自動化充電控制的led太陽能路燈的制作方法
【專利說明】自動化充電控制的LED太陽能路燈
[0001 ] 本發(fā)明是申請?zhí)枮?015106381001、申請日為2015年10月2日、發(fā)明名稱為“自動化充電控制的LED太陽能路燈”的專利的分案申請。
技術領域
[0002 ]本發(fā)明涉及LED照明領域，尤其涉及一種自動化充電控制的LED太陽能路燈。
【背景技術】
[0003]路燈照明一般采用市政供電，由于路燈數(shù)量眾多、分布區(qū)域較廣而且照明時間較長，對于市政部門來說，即使采用節(jié)能環(huán)保的LED路燈，路燈的耗電量也非常大，同時，路燈的開關管理也需要市政部門安排專門的工作人員進行管理，人力成本也比較高。
[0004]現(xiàn)有技術中，也存在一些采用自然能源進行供電的技術方案，例如，采用太陽能電池作為LED路燈的供電單元，將太陽能轉換為電能以儲存在蓄電池中，并在LED路燈打開時為LED燈管供電。
[0005]然而，現(xiàn)有技術中的LED太陽能路燈尚存在以下缺陷:(I)太陽能供電單元本身設計不夠合理，能耗比較高；(2)在太陽能不充足的時段和地區(qū)，容易導致LED路燈供電不足的情況發(fā)生；(3)仍然沒有解決路燈開關無法自動控制的技術問題。
[0006]為此，本發(fā)明提出了一種自動化充電控制的LED太陽能路燈，搭建了一套合理結構并能相互兼容的太陽能風能綜合供電結構，提高供電的能耗比，更關鍵的是，在一定程度上有效解決了 LED太陽能路燈開關無法自動控制的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種自動化充電控制的LED太陽能路燈，將太陽能供電電路和風能供電電路進行優(yōu)化并合理兼容，形成雙模式可靈活切換的綜合供電結構，而且，通過電壓采集設備采集太陽能電板的輸出電壓，基于輸出電壓控制LED路燈控制開關的開關動作，實現(xiàn)了LED路燈的自主打開和關閉。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種自動化充電控制的LED太陽能路燈，所述太陽能路燈包括ARMll處理芯片、電壓采集設備、路燈控制開關和太陽能電板，太陽能電板為鉛酸蓄電池充電，充電后的鉛酸蓄電池為ARMll處理芯片、電壓采集設備和路燈控制開關提供電力供應，電壓采集設備采集太陽能電板的輸出電壓，并將輸出電壓發(fā)送給ARMll處理芯片以控制路燈控制開關的開關動作。
[0009 ]更具體地，在所述自動化充電控制的LED太陽能路燈中，所述太陽能路燈還包括:電壓采集設備，與太陽能電板的電能輸出接口連接，用于采集太陽能電板的輸出電壓，當輸出電壓大于等于預設電板電壓閾值時，發(fā)出白天判斷信號，當輸出電壓小于預設電板電壓閾值時，發(fā)出黑夜判斷信號;太陽能電板，設置在燈架上，包括無反射薄膜覆蓋層、N型半導體、P型半導體、基板和電能輸出接口，用于將無反射薄膜覆蓋層接收的太陽能轉化為光學電能，電能輸出接口包括上部電極和下部電極，用于輸出光學電能;升力風機主結構，設置在燈架上，包括三個葉片、偏航設備、輪轂和傳動設備;三個葉片在風通過時，由于每一個葉片的正反面的壓力不等而產生升力，所述升力帶動對應葉片旋轉;偏航設備與三個葉片連接，用于提供三個葉片旋轉的可靠性并解纜;輪轂與三個葉片連接，用于固定三個葉片，以在葉片受力后被帶動進行順時針旋轉，將風能轉化為低轉速的動能;傳動設備包括低速軸、齒輪箱、高速軸、支撐軸承、聯(lián)軸器和盤式制動器，齒輪箱通過低速軸與輪轂連接，通過高速軸與風力發(fā)電機連接，用于將輪轂的低轉速的動能轉化為風力發(fā)電機所需要的高轉速的動能，聯(lián)軸器為一柔性軸，用于補償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機轉子的平行性偏差和角度誤差，盤式制動器，為一液壓動作的盤式制動器，用于機械剎車制動;風力發(fā)電機，與升力風機主結構的齒輪箱連接，為一雙饋異步發(fā)電機，用于將接收到的高轉速的動能轉化為風力電能，風力發(fā)電機包括定子繞組、轉子繞組、雙向背靠背IGBT電壓源變流器和風力發(fā)電機輸出接口，定子繞組直連風力發(fā)電機輸出接口，轉子繞組通過雙向背靠背IGBT電壓源變流器與風力發(fā)電機輸出接口連接，風力發(fā)電機輸出接口為三相交流輸出接口，用于輸出風力電能;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，負端與上部電極連接;第一開關管，為一P溝增強型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，其正端與第一開關管的源極連接;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端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第二防反二極管的負端連接;第二開關管，為一 