本發(fā)明涉及照明及其控制領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能LED路燈。

背景技術(shù)：

隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速增長，全球能源短缺日益嚴(yán)重，節(jié)能減排、尋求低碳發(fā)展模式的呼聲越來越響。在這個大背景下LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如荼，尤其是在LED光源模塊化方面的應(yīng)用更是備受關(guān)注。在節(jié)能減排、常規(guī)電力資源緊張迫切的形勢下，國家和政府出臺了大量政策法規(guī)來支持可再生能源的發(fā)展，隨著城市和新農(nóng)村建設(shè)步伐的不斷加快，風(fēng)光互補(bǔ)新能源LED路燈在國內(nèi)得到大面積的推廣應(yīng)用。

LED照明模塊化發(fā)展模式，將會極大地推動國內(nèi)外LED產(chǎn)業(yè)和照明行業(yè)快速向前發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的成熟期也將提前到來。LED光源模塊化發(fā)展是國內(nèi)今后發(fā)展的趨勢，有利于整個產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)化發(fā)展，它將使各鏈條環(huán)節(jié)企業(yè)的專業(yè)優(yōu)勢和效率得以充分發(fā)揮，資源配置將更為高效，也將使后期的更換和維修變得簡單。通過模塊化發(fā)展，將使整個鏈條環(huán)節(jié)功能形成精細(xì)化生產(chǎn)，最終路燈的制造成本將大大降低。LED光源模塊化發(fā)展將是解決LED照明成本居高不下的一條有效路徑。

據(jù)中國照明學(xué)會統(tǒng)計，截止2011年，國內(nèi)風(fēng)光互補(bǔ)照明行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值180億元，并以每年接近10％的速度增長。在國內(nèi)的應(yīng)用主要集中在城市道路的照明和有關(guān)的公共照明用的獨(dú)立電源系統(tǒng)，城鄉(xiāng)道路亮化照明、公園廣場亮化照明、無電地區(qū)(包括沿海島嶼)的照明亮化等。

根據(jù)我國電力資源的特點(diǎn)，戶外及室內(nèi)照明系統(tǒng)的智能化運(yùn)行需要采用更為高效的調(diào)度運(yùn)行機(jī)制和更為先進(jìn)的技術(shù)支持手段。為此，需要一套具有智能系統(tǒng)(實(shí)時監(jiān)控、智能控制及驅(qū)動)且通用性強(qiáng)，便于標(biāo)準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)的照明光源模塊，為LED照明系統(tǒng)的智能化提供技術(shù)支撐。

隨著科技進(jìn)度，節(jié)能型照明產(chǎn)品的普及，風(fēng)機(jī)和太陽能產(chǎn)品的技術(shù)水平將逐步提高且價格將逐漸降低。目前，風(fēng)光互補(bǔ)路燈的造價已接近常規(guī)路燈造價的平均水平。從長遠(yuǎn)看，風(fēng)光互補(bǔ)路燈不消耗電能，其運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于常規(guī)路燈。而且符合國家節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策，利用風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)發(fā)電實(shí)現(xiàn)路燈照明，完全利用可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源，是能源趨勢發(fā)展的必然要求，有利于節(jié)約能源及利用新能源，

然而，目前國內(nèi)出現(xiàn)的LED路燈結(jié)構(gòu)單一，僅僅是單純的依靠風(fēng)能和光能實(shí)現(xiàn)供電和蓄電，能源利用效率較低，操控方法簡單，智能化程度低，并且對于能源的浪費(fèi)比較嚴(yán)重，因此已經(jīng)無法滿足社會的需求，并且設(shè)置時只設(shè)置單一支架臂的LED路燈，對于主路和輔路等需要雙向照明的情況不適用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功能多樣，能源效率高，散熱效果好，使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低廉，并且節(jié)能環(huán)保，有效節(jié)約能源的操控智能化，照明區(qū)域廣的節(jié)能LED路燈。

本發(fā)明提供了一種節(jié)能LED路燈，包括底座，蓄電池組，處理控制裝置，連接桿，燈桿，第一支架臂和對應(yīng)的第一LED燈頭，第二支架臂和第二LED燈頭，所述太陽能電池組，光敏傳感器和風(fēng)力發(fā)電裝置，其中第一LED燈頭和第二LED燈頭都包括LED光源；

