及一种多充 电方式的路灯及其充电方法。
背景技术：
社会和经济的快速发展、人民生活水平的不断提高的同时，能源和环境问题越来越尖锐，为此，联合国提出了可持续发展战略，指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的能力，是科学发展观的基本要求之一。在可持续发展战略的指引下，节能减排思想得到不断推广，可再生能源的使用也越来越广泛。目前，已得到开发利用的可再生能源主要包括太阳能、风能、地热能、生物能和潮汐能等。太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板为蓄电池充电，晚上蓄电池为灯源供电，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作，工作稳定可靠。因此，太阳能路灯的使用逐渐普及，已占据较大的市场。然而，一些地区的光照强度较低，太阳能路灯的使用效果较差白天，太阳能电池板没有吸收到足够的光照，为蓄电池充电的电量较为有限，到了夜晚，白天所充电的电量只能支撑路灯照明很短的时间。针对一些风能较为丰富的地区，如我国青藏高原和内蒙古草原等地区，风力发电是高效可行的，在这些地区通常采用风能路灯；针对一些构造板块边缘地带，火山和地震多发地区，有着丰富的地热能资源，在这些地区通常采用地热能路灯；针对一些海水潮涨和潮落频繁的沿海地区，有着丰富的潮汐能资源，在这些地区通常采用潮汐能路灯。现有的新能源路灯大多只能利用一种发电方式对蓄电池进行充电以实现路灯的供电，无法将太阳能、风能、地热能和潮汐能等新能源相结合，根据当地的各项环境条件合理地、智能地选择充电方式，使用局限性很大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种可将太阳能、风能、地热能和潮汐能相结合，实时测量当地的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度，合理地、智能地选择充电方式，提高新能源路灯供电的稳定性和地域适用性的多充电方式的路灯及其充电方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种多充电方式的路灯，它包括市电充电单元、电能转换单元、充电切换控制单元、蓄电池和路灯负载；
市电充电单元由整流器和市电充电模块组成，整流器的输入连接市电，整流器的输出与市电充电模块的输入连接；
电能转换单元包括光能-电能转换模块、风能-电能转换模块、地热能-电能转换模块和潮汐能-电能转换模块中的任意一种或多种的组合；
市电充电模块、光能-电能转换模块、风能-电能转换模块、地热能-电能转换模块和潮汐能-电能转换模块的输出分别与蓄电池的输入连接，蓄电池的输出与路灯负载连接；蓄电池还与充电切换控制单元连接，充电切换控制单元包括检测模块、切换模块和控制器，检测模块包括风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路中的任意一种或多种的组合，检测模块的输出与控制器的采集信号输入连接，控制器的控制信号输出通过切换模块与蓄电池相连。本发明所述的充电切换控制单元还包括存储器，存储器通过内部总线与控制器连接。本发明所述的风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路分别包括设于前端的检测探头和信号处理模块，风量检测电路的前端检测探头用以检测外界风力大小、光强度检测电路的前端检测探头用以检测外界光强度、地热强度检测电路的前端检测探头用以检测外界地热强度、潮汐强度检测电路的前端检测探头用以检测外界潮汐强度。 本发明所述的信号处理模块包括放大电路、滤波电路和模数转换电路。一种多充电方式的路灯充电方法，它包括以下步骤
(1)建立包含标准充电风力大小、标准充电光强度、标准充电地热强度和标准充电潮汐强度数据的数据库，并存储于存储器中；
(2)风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路的前端检测探头分别检测外界风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度；
(3)将检测到的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度的模拟信号经过放大电路的增益放大、滤波电路的滤波处理后，由模数转换电路转换为数字信号传输至控制器；
(4)控制器接收数字量的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度数据，并分别与数据库中的标准充电数据值进行比对；
(5)控制器向切换模块发送控制指令，选择一种或多种充电方式为蓄电池进行充电。当检测到的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度均未达到标准充电数值时，选择市电充电单元对蓄电池进行市电充电。本发明的有益效果是将太阳能、风能、地热能和潮汐能相结合为路灯进行供电，节约了供电成本，同时具有环保的特点，符合可持续发展的战略思想；实时测量当地的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度，合理地、智能地选择充电方式，当各项指标均未达到充电标准时采用市电充电，提高了路灯的供电稳定性和地域适用性。
图I为本发明路灯供电系统结构示意框图。
具体实施例方式下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。如图I所示，一种多充电方式的路灯，它包括市电充电单元、电能转换单元、充电切换控制单元、蓄电池和路灯负载；
市电充电单元由整流器和市电充电模块组成，整流器的输入连接市电，整流器的输出与市电充电模块的输入连接；电能转换单元包括光能-电能转换模块、风能-电能转换模块、地热能-电能转换模块和潮汐能-电能转换模块中的任意一种或多种的组合；
