自动化充电控制的led太阳能路灯的制作方法
【专利说明】自动化充电控制的LED太阳能路灯
[0001 ] 本发明是申请号为2015106381001、申请日为2015年10月2日、发明名称为“自动化充电控制的LED太阳能路灯”的专利的分案申请。
技术领域
[0002 ]本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种自动化充电控制的LED太阳能路灯。
【背景技术】
[0003]路灯照明一般采用市政供电，由于路灯数量众多、分布区域较广而且照明时间较长，对于市政部门来说，即使采用节能环保的LED路灯，路灯的耗电量也非常大，同时，路灯的开关管理也需要市政部门安排专门的工作人员进行管理，人力成本也比较高。
[0004]现有技术中，也存在一些采用自然能源进行供电的技术方案，例如，采用太阳能电池作为LED路灯的供电单元，将太阳能转换为电能以储存在蓄电池中，并在LED路灯打开时为LED灯管供电。
[0005]然而，现有技术中的LED太阳能路灯尚存在以下缺陷:(I)太阳能供电单元本身设计不够合理，能耗比较高；(2)在太阳能不充足的时段和地区，容易导致LED路灯供电不足的情况发生；(3)仍然没有解决路灯开关无法自动控制的技术问题。
[0006]为此，本发明提出了一种自动化充电控制的LED太阳能路灯，搭建了一套合理结构并能相互兼容的太阳能风能综合供电结构，提高供电的能耗比，更关键的是，在一定程度上有效解决了 LED太阳能路灯开关无法自动控制的技术问题。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种自动化充电控制的LED太阳能路灯，将太阳能供电电路和风能供电电路进行优化并合理兼容，形成双模式可灵活切换的综合供电结构，而且，通过电压采集设备采集太阳能电板的输出电压，基于输出电压控制LED路灯控制开关的开关动作，实现了LED路灯的自主打开和关闭。
[0008]根据本发明的一方面，提供了一种自动化充电控制的LED太阳能路灯，所述太阳能路灯包括ARMll处理芯片、电压采集设备、路灯控制开关和太阳能电板，太阳能电板为铅酸蓄电池充电，充电后的铅酸蓄电池为ARMll处理芯片、电压采集设备和路灯控制开关提供电力供应，电压采集设备采集太阳能电板的输出电压，并将输出电压发送给ARMll处理芯片以控制路灯控制开关的开关动作。
[0009 ]更具体地，在所述自动化充电控制的LED太阳能路灯中，所述太阳能路灯还包括:电压采集设备，与太阳能电板的电能输出接口连接，用于采集太阳能电板的输出电压，当输出电压大于等于预设电板电压阈值时，发出白天判断信号，当输出电压小于预设电板电压阈值时，发出黑夜判断信号;太阳能电板，设置在灯架上，包括无反射薄膜覆盖层、N型半导体、P型半导体、基板和电能输出接口，用于将无反射薄膜覆盖层接收的太阳能转化为光学电能，电能输出接口包括上部电极和下部电极，用于输出光学电能;升力风机主结构，设置在灯架上，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;第一防反二极管，并联在电能输出接口的上部电极和下部电极之间，其正端与下部电极连接，负端与上部电极连接;第一开关管，为一P沟增强型MOS管，其漏极与电能输出接口的上部电极连接，其衬底与源极相连;第二防反二极管，其正端与第一开关管的源极连接;第一电容和第二电容，都并联在第二防反二极管的负端和下部电极之间;第三防反二极管，并联在第二防反二极管的负端和下部电极之间，其正端与下部电极连接，其负端与第二防反二极管的负端连接;第二开关管，为一 P沟增强型MOS管，其漏极与第二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，并联在第二开关管的源极和下部电极之间，其正端与下部电极连接，其负端与第二开关管的源极连接;第一电感，其一端与第二开关管的源极连接;第三电容和第四电容，都并联在第一电感的另一端和下部电极之间；第五防反二极管，并联在第一电感的另一端和下部电极之间，其正端与下部电极连接，其负端与第一电感的另一端连接;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；第五电容和第六电容，串联后并联在滤波稳压电路的正负二端，第五电容的一端连接滤波稳压电路的正端，第六电容的一端连接滤波稳压电路的负端，第五电容的另一端连接第一电阻的另一端，第六电容的另一端连接第二电阻的另一端;第七电容，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;第五开关管，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，其两端分别与第五开关管的漏极和源极连接;第六防反二极管，其正端与滤波稳压电路的正端连接，其负端与第五开关管的漏极连接;第三开关管，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;第七防反二极管，其正端与第三开关管的源极连接;第八电容和第九电容，都并联在第七防反二极管的负端和滤波稳压电路的负端之间；第八防反二极管，并联在第七防反二极管的负端和滤波稳压电路的负端之间；第四开关管，为一P沟增强型MOS管，其漏极与第七防反二极管的负端连接，其衬底与源极相连;第九防反二极管，并联在第四开关管的源极和滤波稳压电路的负端之间;第二电感，其一端与第四开关管的源极连接;第十电容和第十一电容，都并联在第二电感的另一端和滤波稳压电路的负端之间；第十防反二极管，并联在第二电感的另一端和滤波稳压电路的负端之间；所述铅酸蓄电池，设置在灯架上，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，同时其正极与第十防反二极管的负极连接，其负极与第十防反二极管的正极连接;路灯控制开关，与ARMl I处理芯片连接，用于在ARMl I处理芯片的控制下，关闭或打开LED灯管;ARMll处理芯片，与电压采集设备和路灯控制开关分别连接，当接收到黑夜判断信号，控制路灯控制开关打开LED灯管，当接收到白天判断信号，控制路灯控制开关关闭LED灯管;其中，ARMll处理芯片，与第一开关管的栅极、第二开关管的栅极、第三开关管的栅极和第四开关管的栅极分别连接，通过在第一开关管的栅极和第三开关管的栅极上分别施加PWM控制信号，确定第一开关管和第三开关管的通断，以分别控制电能输出接口和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和第四开关管的栅极上分别施加占空比可调的P丽控制信号，以分别控制电能输出接口和风力发电机输出接口对铅酸蓄电池的充电电压;LED灯管包括二十个LED子灯管，每五个LED子灯管为一串，串联在一起，四串LED子灯管再并联在一起。
[0010]更具体地，在所述自动化充电控制的LED太阳能路灯中:铅酸蓄电池为阀控密封式铅酸蓄电池。
[0011]更具体地，在所述自动化充电控制的LED太阳能路灯中:风力发电机设置在灯架上。
[0012]更具体地，在所述自动化充电控制的LED太阳能路灯中，所述太阳能路灯还包括:存储设备，与电压采集设备连接，用于存储预设电板电压阈值。
[0013]更具体地，在所述自动化充电控制的LED太阳能路灯中:存储设备为静态存储器。
【附图说明】
[0014]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
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