太陽能電池組、光敏傳感器、LED光源、蓄電池組分別與處理控制裝置電連接，風(fēng)力發(fā)電裝置通過驅(qū)動電機(jī)與控制處理裝置電連接，第一支架臂的一端設(shè)置于燈桿上的一側(cè)，另一端向外延伸并連接第一LED燈頭，第二支架臂的一端設(shè)置于燈桿上的另外一側(cè)，另一端向外延伸并連接第二LED燈頭；第一LED燈頭的高度比第二LED燈頭的高度高，第一LED燈頭和第二LED燈頭距離地面的高度以及距離燈桿的距離分別記為H1，H2，L1，L2，設(shè)置時滿足H1/H2＝L1/L2；

第一LED燈頭和第二LED燈頭上都分別設(shè)置有與控制處理裝置連接的電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器、溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器，溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器設(shè)置于LED燈罩上，電壓檢測傳感器和電流檢測傳感器設(shè)置在LED光源的電路路徑中；

處理控制裝置還連接一設(shè)置于底座內(nèi)的無線模塊，無線模塊用于將電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器、溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器的采集數(shù)據(jù)發(fā)送無遠(yuǎn)程終端；

連接桿為中空結(jié)構(gòu)，處理控制裝置設(shè)置于連接桿的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部，連接桿的下端半徑大于上端半徑，下端固定連接底座，底座的下端半徑也大于上端半徑，底座為中空結(jié)構(gòu)，蓄電池組設(shè)置于底座內(nèi)部，燈桿的直徑小于連接桿的下端和上端半徑，并且燈桿的下端通過連接桿的中空結(jié)構(gòu)能夠從連接桿的上端插入將燈桿在垂直方向固定；

第一LED燈頭和第二LED燈頭都包括燈罩以及LED光源；燈桿的頂端設(shè)置風(fēng)力發(fā)電裝置，其中風(fēng)力發(fā)電裝置能夠沿水平方向上旋轉(zhuǎn)，在風(fēng)力發(fā)電裝置與支架之間非對稱的在燈桿上設(shè)置兩個太陽能電池組，在兩個太陽能電池組的正中心的位置處分別設(shè)置第一、第二光敏傳感器，并且在風(fēng)力發(fā)電裝置遠(yuǎn)離風(fēng)扇的一端末尾設(shè)置第三光敏傳感器，三個光敏傳感器分別采集光照強(qiáng)度信息，并將分別采集到的光照強(qiáng)度信息發(fā)送至處理控制裝置，處理控制裝置包括處理器和驅(qū)動單元，處理器將分別采集到的光照強(qiáng)度信息進(jìn)行處理，然后根據(jù)處理結(jié)果對LED光源進(jìn)行功率和照明時間控制。

優(yōu)選地，無線模塊為2G模塊，3G模塊，4G模塊，和/或WIFI模塊的一種或幾種的組合。

優(yōu)選地，太陽能電池組包括一個或多個太陽能電池。

優(yōu)選地，蓄電池組包括一個或多個蓄電池。

優(yōu)選地，所述LED光源為一個或一個以上。

優(yōu)選地，兩個太陽能電池組能夠沿著水平方向旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，其中第二支架臂的長度大于第一支架臂的長度，第一支架臂和第二支架臂分別包括兩個子支架臂，每一個支架臂的兩個子支架臂與燈桿共同構(gòu)成一類似于三角形的形狀，并且兩個子支架臂為弧形，其中一支架臂比另外一支架臂長且弧度大。

優(yōu)選地，兩個太陽能電池組與風(fēng)力發(fā)電裝置在投影平面上的角度為兩兩相差120度。

優(yōu)選地，風(fēng)力發(fā)電裝置沿著在水平方向上旋轉(zhuǎn)的同時，兩個太陽能電池組同樣沿著水平方向旋轉(zhuǎn)，三者在投影平面上的角度始終保持在120度。

優(yōu)選地，處理器包括計算模塊，執(zhí)行將第一、二、三光敏傳感器采集到的光照強(qiáng)度信息分別記為G1，G2，G3，計算

$P=\frac{G1+G2+G3}{3}$

$P1=|(\frac{G1}{G2+G3}+\frac{G2}{G1+G3})-1|;$

處理器還包括比較控制模塊，用于執(zhí)行如果P1小于等于0.03，則將P作為處理器進(jìn)行處理后的處理結(jié)果對LED光源進(jìn)行功率和照明時間控制；

