一種不間斷充電的led路燈的照明方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種不間斷充電的LED路燈的照明方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED路燈具有環(huán)保無(wú)污染、耗電少、光效高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，因此，LED路燈將成為節(jié)能改造的最佳選擇。
[0003]LED路燈與常規(guī)路燈不同的是，LED光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍(lán)光LED與黃色合成的高效白光，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于道路。外罩可用制作，耐高溫達(dá)135度，耐低溫達(dá)-45度。
[0004]大功率LED光源已可以滿(mǎn)足一般路燈所需的。一般的高壓鈉燈的光效是100LM/W，常用的大功率LED是50-60LM/W，用國(guó)外最好的LED芯片可以達(dá)到80LM/W，發(fā)光效率越高，意味著節(jié)能效果越好，這也是選擇LED路燈最重要的指標(biāo)之一。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，LED路燈大批量應(yīng)用還存在以下幾個(gè)難點(diǎn)需要克服:
[0006]1)LED路燈對(duì)供電設(shè)備要求較高，在為了節(jié)能環(huán)保而使用自然界的能源時(shí)，缺少一套能兼顧太陽(yáng)能和風(fēng)能的具體供電電路，以保障在自行充電的情況下LED路燈的持續(xù)供電；
[0007]2)如何進(jìn)行太陽(yáng)能和風(fēng)能之間供電的靈活切換；
[0008]3)如何優(yōu)化現(xiàn)有的太陽(yáng)能供電結(jié)構(gòu)和風(fēng)能供電結(jié)構(gòu)，以提高供電效率。
[0009]為此，本發(fā)明提出了一種不間斷充電的LED路燈，一方面，能夠提供兼顧太陽(yáng)能和風(fēng)能的優(yōu)化供電電路對(duì)LED路燈進(jìn)行可靠的自行充電，另一方面，能夠科學(xué)地根據(jù)太陽(yáng)能的具體情況，啟動(dòng)太陽(yáng)能供電和風(fēng)能供電之間的靈活切換，從而全面提高LED路燈的充電效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種不間斷充電的LED路燈，弓丨入與太陽(yáng)能電板的電能輸出接口連接的電壓采集設(shè)備，以根據(jù)太陽(yáng)能電板的輸出電壓提供太陽(yáng)能供電和風(fēng)能供電之間的充電切換控制信號(hào)，同時(shí)設(shè)計(jì)了一套具體供電電路以可靠地兼容太陽(yáng)能和風(fēng)能兩種供電模式。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種不間斷充電的LED路燈的照明方法，該方法包括:1)提供一種不間斷充電的LED路燈，所述LED路燈包括嵌入式處理器、電壓采集設(shè)備、太陽(yáng)能電板和鉛酸蓄電池，太陽(yáng)能電板為鉛酸蓄電池充電，充電后的鉛酸蓄電池為嵌入式處理器、電壓采集設(shè)備和LED燈管提供電力供應(yīng)，電壓采集設(shè)備采集太陽(yáng)能電板的輸出電壓，嵌入式處理器與電壓采集設(shè)備連接，根據(jù)電壓采集設(shè)備采集到的電壓控制太陽(yáng)能電板對(duì)鉛酸蓄電池的充電；2)使用所述LED路燈來(lái)進(jìn)行照明。
[0012]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中，還包括:電壓采集設(shè)備，與太陽(yáng)能電板的電能輸出接口連接，用于采集太陽(yáng)能電板的輸出電壓，當(dāng)輸出電壓大于等于預(yù)設(shè)電板電壓閾值時(shí)，發(fā)出白天判斷信號(hào)，當(dāng)輸出電壓小于預(yù)設(shè)電板電壓閾值時(shí)，發(fā)出黑夜判斷信號(hào)；太陽(yáng)能電板，設(shè)置在燈架上，包括無(wú)反射薄膜覆蓋層、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體、基板和電能輸出接口，用于將無(wú)反射薄膜覆蓋層接收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為光學(xué)電能，電能輸出接口包括上部電極和下部電極，用于輸出光學(xué)電能；升力風(fēng)機(jī)主結(jié)構(gòu)，設(shè)置在燈架上，包括三個(gè)葉片、偏航設(shè)備、輪轂和傳動(dòng)設(shè)備；三個(gè)葉片在風(fēng)通過(guò)時(shí)，由于每一個(gè)葉片的正反面的壓力不等而產(chǎn)生升力，所述升力帶動(dòng)對(duì)應(yīng)葉片旋轉(zhuǎn)；偏航設(shè)備與三個(gè)葉片連接，用于提供三個(gè)葉片旋轉(zhuǎn)的可靠性并解纜；輪轂與三個(gè)葉片連接，用于固定三個(gè)葉片，以在葉片受力后被帶動(dòng)進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速的動(dòng)能；傳動(dòng)設(shè)備包括低速軸、齒輪箱、高速軸、支撐軸承、聯(lián)軸器和盤(pán)式制動(dòng)器，齒輪箱通過(guò)低速軸與輪轂連接，通過(guò)高速軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接，用于將輪轂的低轉(zhuǎn)速的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)力發(fā)電機(jī)所需要的高轉(zhuǎn)速的動(dòng)能，聯(lián)軸器為一柔性軸，用于補(bǔ)償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的平行性偏差和角度誤差，盤(pán)式制動(dòng)器，為一液壓動(dòng)作的盤(pán)式制動(dòng)器，用于機(jī)械剎車(chē)制動(dòng)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)，與升力風(fēng)機(jī)主結(jié)構(gòu)的齒輪箱連接，為一雙饋異步發(fā)電機(jī)，用于將接收到的高轉(zhuǎn)速的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)力電能，風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、雙向背靠背IGBT電壓源變流器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口，定子繞組直連風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)雙向背靠背IGBT電壓源變流器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口為三相交流輸出接口，用于輸出風(fēng)力電能；第一防反二極管，并聯(lián)在電能輸出接口的上部電極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，負(fù)端與上部電極連接；第一開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與電能輸出接口的上部電極連接，其襯底與源極相連；第二防反二極管，其正端與第一開(kāi)關(guān)管的源極連接；第一電容和第二電容，