專利名稱：風(fēng)能、光能、市電互補led智能照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)能、光能、市電互補LED智能照明裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及電能存儲裝置，進一步來說，涉及用于電池組充電或電池組向 負載供電的裝置。
背景技術(shù)：
[0002]太陽能光伏發(fā)電屬于可再生能源，也是目前應(yīng)用最廣泛、前景最好的可再生潔 凈能源。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，但是由于沒有考 慮到能源的有效利用導(dǎo)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(jù)周圍環(huán)境的變化而適時調(diào)節(jié)，這種運行方式所浪費的能量是非 ?？捎^的。[0003]近年來，人們開發(fā)了能源轉(zhuǎn)換的一些技術(shù)方案，希望將風(fēng)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(tǒng)”、CN200410001568.1 號“智能型電源供應(yīng)器及其控制方法”、CN200510083051.6號“能源系統(tǒng)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(tǒng)”等。這些方 案都有能源切換的功能，但將風(fēng)能、光能等能源與市電互補作為補充或調(diào)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(fā)明內(nèi)容[0004]本實用新型的目的是提供一種風(fēng)能、光能、市電互補LED智能照明裝置，既利 用風(fēng)能和太陽能，同時又不影響照明質(zhì)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(xiàn)這一目的，設(shè)計人提供的風(fēng)能、光能、市電互補LED智能照明裝置是由 太陽能電池板或風(fēng)能發(fā)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(fēng)能發(fā)電機組通過導(dǎo)線與蓄電池組的進口端連接，將太陽輻射能或 風(fēng)能轉(zhuǎn)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(xiàn)照明燈系統(tǒng)自動控制，實現(xiàn)照明燈亮度的自動調(diào)節(jié)；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硅太陽能電池，或是多晶硅太陽能電池，或是非晶硅 太陽能電池。設(shè)計人指出在太陽光充足日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽能電池 為好，因為多晶硅太陽能電池生產(chǎn)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(qū)，采用單晶硅太陽能電池為好，因為單晶硅太陽能電池性 能參數(shù)比較穩(wěn)定；非晶硅太陽能電池在室外陽光不足的情況下比較好，因為非晶硅太陽 能電池對太陽光照條件要求比較低。[0007]上述風(fēng)力發(fā)電機組是由通用的風(fēng)力發(fā)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，便于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(fā) 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盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續(xù)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(tài)，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(tǒng)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(dāng)蓄電池電量不足時，通過切換即由市電供應(yīng)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(fēng)能發(fā)電、蓄電池組電流、 電壓等參數(shù)的監(jiān)測和采樣，經(jīng)過分析處理，輸出控制信號控制蓄電池的充放電，并通過 相關(guān)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(yīng)用帶光敏電阻的光電檢測傳感器采集光信號，控制單片機開始 工作的時間；采用市售的人體熱釋電紅外傳感器采集人體信號，經(jīng)過單片機的AVD轉(zhuǎn) 換，控制LED小方陣的點亮個數(shù)，實現(xiàn)對LED亮滅的控制。[0012]上述LED照明燈包括有色透明發(fā)光二極管或無色透明發(fā)光二極管、燈桿及燈具 外殼。設(shè)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 ；燈桿及燈具外殼采用常規(guī)的產(chǎn)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(diào)節(jié)照明燈亮度的目的。[0014]本實用新型提供的風(fēng)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(fēng)力發(fā)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(fēng)力發(fā)電機組、蓄電池組電流、電壓等參數(shù)的監(jiān)測和采樣，經(jīng)過分析處理，輸出控制信 號控制光伏電池或風(fēng)力發(fā)電機組、蓄電池的充放電，并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， 但金屬燈桿應(yīng)做防雷接地，接地電阻不大于10 Ω。[0017]本實用新型的風(fēng)能、光能、市電互補LED智能照明系統(tǒng)具有以下優(yōu)點①風(fēng) 能、太陽能作為一種綠色環(huán)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(guī)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(shè)電纜等大量基礎(chǔ)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(tǒng)運行均為自動控 制，無需人工，幾乎不產(chǎn)生維護成本。適用于風(fēng)能、太陽能資源豐富的地區(qū)，也適用于 風(fēng)能、太陽能資源缺乏的地區(qū)。


[0018]圖1為本實用新型的風(fēng)能、光能、市電互補LED智能照明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為太陽能電池板，2為風(fēng)能發(fā)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(yīng)用于道路照明。[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(fēng) 能發(fā)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(dǎo)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硅太陽能電池，蓄電池組選用鉛酸蓄電池組，采用廣東 安池東電子有限公司生產(chǎn)的AP系列閥控試鉛酸蓄電池組成，其具體型號和參數(shù)如下 AnsiPower AP12-200系列12V200Ah蓄電池；微控制器選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52 單片機，它是一個低電壓、高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲器和256byteS的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司 的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處 理器和Flash存儲單元；選用以硫化隔制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(chǎn)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(chǎn)的大功率LED。[0022]該照明裝置應(yīng)用于小區(qū)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(quán)利要求1.一種風(fēng)能、光能、市電互補LED智能照明裝置，其特征在于該裝置由太陽能電池 板或風(fēng)能發(fā)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(dǎo)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(quán)利要求1所述照明裝置，其特征在于所述太陽能電池板是單晶硅太陽能電池， 或是多晶硅太陽能電池，或是非晶硅太陽能電池。
3.如權(quán)利要求1所述照明裝置，其特征在于所述風(fēng)能發(fā)電機組是由通用的風(fēng)能發(fā)動機 組成的。
4.如權(quán)利要求1所述照明裝置，其特征在于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(quán)利要求1所述照明裝置，其特征在于所述微控制器是單片機。
6.如權(quán)利要求1所述照明裝置，其特征在于所述LED照明燈包括有色透明發(fā)光二極 管或無色透明發(fā)光二極管、燈桿及燈具外殼。
專利摘要本實用新型公開了一種風(fēng)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(fēng)能發(fā)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(dǎo)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(yōu)點①充分利用風(fēng)能、太陽能等綠色新能源，可緩解能源緊張狀況；②本系統(tǒng)安裝簡單、方便；③運行維護成本低廉；④整個系統(tǒng)運行均為自動控制。適用于風(fēng)能、光能資源豐富的地區(qū)，也適用于風(fēng)能、太陽能資源缺乏的地區(qū)。
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(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者羅文平, 邱望標(biāo), 龍智 申請人:貴州安惠太陽能科技有限公司