風能、光能、市電互補led智能照明裝置的製作方法
2023-06-09 15:21:06
專利名稱：風能、光能、市電互補led智能照明裝置的製作方法
技術領域：
風能、光能、市電互補LED智能照明裝置技術領域[0001]本實用新型涉及電能存儲裝置，進一步來說，涉及用於電池組充電或電池組向 負載供電的裝置。
背景技術：
[0002]太陽能光伏發電屬於可再生能源，也是目前應用最廣泛、前景最好的可再生潔 淨能源。目前市場上流行的太陽能路燈雖然能夠滿足基本的照明需要，但是由於沒有考 慮到能源的有效利用導致許多白天貯存的能量白白地浪費，例如路燈的亮度一直保持不 變，功率損耗也不能根據周圍環境的變化而適時調節，這種運行方式所浪費的能量是非 常可觀的。[0003]近年來，人們開發了能源轉換的一些技術方案，希望將風能、光能等能源與市 電互補使用，例如中國專利申請件CN98M0046.2號「智慧型太陽能照明電充放電控制 裝置」、CN99122223.7號「太陽能電池及負載互動操控系統」、CN200410001568.1 號「智能型電源供應器及其控制方法」、CN200510083051.6號「能源系統及其控制方 法」、CN 200810060462.7號「一種太陽能與市電互補式不間斷供電系統」等。這些方 案都有能源切換的功能，但將風能、光能等能源與市電互補作為補充或調劑能源的申請 件還不多。迄今為止，人們依然在探索新的能源與市電互補的照明裝置。發明內容[0004]本實用新型的目的是提供一種風能、光能、市電互補LED智能照明裝置，既利 用風能和太陽能，同時又不影響照明質量，降低照明成本，從而達到利用可再生能源的 目的。[0005]為實現這一目的，設計人提供的風能、光能、市電互補LED智能照明裝置是由 太陽能電池板或風能發電機組、能量控制器、蓄電池組、微控制器和LED照明燈組成 的，太陽能電池板或風能發電機組通過導線與蓄電池組的進口端連接，將太陽輻射能或 風能轉換為電能送至蓄電池中存儲起來；蓄電池組又分別與能量控制器和微控制器相連 接，能量控制器的作用是對充電放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度充電；微 控制器用以實現照明燈系統自動控制，實現照明燈亮度的自動調節；蓄電池組的出口端 與LED照明燈連接，LED照明燈還與市電相連接；均作為照明裝置的光源。[0006]上述太陽能電池板是單晶矽太陽能電池，或是多晶矽太陽能電池，或是非晶矽 太陽能電池。設計人指出在太陽光充足日照好的東西部地區，採用多晶矽太陽能電池 為好，因為多晶矽太陽能電池生產工藝相對簡單，價格比單晶低；在陰雨天比較多、陽 光相對不是很充足的南方地區，採用單晶矽太陽能電池為好，因為單晶矽太陽能電池性 能參數比較穩定；非晶矽太陽能電池在室外陽光不足的情況下比較好，因為非晶矽太陽 能電池對太陽光照條件要求比較低。[0007]上述風力發電機組是由通用的風力發動機組成的。[0008]上述能量控制器具有照明燈智能控制功能，即具有光控、時控功能，還具有夜 間自動切控負載功能，便於陰雨天延長照明燈的工作時間；在溫差較大的地方，能量控 制器還具備溫度補償功能。[0009]上述蓄電池組是鉛酸蓄電池組；或是Ni-Cd蓄電池組，或是Ni-H蓄電池組。發 明人指出蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則首先在能滿足夜晚照明的前提下， 把白天太陽能電池組件的能量儘量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續陰雨天夜晚照 明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池過大，一方面蓄電 池始終處在虧電狀態，影響蓄電池壽命，同時造成浪費。通常太陽能電池功率必須比 負載功率高出4倍以上，系統才能正常工作；太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電 壓20% 30%，才能保證給蓄電池正常蓄電；蓄電池容量以出負載日耗量高6倍雙上為 宜。當蓄電池電量不足時，通過切換即由市電供應LED照明燈照明。[0010]上述微控制器是單片機，對LED照明燈、太陽能或風能發電、蓄電池組電流、 電壓等參數的監測和採樣，經過分析處理，輸出控制信號控制蓄電池的充放電，並通過 相關信號自動選擇市電或蓄電池給負載供電。[0011]上述微控制器應用帶光敏電阻的光電檢測傳感器採集光信號，控制單片機開始 工作的時間；採用市售的人體熱釋電紅外傳感器採集人體信號，經過單片機的AVD轉 換，控制LED小方陣的點亮個數，實現對LED亮滅的控制。[0012]上述LED照明燈包括有色透明發光二極體或無色透明發光二極體、燈杆及燈具 外殼。設計人指出LED燈光源，壽命長，可達10萬小時，工作電壓低，不需要逆變 器，光效較高，照度為50 80Lm/w ；燈杆及燈具外殼採用常規的產品即可。