用于风光互补景观灯的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于风光互补景观灯的控制装置，包括太阳能电池阵列、太阳能电池阵列检测电路、风机、风机电量检测电路、控制单元、蓄电池电量检测电路、蓄电池、报警电路和LED灯，所述太阳能电池阵列检测电路将检测的太阳能电池阵列电量传输给控制单元，所述风机电量检测电路将检测的风机电量传输给控制单元，所述蓄电池电量检测电路将蓄电池电量传输给控制单元，所述报警电路和LED灯均电连接在控制单元的输出端。以实现智能控制LED输出，从而节约能源的优点。
【专利说明】用于风光互补景观灯的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及灯光控制领域，具体地，涉及一种用于风光互补景观灯的控制装置。
【背景技术】
[0002]风光互补景观灯，是风力和太阳能发电系统技术的应用产品，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)两种发电设备共同发电，并将发出的电能存储到储能设备当中；
目前，国内风光互补景观灯的控制系统仅对太阳能和风能简单处理转化为电能后直接进行存储，对于LED负载的输出多米用单一化的控制输出方式；该系统控制方式对于能源的利用有着非常大的弊端，对于连续阴雨天的到来，该种方式也无法满足阴雨天的要求，造成能源的浪费和产品的性能稳定降低；
申请号200710031050.6的专利文件公开一种储能型太阳能LED景观灯，采用LED能驱动模块，而常规的恒流源(消耗整灯功率的15%-20%)节省用电15%-20%以上；采用SWC技术，结合人眼视觉停留效应(25帧/秒)，比LED恒流供电技术节能近50%，虽然功耗降低很多，但视觉亮度下降不明显；内置SPC功率调整模块，可以实现后半夜渐变式功率调整功
能，节能20%以上。该技术缺点:①该技术采用的是一种太阳能控制系统的LED灯，对于受
天气影响较大的风能和太阳能资源，当阴雨天时太阳能板将无法发电，此时太阳能路灯的
能量也就无法实现更多补偿，完全影响LED路灯抵抗阴雨天的能力；@该技术实现了后半
夜的渐变式功率调整功能，但未能增加智能的天气识别功能，无法判断当天的实际发电量以及蓄电池的剩余电量，由于其仅对每晚进行功率渐变，这种方式只能最大程度的减少能源的浪费，未能完全实现LED路灯一直亮灯；
申请号为201020500700.4的专利文件公开一种风光互补景观照明系统，包括路灯支架，路灯支架上设有发光光源，还包括风力发电机组、太阳能电池组件和蓄电池，风力发电机组和太阳能电池组件连接蓄电池，并向蓄电池充电，蓄电池连接发光光源。其有益效果在于，在白天可以利用太阳光和风力资源发电，晚上利用风力发电机发电，弥补了风能供电或太阳能供电的单一性，使供电系统更具稳定性和可靠性。运行的时候通过蓄电池向负载放电，为负载提供电力。
[0003]该技术缺点:①该技术采用的是一种风光互补景观控制系统仅考虑太阳能和风
能互补结合，但在风力和太阳资源分布较少的，该系统仍然没有办法满足夜间的亮灯要求，且系统控制方式简单，造成较多的能源浪费。
[0004]申请号:201120130163.3的专利公开一种风光互补控制器的LED灯控制系统，通过将多个风光互补控制器连接组成一个网络，在该网络内，由PC机根据天气信息、设备电气信息和储能设备的电量信息，生成对应风光互补控制器的LED灯的亮度控制指令，通过网关设备发送至风光互补控制器，由风光互补控制器控制LED灯的亮度，显然，本实用新型能灵活的根据天气变化情况调整储能设备的供电，而且将多个风光互补控制器组成一个网络，极大的提高了风光互补控制系统的工作效率，节省了能源。
[0005]该技术缺点:①该技术采用的是新型的网络式控制系统，但在根据天气情况以及