如果P1大于0.03，則分別計算取W1，W2，W3中的一個，二個或三個的值小于等于0.03對應(yīng)的光照強(qiáng)度信息進(jìn)行平均值處理，將平均值處理后的結(jié)果作為處理器進(jìn)行處理后的處理結(jié)果對LED光源進(jìn)行功率和照明時間控制；

處理器還包括校正模塊，將W1，W2，W3取值大于0.03對應(yīng)的光敏傳感器進(jìn)行重新校正。

本發(fā)明的節(jié)能LED路燈，可以實(shí)現(xiàn)：

1)功能多樣，智能控制集成驅(qū)動，路燈結(jié)構(gòu)簡單，能源利用效率高，散熱效果好；

2)設(shè)備可拆線式設(shè)計，方便維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用低廉，并且使用壽命長；

3)精心設(shè)計光強(qiáng)信息采集傳感器及其優(yōu)化的設(shè)計位置，結(jié)合特定的處理方式，數(shù)據(jù)采集可靠性強(qiáng)，出錯率低，準(zhǔn)確率提高，效率提高；

4)燈桿可旋轉(zhuǎn)，使得風(fēng)力發(fā)電裝置接收風(fēng)力的方向角度可調(diào)，最大程度的獲得風(fēng)能，從而最大程度的將其轉(zhuǎn)換為電能，并且減小對太陽能電池組采集光能的影響，使得自身效率提高的同時也提高了太陽能電池的效能；

5)雙支架臂的優(yōu)化設(shè)置使得照射區(qū)域靈活性更強(qiáng)，特別是對于主輔路利用同一個控制單元控制路燈即可實(shí)現(xiàn)照明，效率高，區(qū)域廣，成本低，能耗低。

6)無線模塊和各監(jiān)控傳感器的設(shè)置，使得節(jié)能LED路燈的操控更加智能化，無論是巡視時或者在遠(yuǎn)程監(jiān)控時，都可以監(jiān)測和控制，選擇性更強(qiáng)，并且更加保險，并且使得監(jiān)控人員可以不受地理位置限制。

附圖說明

圖1為節(jié)能LED路燈結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為節(jié)能LED路燈電路連接示意圖

圖3為節(jié)能LED路燈照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為參數(shù)采集結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施，有必要在此指出的是，以下實(shí)施只是用于本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

LED具有壽命長、低污染、低功耗、節(jié)能和抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)。跟傳統(tǒng)的照明器具相比較，LED不僅單色性好、光學(xué)效率高、光效強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，集成驅(qū)動智能型LED應(yīng)用于各種照明更為廣泛，大大加快LED產(chǎn)業(yè)的多元化、多能化，而利用LED實(shí)現(xiàn)路燈照明也越來越普遍，為此本發(fā)明提供了一種節(jié)能LED路燈，如圖1所示，包括底座1，蓄電池組2，處理控制裝置3，連接桿4，燈桿5，第一支架臂6和對應(yīng)的第一LED燈頭7，第二支架臂6和第二LED燈頭7，太陽能電池組8，光敏傳感器9和風(fēng)力發(fā)電裝置10，如圖2所示，太陽能電池組、光敏傳感器、LED光源、蓄電池組分別與處理控制裝置電連接，風(fēng)力發(fā)電裝置通過驅(qū)動電機(jī)與控制處理裝置電連接。其中，連接桿4為中空結(jié)構(gòu)，處理控制裝置3設(shè)置于連接桿4的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部，連接桿4的下端半徑大于上端半徑，下端固定連接底座1，底座1的下端半徑也大于上端半徑，底座為中空結(jié)構(gòu)，蓄電池組2設(shè)置于底座1內(nèi)部。燈桿5的直徑小于連接桿4的下端和上端半徑，并且燈桿5的下端通過連接桿4的中空結(jié)構(gòu)能夠從連接桿4的上端插入，從而使得燈桿5能夠在垂直方向固定。