市电充电模块、光能-电能转换模块、风能-电能转换模块、地热能-电能转换模块和潮汐能-电能转换模块的输出分别与蓄电池的输入连接，蓄电池的输出与路灯负载连接；蓄电池还与充电切换控制单元连接，充电切换控制单元包括检测模块、切换模块和控制器，检测模块包括风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路中的任意一种或多种的组合，检测模块的输出与控制器的采集信号输入连接，控制器的控制信号输出通过切换模块与蓄电池相连。充电切换控制单元还包括存储器，存储器通过内部总线与控制器连接。
风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路分别包括设于前端的检测探头和信号处理模块，信号处理模块包括放大电路、滤波电路和模数转换电路。风量检测电路的前端检测探头用以检测外界风力大小、光强度检测电路的前端检测探头用以检测外界光强度、地热强度检测电路的前端检测探头用以检测外界地热强度、潮汐强度检测电路的前端检测探头用以检测外界潮汐强度。一种多充电方式的路灯充电方法，它包括以下步骤
(1)建立包含标准充电风力大小、标准充电光强度、标准充电地热强度和标准充电潮汐强度数据的数据库，并存储于存储器中；
(2)风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路的前端检测探头分别检测外界风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度；
(3)将检测到的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度的模拟信号经过放大电路的增益放大、滤波电路的滤波处理后，由模数转换电路转换为数字信号传输至控制器；
(4)控制器接收数字量的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度数据，并分别与数据库中的标准充电数据值进行比对；
(5)控制器向切换模块发送控制指令，选择一种或多种充电方式为蓄电池进行充电；当检测到的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度均未达到标准充电数值时，选择市电充电单元对蓄电池进行市电充电。
权利要求
1.一种多充电方式的路灯，其特征在于它包括市电充电单元、电能转换单元、充电切换控制单元、蓄电池和路灯负载； 市电充电单元由整流器和市电充电模块组成，整流器的输入连接市电，整流器的输出与市电充电模块的输入连接； 电能转换单元包括光能-电能转换模块、风能-电能转换模块、地热能-电能转换模块和潮汐能-电能转换模块中的任意一种或多种的组合； 市电充电模块、光能-电能转换模块、风能-电能转换模块、地热能-电能转换模块和潮汐能-电能转换模块的输出分别与蓄电池的输入连接，蓄电池的输出与路灯负载连接； 蓄电池还与充电切换控制单元连接，充电切换控制单元包括检测模块、切换模块和控制器，检测模块包括风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路中的任意一种或多种的组合，检测模块的输出与控制器的采集信号输入连接，控制器的控制信号输出通过切换模块与蓄电池相连。
2.根据权利要求I所述的一种多充电方式的路灯，其特征在于所述的充电切换控制单元还包括存储器，存储器通过内部总线与控制器连接。
3.根据权利要求I所述的一种多充电方式的路灯，其特征在于所述的风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路分别包括设于前端的检测探头和信号处理模块，风量检测电路的前端检测探头用以检测外界风力大小、光强度检测电路的前端检测探头用以检测外界光强度、地热强度检测电路的前端检测探头用以检测外界地热强度、潮汐强度检测电路的前端检测探头用以检测外界潮汐强度。
4.根据权利要求I或2所述的一种多充电方式的路灯，其特征在于所述的信号处理模块包括放大电路、滤波电路和模数转换电路。
5.一种多充电方式的路灯充电方法，其特征在于它包括以下步骤 (1)建立包含标准充电风力大小、标准充电光强度、标准充电地热强度和标准充电潮汐强度数据的数据库，并存储于存储器中； (2)风量检测电路、光强度检测电路、地热强度检测电路和潮汐强度检测电路的前端检测探头分别检测外界风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度； (3)将检测到的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度的模拟信号经过放大电路的增益放大、滤波电路的滤波处理后，由模数转换电路转换为数字信号传输至控制器； (4)控制器接收数字量的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度数据，并分别与数据库中的标准充电数据值进行比对； (5)控制器向切换模块发送控制指令，选择一种或多种充电方式为蓄电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的一种多充电方式的路灯充电方法，其特征在于当检测到的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度均未达到标准充电数值时，选择市电充电单元对蓄电池进行市电充电。
全文摘要
本发明公开了一种多充电方式的路灯及其充电方法，它包括市电充电单元、电能转换单元、充电切换控制单元、蓄电池和路灯负载；电能转换单元的输出与蓄电池的输入连接，蓄电池的输出与路灯负载连接；蓄电池还与充电切换控制单元连接。其充电方法，包括以下步骤建立标准数据库；检测外界风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度；与标准充电数据值比对；选择充电方式。本发明结合多种新能源发电为路灯供电，节约了供电成本，同时具有环保的特点，符合可持续发展的战略思想；实时测量当地的风力大小、光强度、地热强度和潮汐强度，合理地、智能地选择充电方式，当各项指标均未达到充电标准时采用市电充电，提高了路灯的供电稳定性和地域适用性。
文档编号H05B37/02GK102752936SQ20121024190
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者宋志明, 王金凡 申请人:四川川能农业开发有限公司