储能设备余量信息对LED灯控制上存在缺点，因为天气变化较大，每天无法真正判断天气的真实情况；同时通过简单判断储能设备余量状态，无法准确判断储能设备的真实剩余容量，因此在对LED灯控制并非有效的方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种用于风光互补景观灯的控制装置，以实现智能控制LED输出，从而节约能源的优点。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种用于风光互补景观灯的控制装置，包括太阳能电池阵列、太阳能电池阵列检测电路、风机、风机电量检测电路、控制单元、蓄电池电量检测电路、蓄电池、报警电路和LED灯，所述太阳能电池阵列检测电路将检测的太阳能电池阵列电量传输给控制单元，所述风机电量检测电路将检测的风机电量传输给控制单元，所述蓄电池电量检测电路将蓄电池电量传输给控制单元，所述报警电路和LED灯均电连接在控制单元的输出端。
[0008]进一步的，所述控制单元采用单片机或DSP。
[0009]进一步的，所述太阳能电池阵列检测电路和风机电量检测电路采用电流传感器和电压传感器。
[0010]进一步的，所述控制单元包括太阳能电池管理模块、风力发电管理模块、蓄电池储能管理模块和LED输出管理模块；
所述太阳能电池管理模块:根据检测的太阳能组件电压和电流信号，调整太阳能发电的输出状态，记录太阳能板的总发电量及太阳能板工作状态，当太阳能板出现异常时，进行判断、报警；
所述风力发电管理模块:根据检测的风力发电装置的电压和电流信号，调整风机发电的输出状态，并记录电机的总发电量及瞬时电压和电流，调节电机转速；
所述蓄电池储能管理模块:对储能设备进行充电保护，记录储能设备实际充电量以及夜间出电总量，计算出当天剩余电量；
所述LED输出管理模块:采用能级输出管理方式，根据储能设备日充电量和日剩余电量，在夜间对电池采用等级功率输出和平均功率输出两种方式，控制输出LED的电量。
[0011]本发明的技术方案具有以下有益效果:
本发明的技术方案，通过对太阳能发电和风力发电的检测，以及对储能设备蓄电池内电量的检测，并根据检测的电量智能的控制输出LED的电量，并根据太阳能发电和风力发电电量以及蓄电池电量的电量总量智能的控制LED灯的输出功率，从而保证LED灯单纯的采用自身的太阳能发电和风力发电进行独立长久的照明，达到智能控制LED输出，从而节约能源的目的。因采用清洁能源，同时达到保护环境的目的。
[0012]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明实施例所述的用于风光互补景观灯的控制装置原理框图； 图2为本发明实施例所述的控制单元的原理框图；
图3为本发明实施例所述的放大电路的电子电路图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]如图1所示，一种用于风光互补景观灯的控制装置，包括太阳能电池阵列、太阳能电池阵列检测电路、风机、风机电量检测电路、控制单元、蓄电池电量检测电路、蓄电池、报警电路和LED灯，太阳能电池阵列检测电路将检测的太阳能电池阵列电量传输给控制单元，风机电量检测电路将检测的风机电量传输给控制单元，蓄电池电量检测电路将蓄电池电量传输给控制单元，报警电路和LED灯均电连接在控制单元的输出端。
[0016]其中，控制单元采用单片机或DSP等智能控制芯片。太阳能电池阵列检测电路和风机电量检测电路采用电流传感器和电压传感器。
[0017]控制单元如图2所示，包括太阳能电池管理模块、风力发电管理模块、蓄电池储能管理模块和LED输出管理模块；
太阳能电池管理模块:根据检测的太阳能组件电压和电流信号，调整太阳能发电的输出状态，记录太阳能板的总发电量及太阳能板工作状态，当太阳能板出现异常时，进行判断、报警；