第一支架臂6的一端設(shè)置于燈桿5上的一側(cè)，另一端向外延伸并連接第一LED燈頭7，使得LED燈頭7遠(yuǎn)離燈桿5，第二支架臂6的一端設(shè)置于燈桿5上的另外一側(cè)，另一端向外延伸并連接第二LED燈頭7，其中第二支架臂的長度大于第一支架臂的長度，并且優(yōu)選的方案中，第二支架臂比第二支架臂長30-100cm，優(yōu)選55cm，第一支架臂和第二支架臂分別包括兩個子支架臂，兩個子支架臂與燈桿共同構(gòu)成一類似于三角形的形狀，并且兩個子支架臂為弧形，其中一支架臂比另外一支架臂長且弧度大。第一LED燈頭的高度比第二LED燈頭的高度高，第一LED燈頭和第二LED燈頭距離地面的高度以及距離燈桿5的距離分別記為H1，H2，L1，L2，設(shè)置時滿足H1/H2＝L1/L2；

第一LED燈頭和第二LED燈頭都包括燈罩以及LED光源；燈桿5的頂端設(shè)置一風(fēng)力發(fā)電裝置10，其中風(fēng)力發(fā)電裝置10可以利用驅(qū)動單元，通過控制命令來驅(qū)使驅(qū)動電機(jī)將燈桿5沿著在水平方向上旋轉(zhuǎn)，這種設(shè)置方式使得風(fēng)力發(fā)電裝置10接收風(fēng)力的方向角度可調(diào)，從而可以最大程度的獲得風(fēng)能，從而最大程度的將其轉(zhuǎn)換為電能；在風(fēng)力發(fā)電裝置10與第一支架臂6和第二支架臂之間非對稱的在燈桿5上設(shè)置兩個太陽能電池組8，這種設(shè)置方式使得風(fēng)力發(fā)電裝置10在旋轉(zhuǎn)時，可以盡量避免在某一方向遮擋了其中的一個或兩個太陽能電池組8的部分時，仍然可以高效率的接收太陽光的照射，最大程度的獲得光能將其轉(zhuǎn)換為電能，其中獲得的電能可以由蓄電池組2進(jìn)行儲存,其中一種實(shí)施方式中，可以將兩個太陽能電池組8與風(fēng)力發(fā)電裝置10在投影平面上的角度設(shè)置為兩兩相差120度，并且可以將太陽能電池組在垂直方向的距離設(shè)置為45cm，更進(jìn)一步地，本發(fā)明還設(shè)計風(fēng)力發(fā)電裝置10可沿著在水平方向上旋轉(zhuǎn)的同時，還設(shè)計兩個太陽能電池組8同樣可以沿著水平方向旋轉(zhuǎn)，這樣可以保證風(fēng)力發(fā)電裝置10在最大程度的接收風(fēng)能進(jìn)行角度調(diào)解時，為了避免遮擋太陽能電池組接收光能，同時可以將兩個太陽能電池組8進(jìn)行分別的旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整三者在投影平面上的角度始終保持在120度，從而最大程度的提高效能。在實(shí)際的路燈應(yīng)用中，如果長時間的打開路燈會造成能源的浪費(fèi)，因此智能分時的控制路燈可以有效的降低能耗，提高工作效率。

現(xiàn)有技術(shù)中通常只設(shè)置一個光敏傳感器，并且采用單一或簡單的采集方式采集光照強(qiáng)度信息，從而基于此直接進(jìn)行路燈的控制，而這種設(shè)置方式比較局限，當(dāng)光敏傳感器故障或者由于遮擋或其他因素導(dǎo)致光敏傳感器采集光照強(qiáng)度信息受到外界環(huán)境的干擾時，則采集到的光照強(qiáng)度信息不準(zhǔn)確，從而使得對路燈控制處理方式出錯或者出現(xiàn)低效率的操作?；诖?，本發(fā)明在兩個太陽能電池組8的正中心的位置處分別設(shè)置第一、第二光敏傳感器9，并且在風(fēng)力發(fā)電裝置10遠(yuǎn)離風(fēng)扇的一端末尾設(shè)置第三光敏傳感器9，三個光敏傳感器9分別采集光照強(qiáng)度信息，并將分別采集到的光照強(qiáng)度信息發(fā)送至處理控制裝置3，處理控制裝置3包括處理器和驅(qū)動電源，處理器將分別采集到的光照強(qiáng)度信息進(jìn)行處理，然后根據(jù)處理結(jié)果對LED光源進(jìn)行功率和照明時間控制，其中處理器將分別采集到的光照強(qiáng)度信息進(jìn)行處理具體是通過將第一、二、三光敏傳感器9采集到的光照強(qiáng)度信息分別記為G1，G2，G3：