[0013]上述LED照明燈由4個LED組成一個LED小方陣，多個小方陣組成一盞照明 燈，控制各個LED小方陣的亮滅來達到調節照明燈亮度的目的。[0014]本實用新型提供的風能、光能、市電互補LED智能照明裝置工作原理是[0015]把光伏電池或風力發電機組等可再生能源接入蓄電池組，給蓄電池充電；能量 控制器通過輸出控制信號同時給LED照明燈供電。微控制器對各照明燈負載、光伏電池 或風力發電機組、蓄電池組電流、電壓等參數的監測和採樣，經過分析處理，輸出控制信 號控制光伏電池或風力發電機組、蓄電池的充放電，並選擇市電或蓄電池給負載給供電。[0016]LED照明燈的工作電壓一般為12V或MV，屬安全電壓，無須電氣保護接地， 但金屬燈杆應做防雷接地，接地電阻不大於10 Ω。[0017]本實用新型的風能、光能、市電互補LED智能照明系統具有以下優點①風 能、太陽能作為一種綠色環保的新能源，「取之不竭、用之不盡」，充分利用太陽能資 源，對緩解常規能源緊張的情況有積極意義；②照明燈安裝簡單、方便，無需像普通路 燈那樣做鋪設電纜等大量基礎工程，只需要有一個基座固定，所有的線路和控制部分均 放置在燈架之中，形成一個整體；③運行維護成本低廉；④整個系統運行均為自動控 制，無需人工，幾乎不產生維護成本。適用於風能、太陽能資源豐富的地區，也適用於 風能、太陽能資源缺乏的地區。
[0018]圖1為本實用新型的風能、光能、市電互補LED智能照明裝置結構示意圖。圖中1為太陽能電池板，2為風能發電機組，3為能量控制器，4為蓄電池組，5為微控制 器，6為LED照明燈。
具體實施方式
[0019]實施例將本照明裝置應用於道路照明。[0020]該道路照明裝置為太陽能和市電互補LED智能照明裝置。由太陽能電池板或風 能發電機組、能量控制器、蓄電池組、微控制器和LED照明燈組成。太陽能電池板通過 導線與蓄電池組的進口端連接；蓄電池組又分別與能量控制器和微控制器相連接；蓄電 池組的出口端與LED照明燈連接；LED照明燈還與市電相連接。[0021]太陽能電池板選用單晶矽太陽能電池，蓄電池組選用鉛酸蓄電池組，採用廣東 安池東電子有限公司生產的AP系列閥控試鉛酸蓄電池組成，其具體型號和參數如下 AnsiPower AP12-200系列12V200Ah蓄電池；微控制器選用ATMEL公司生產的AT89C52 單片機，它是一個低電壓、高性能CMOS8位單片機，片內含8k bytes的可反覆擦寫的 Flash只讀程序存儲器和256byteS的隨機存取數據存儲器(RAM)，器件採用ATMEL公司 的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處 理器和Flash存儲單元；選用以硫化隔製成的帶光敏電阻光電檢測傳感器，選用日本尼賽 拉(NICENA)公司生產的型號為RE200B的人體熱釋電紅外傳感器；LED照明燈選用深 圳市弘彩光電有限公司生產的大功率LED。[0022]該照明裝置應用於小區道路照明，太陽能電池總功率為1500W，供電電壓為低 壓直流24V，可為500盞功率為3W的LED照明燈供電。
權利要求1.一種風能、光能、市電互補LED智能照明裝置，其特徵在於該裝置由太陽能電池 板或風能發電機組、能量控制器、蓄電池組、微控制器和LED照明燈組成；太陽能電 池板通過導線與蓄電池組的進口端連接；蓄電池組又分別與能量控制器和微控制器相連 接；蓄電池組的出口端與LED照明燈連接；LED照明燈還與市電相連接。
2.如權利要求1所述照明裝置，其特徵在於所述太陽能電池板是單晶矽太陽能電池， 或是多晶矽太陽能電池，或是非晶矽太陽能電池。
3.如權利要求1所述照明裝置，其特徵在於所述風能發電機組是由通用的風能發動機 組成的。
4.如權利要求1所述照明裝置，其特徵在於所述蓄電池組是鉛酸蓄電池組，或是 Ni-Cd蓄電池組，或是Ni-H蓄電池組。
5.如權利要求1所述照明裝置，其特徵在於所述微控制器是單片機。
6.如權利要求1所述照明裝置，其特徵在於所述LED照明燈包括有色透明發光二極 管或無色透明發光二極體、燈杆及燈具外殼。
專利摘要本實用新型公開了一種風能、光能、市電互補LED智能照明裝置，該裝置由太陽能電池板或風能發電機組、能量控制器、蓄電池組、微控制器和LED照明燈組成。太陽能電池板通過導線與蓄電池組的進口端連接；蓄電池組又分別與能量控制器和微控制器相連接；蓄電池組的出口端與LED照明燈連接；LED照明燈還與市電相連接。本實用新型的照明裝置具有以下優點①充分利用風能、太陽能等綠色新能源，可緩解能源緊張狀況；②本系統安裝簡單、方便；③運行維護成本低廉；④整個系統運行均為自動控制。適用於風能、光能資源豐富的地區，也適用於風能、太陽能資源缺乏的地區。
文檔編號F21S9/04GK201803272SQ201020156879
公開日2011年4月20日 申請日期2010年4月13日 優先權日2010年4月13日
發明者羅文平, 邱望標, 龍智 申請人:貴州安惠太陽能科技有限公司