风力发电管理模块:根据检测的风力发电装置的电压和电流信号，调整风机发电的输出状态，并记录电机的总发电量及瞬时电压和电流，调节电机转速；从而解决电机的过速问题。
[0018]蓄电池储能管理模块:对储能设备进行充电保护，记录储能设备实际充电量以及夜间出电总量，计算出当天剩余电量；
LED输出管理模块:采用能级输出管理方式，根据储能设备日充电量和日剩余电量，在夜间对电池采用等级功率输出和平均功率输出两种方式，控制输出LED的电量。增强系统稳定性。
[0019]在太阳能电池阵列检测电路、风机电量检测电路和控制单元间串联放大电路，放大电路如图3所示，包括运放器Al、运放器A2、三极管Tl和三极管T2，三极管Tl的基极通过二极管Dl和二极管D2连接在直流电源Vs上，二极管Dl的阳极连接在三极管Tl的基极上，二极管Dl的阴极连接在直流电源Vs的正极，二极管D2的阴极连接在三极管Tl的基极上，二极管D2的阳极连接在直流电源Vs的负极，三极管Tl的基极上串联电阻R1，三极管Tl的集电极和三极管T2的集电极间串联电阻R3和电阻R4，电阻R2与电阻R3和电阻R4组成的串联电路并联，三极管T2的基极通过二极管D3和二极管D4连接在直流电源Vs上，二极管D3的阳极连接在三极管T2的基极上，二极管D3的阴极连接在直流电源Vs的正极，二极管D4的阴极连接在三极管T2的基极上，二极管D4的阳极连接在直流电源Vs的负极，三极管T2的基极上串联电阻R6，三极管Tl的发射极与运放器Al的反相输入端连接，三极管Tl的集电极与运放器Al的输出端串联电阻R3，运放器Al的同相输入端与运放器A2的同相输入端连接，运放器Al的反相输入端与运放器A2的反相输入端间串联电阻R7和电阻R8，运放器A2的输出端和三级管T2的集电极间串联电阻R5。[0020]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于风光互补景观灯的控制装置，其特征在于，包括太阳能电池阵列、太阳能电池阵列检测电路、风机、风机电量检测电路、控制单元、蓄电池电量检测电路、蓄电池、报警电路和LED灯，所述太阳能电池阵列检测电路将检测的太阳能电池阵列电量传输给控制单元，所述风机电量检测电路将检测的风机电量传输给控制单元，所述蓄电池电量检测电路将蓄电池电量传输给控制单元，所述报警电路和LED灯均电连接在控制单元的输出端。
2.根据权利要求1所述的用于风光互补景观灯的控制装置，其特征在于，所述控制单元采用单片机或DSP。
3.根据权利要求1或2所述的用于风光互补景观灯的控制装置，其特征在于，所述太阳能电池阵列检测电路和风机电量检测电路采用电流传感器和电压传感器。
4.根据权利要求3所述的用于风光互补景观灯的控制装置，其特征在于，所述控制单元包括太阳能电池管理模块、风力发电管理模块、蓄电池储能管理模块和LED输出管理模块； 所述太阳能电池管理模块:根据检测的太阳能组件电压和电流信号，调整太阳能发电的输出状态，记录太阳能板的总发电量及太阳能板工作状态，当太阳能板出现异常时，进行判断、报警； 所述风力发电管理模块:根据检测的风力发电装置的电压和电流信号，调整风机发电的输出状态，并记录电机的总发电量及瞬时电压和电流，调节电机转速； 所述蓄电池储能管理模块:对储能设备进行充电保护，记录储能设备实际充电量以及夜间出电总量，计算出当天剩余电量； 所述LED输出管理模块:采用能级输出管理方式，根据储能设备日充电量和日剩余电量，在夜间对电池采用等级功率输出和平均功率输出两种方式，控制输出LED的电量。
【文档编号】H05B37/02GK103547028SQ201310437607
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】李佩佩, 詹文贤, 曹锦亮, 朱猛, 宋贤杰, 顾军, 吴聪萍, 邹志刚 申请人:昆山桑莱特新能源科技有限公司