$P=\frac{G1+G2+G3}{3}$

$P1=|(\frac{G1}{G2+G3}+\frac{G2}{G1+G3})-1|;$

如果P1小于等于0.03，則將P作為處理器進(jìn)行處理后的處理結(jié)果對LED光源進(jìn)行功率和照明時間控制；

如果P1大于0.03，則分別計算取W1，W2，W3中的一個，二個或三個的值小于等于0.03對應(yīng)的光照強(qiáng)度信息進(jìn)行平均值處理，將平均值處理后的結(jié)果作為處理器進(jìn)行處理后的處理結(jié)果對LED光源進(jìn)行功率和照明時間控制，將W1，W2，W3取值大于0.03對應(yīng)的光敏傳感器進(jìn)行重新校正。

此外，根據(jù)LED路燈照明系統(tǒng)的需求，能夠?qū)崟r的監(jiān)控的LED路燈狀態(tài)，從而能夠及時的對LED路燈進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控分析，及時的處理分析，及時解決故障，延長LED路燈使用壽命，本發(fā)明還針對LED路燈照明系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，在實(shí)時監(jiān)控平臺上實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)采集(如電壓、電流、溫度、濕度等)與監(jiān)控(SCADA)，自動電壓控制(AVC)等，實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動電源的智能調(diào)度及有無線網(wǎng)絡(luò)控制。

如圖2、3、4所示，以處理器為控制核心，由驅(qū)動電源，照明電路，以及電壓、電流檢測電路，溫度、濕度傳感器電路和其他外圍電路組成，在實(shí)現(xiàn)照明控制的同時，傳感器采集各種相關(guān)信息反饋給處理器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理。其中第一LED燈頭和第二LED燈頭上都分別設(shè)置有與控制處理裝置3連接的電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器、溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器，其中電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器分別用于檢測LED光源工作時的電壓和電流，溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器用于實(shí)時檢測LED光源周圍的環(huán)境溫度和濕度，電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器、溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器是現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在的傳感器，其結(jié)構(gòu)和功能是公知的(在此不再贅述)，其設(shè)置的位置可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整，例如可以將溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器設(shè)置于LED燈罩上，將電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器設(shè)置在LED光源的電路路徑中。此外，處理控制裝置3還連接一設(shè)置于底座1內(nèi)的無線模塊11，無線模塊11可以將電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器、溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器的采集數(shù)據(jù)發(fā)送無遠(yuǎn)程終端，當(dāng)出現(xiàn)異常時，遠(yuǎn)程終端發(fā)送無線的操控命令，無線模塊接收到操控命令后發(fā)送給控制器，控制器對節(jié)能LED路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程操控；同時，遠(yuǎn)程終端還將電壓檢測傳感器、電流檢測傳感器、溫度檢測傳感器和濕度檢測傳感器的采集數(shù)據(jù)中的一種或幾種發(fā)送至監(jiān)控人員的無線設(shè)備并顯示，監(jiān)控人員就可以通過無線監(jiān)控設(shè)備實(shí)時的監(jiān)控節(jié)能LED的狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)異常時，可以通過無線設(shè)備直接發(fā)送操控命令，無線模塊接收到操控命令后發(fā)送給處理控制裝置3，處理控制裝置對LED路燈進(jìn)行操控，從而及時處理，其中無線模塊為2G模塊，3G模塊，4G模塊，和/或WIFI模塊的一種或幾種的組合。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的技術(shù)方案，以及技術(shù)方案中的公式及參數(shù)，都是在合理的預(yù)期和合理的應(yīng)用情況下使用，極端或者不滿足技術(shù)方案，以及技術(shù)方案中的公式及參數(shù)的情況，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠合理的剔除。

盡管為了說明的目的，已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，不脫離所附權(quán)利要求中公開的發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改、添加和替換等的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍，并且本發(fā)明要求保護(hù)的產(chǎn)品各個部門和方法中的各個步驟，可以以任意組合的形式組合在一起。因此，對本發(fā)明中所公開的實(shí)施方式的描述并非為了限制本發(fā)明的范圍，而是用于描述本發(fā)明。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍不受以上實(shí)施方式的限制，而是由權(quán)利要求或其等同物進(jìn)行限定。