P溝增強型MOS管，其漏極與第二防反二極管的負端連接，其襯底與源極相連;第四防反二極管，并聯(lián)在第二開關管的源極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第二開關管的源極連接;第一電感，其一端與第二開關管的源極連接;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，其負端與第一電感的另一端連接;整流電路，與風力發(fā)電機輸出接口連接，對風力發(fā)電機輸出接口輸出的三相交流電壓進行整流以獲得風力直流電壓;濾波穩(wěn)壓電路，與整流電路連接以對風力直流電壓進行濾波穩(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)壓電路的正負二端;第三電阻，其一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端;第五開關管，為一 P溝增強型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)壓電路的負端連接;手動卸荷電路，其兩端分別與第五開關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，其負端與第五開關管的漏極連接;第三開關管，為一 P溝增強型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，其正端與第三開關管的源極連接;第八電容和第九電容，都并聯(lián)在第七防反二極管的負端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第八防反二極管，并聯(lián)在第七防反二極管的負端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第四開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與第七防反二極管的負端連接，其襯底與源極相連;第九防反二極管，并聯(lián)在第四開關管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間;第二電感，其一端與第四開關管的源極連接;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)壓電路的負端之間；所述鉛酸蓄電池，設置在燈架上，其正極與第五防反二極管的負極連接，其負極與第五防反二極管的正極連接，同時其正極與第十防反二極管的負極連接，其負極與第十防反二極管的正極連接;路燈控制開關，與ARMl I處理芯片連接，用于在ARMl I處理芯片的控制下，關閉或打開LED燈管;ARMll處理芯片，與電壓采集設備和路燈控制開關分別連接，當接收到黑夜判斷信號，控制路燈控制開關打開LED燈管，當接收到白天判斷信號，控制路燈控制開關關閉LED燈管;其中，ARMll處理芯片，與第一開關管的柵極、第二開關管的柵極、第三開關管的柵極和第四開關管的柵極分別連接，通過在第一開關管的柵極和第三開關管的柵極上分別施加PWM控制信號，確定第一開關管和第三開關管的通斷，以分別控制電能輸出接口和風力發(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電的通斷，還通過在第二開關管的柵極和第四開關管的柵極上分別施加占空比可調的P麗控制信號，以分別控制電能輸出接口和風力發(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電電壓;LED燈管包括二十個LED子燈管，每五個LED子燈管為一串，串聯(lián)在一起，四串LED子燈管再并聯(lián)在一起。
[0010]更具體地，在所述自動化充電控制的LED太陽能路燈中:鉛酸蓄電池為閥控密封式鉛酸蓄電池。
[0011]更具體地，在所述自動化充電控制的LED太陽能路燈中:風力發(fā)電機設置在燈架上。
[0012]更具體地，在所述自動化充電控制的LED太陽能路燈中，所述太陽能路燈還包括:存儲設備，與電壓采集設備連接，用于存儲預設電板電壓閾值。
[0013]更具體地，在所述自動化充電控制的LED太陽能路燈中:存儲設備為靜態(tài)存儲器。
【附圖說明】
[0014]以下將結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
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