都并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和下部電極之間；第三防反二極管，并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負(fù)端與第二防反二極管的負(fù)端連接；第二開(kāi)關(guān)管，為一P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第二防反二極管的負(fù)端連接，其襯底與源極相連；第四防反二極管，并聯(lián)在第二開(kāi)關(guān)管的源極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負(fù)端與第二開(kāi)關(guān)管的源極連接；第一電感，其一端與第二開(kāi)關(guān)管的源極連接；第三電容和第四電容，都并聯(lián)在第一電感的另一端和下部電極之間；第五防反二極管，并聯(lián)在第一電感的另一端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負(fù)端與第一電感的另一端連接；整流電路，與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口連接，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口輸出的三相交流電壓進(jìn)行整流以獲得風(fēng)力直流電壓；濾波穩(wěn)壓電路，與整流電路連接以對(duì)風(fēng)力直流電壓進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，以輸出穩(wěn)壓直流電壓；第一電阻和第二電阻，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端，第一電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第二電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端；第五電容和第六電容，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端，第五電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第六電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端，第五電容的另一端連接第一電阻的另一端，第六電容的另一端連接第二電阻的另一端；第七電容，并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端；第三電阻，其一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端；第五開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第三電阻的另一端連接，其襯底與源極相連，其源極與濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端連接；手動(dòng)卸荷電路，其兩端分別與第五開(kāi)關(guān)管的漏極和源極連接；第六防反二極管，其正端與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其負(fù)端與第五開(kāi)關(guān)管的漏極連接；第三開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其襯底與源極相連；第七防反二極管，其正端與第三開(kāi)關(guān)管的源極連接；第八電容和第九電容，都并聯(lián)在第七防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第八防反二極管，并聯(lián)在第七防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第四開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第七防反二極管的負(fù)端連接，其襯底與源極相連；第九防反二極管，并聯(lián)在第四開(kāi)關(guān)管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第二電感，其一端與第四開(kāi)關(guān)管的源極連接；第十電容和第十一電容，都并聯(lián)在第二電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第十防反二極管，并聯(lián)在第二電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；所述鉛酸蓄電池，設(shè)置在燈架上，其正極與第五防反二極管的負(fù)極連接，其負(fù)極與第五防反二極管的正極連接，同時(shí)其正極與第十防反二極管的負(fù)極連接，其負(fù)極與第十防反二極管的正極連接；繼電器，位于LED燈管和鉛酸蓄電池之間，通過(guò)是否切斷LED燈管和鉛酸蓄電池之間的連接來(lái)控制LED燈管的打開(kāi)和關(guān)閉；光耦，位于繼電器和嵌入式處理器之間，用于在嵌入式處理器的控制下，決定繼電器的切斷操作；嵌入式處理器，與第一開(kāi)關(guān)管的柵極、第二開(kāi)關(guān)管的柵極、第三開(kāi)關(guān)管的柵極和第四開(kāi)關(guān)管的柵極分別連接，通過(guò)在第一開(kāi)關(guān)管的柵極和第三開(kāi)關(guān)管的柵極上分別施加PWM控制信號(hào)，確定第一開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管的通斷，以分別控制電能輸出接口和風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電的通斷，還通過(guò)在第二開(kāi)關(guān)管的柵極和第四開(kāi)關(guān)管的柵極上分別施加占空比可調(diào)的PWM控制信號(hào)，以分別控制電能輸出接口和風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電電壓；其中，嵌入式處理器還與電壓采集設(shè)備連接，當(dāng)接收到黑夜判斷信號(hào)，斷開(kāi)電能輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電，打通風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電，當(dāng)接收到白天判斷信號(hào)，打通電能輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電，斷開(kāi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電。
[0013]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中:嵌入式處理器為ARMll芯片。
[0014]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中:風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)置在燈架上。
[0015]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中，所述LED路燈還包括:存儲(chǔ)設(shè)備，與電壓采集設(shè)備連接，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)電板電壓閾值。
[0016]更具體地，在所述不間斷充電的LED路燈中:存儲(chǔ)設(shè)備為FLASH存