專利名稱：風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能燈，尤其是一種使用雙環(huán)保能源的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈。
背景技術(shù)：
電能作為工用和民用一種必要的能源，但是隨著地球上能源的使用緊張，尤其是用來發(fā)電的煤資源的大量開發(fā)和使用，煤資源的儲(chǔ)備受到較大的影響，而且煤能源的使用給地球環(huán)境也帶來較大的環(huán)保問題，因此更加環(huán)保、更加清潔和儲(chǔ)量大的能源成為人們利用的新型能源。隨著技術(shù)的進(jìn)步，太陽能和風(fēng)能成為儲(chǔ)量大比較清潔的替代能源，且在某些領(lǐng)域成為了主要的能源。太陽能和風(fēng)能的利用，給電能使用帶來了福音，一可以節(jié)省煤資源的過度使用，使得煤能使用在更加重要的領(lǐng)域，二是太陽能和風(fēng)能都是更加清潔的能源，不會(huì)產(chǎn)·生環(huán)境污染。照明燈是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚挠镁?，而且城市道路也必需要用到照明燈。現(xiàn)在的照明燈都要使用到電能室內(nèi)的照明燈使用市電，但是時(shí)間不長(zhǎng)，而且認(rèn)為控制；室外的照明燈也使用市電，但是時(shí)間較長(zhǎng)，而且范圍廣。相對(duì)室內(nèi)的照明燈，室外的照明燈消耗的電能更多。如果在海島城市，受到地理環(huán)境的影響，自身的電力供應(yīng)就受到限制，這些地方尤其需要考慮用其他的能源來替代市電。海島最大的資源是風(fēng)能源和海洋能源，當(dāng)然還有太陽能。海洋能源由于的技術(shù)原因，利用的效率較低，因此人們逐漸開發(fā)使用太陽能作為照明燈的能源。中國(guó)專利局于2011年11月9日公開了一份CN102235631A號(hào)文獻(xiàn)，名稱為風(fēng)光互補(bǔ)路燈，包括底座、燈桿、路燈，還包括位于燈桿上的風(fēng)能發(fā)電機(jī)和太陽能電池組件、位于底座內(nèi)的蓄電池和控制器，風(fēng)能發(fā)電機(jī)和太陽能電池組件分別與控制器的輸入端電連接，路燈與控制器的輸出端電連接，控制器與蓄電池電連接，控制器包括蓄電池過充電保護(hù)電路、蓄電池過放電保護(hù)電路、控制路燈工作的光控電路。但是該路燈只能實(shí)現(xiàn)路燈開關(guān)，無法對(duì)路燈的照明亮度進(jìn)行調(diào)控。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中的路燈不能對(duì)照明亮度進(jìn)行調(diào)控的缺陷，提供一種風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，通過調(diào)光控制電路對(duì)節(jié)能燈的照明亮度進(jìn)行調(diào)控。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，包括節(jié)能燈具、連接節(jié)能燈具的蓄電池及連接蓄電池的太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，蓄電池與節(jié)能燈具之間連接控制器，控制器包括單片機(jī)及與單片機(jī)相連的調(diào)光控制電路和自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路；調(diào)光控制電路包括計(jì)時(shí)電路和驅(qū)動(dòng)管，自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路包括光敏元件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池相互組合形成新型環(huán)保的能源，適合在海島、草原等電力供應(yīng)缺乏或者電力設(shè)施落后的區(qū)域使用；由太陽能和風(fēng)能利用兩者合并而成，二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，它以太陽光為主能源，陽光充足時(shí)通過太陽能發(fā)電，利用鋰電池存儲(chǔ)技術(shù)，將白天的太陽能資源通過太陽能電池轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)。沒有充足的太陽光及夜間，或陰天為彌補(bǔ)太陽光照不足的問題，同時(shí)利用風(fēng)力資源，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯?chǔ)在電池里，如果有3級(jí)以上的風(fēng)力，輔助風(fēng)力發(fā)電機(jī)即可工作。晚上利用mcu控制電路控制路燈自動(dòng)照明；由控制器中的調(diào)光控制電路對(duì)節(jié)能燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得節(jié)能燈具有強(qiáng)光照明和弱光照明之分，強(qiáng)光與弱光之間的區(qū)分通過計(jì)時(shí)電路和驅(qū)動(dòng)管來實(shí)現(xiàn)；強(qiáng)光狀態(tài)下，照明亮度高，弱光狀態(tài)下，照明亮度低，強(qiáng)光與弱光之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，尤其是使用弱光照明，能保護(hù)電池和節(jié)能燈，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)能節(jié)省能源，而且也不會(huì)對(duì)居民休息造成影響；自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路主要監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境的亮度，判斷是否需要啟動(dòng)節(jié)能等進(jìn)行照明，判斷的條件主要是通過光敏元件監(jiān)測(cè)周圍的亮度。作為優(yōu)選，控制器還包括與單片機(jī)相連的定時(shí)電路。定時(shí)電路主要是對(duì)節(jié)能燈的開啟時(shí)間進(jìn)行定時(shí)，按照設(shè)定的程序，將節(jié)能燈開啟的時(shí)間定時(shí)在下午六點(diǎn)或者五點(diǎn)半或者六點(diǎn)半，根據(jù)季節(jié)的變換，能適當(dāng)進(jìn)行變換。作為優(yōu)選，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽能電池各自串聯(lián)一個(gè)二極管后相并聯(lián)，并聯(lián)后與蓄電池相串聯(lián)。二極管能防止蓄電池反向放電。作為優(yōu)選，蓄電池與控制器的單片機(jī)之間連接有穩(wěn)壓器。蓄電池的輸出經(jīng)過穩(wěn)壓器提供給單片機(jī)工作，保護(hù)單片機(jī)。作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)采用C8051F300芯片，該芯片的O. 5引腳連接驅(qū)動(dòng)管。驅(qū)動(dòng)管可以改變占空比，從而使得節(jié)能燈能改變照明亮度，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)光與弱光之間的調(diào)節(jié)。作為優(yōu)選，蓄電池采用鋰電池組，鋰電池組連接有電壓過充保護(hù)電路、電壓過放保護(hù)電路、電流過流保護(hù)電路和短路保護(hù)電路。通過各種保護(hù)電路課保護(hù)鋰電池組，延長(zhǎng)鋰電池組使用壽命，減少故障發(fā)生率。作為優(yōu)選，單片機(jī)連接有編程輸入接口。通過編程輸入接口可以將新的控制程序輸入到單片機(jī)，對(duì)控制器重新進(jìn)行設(shè)定，比如調(diào)整強(qiáng)光工作時(shí)間，比如定時(shí)時(shí)間的設(shè)定。作為優(yōu)選，風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接有風(fēng)頁，風(fēng)頁設(shè)置在節(jié)能燈的頂部，風(fēng)頁的下部固定有太陽能板；控制器設(shè)置在節(jié)能燈的下部。風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于頂端，能接收到更大的風(fēng)力，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作效率。本實(shí)用新型的有益效果是風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池相互組合形成新型環(huán)保的能源，適合在海島、草原等電力供應(yīng)缺乏或者電力設(shè)施落后的區(qū)域使用；由控制器中的調(diào)光控制電路對(duì)節(jié)能燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得節(jié)能燈具有強(qiáng)光照明和弱光照明之分，強(qiáng)光與弱光之間的區(qū)分通過計(jì)時(shí)電路和驅(qū)動(dòng)管來實(shí)現(xiàn)。

圖I是本實(shí)用新型一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種原理圖；圖3是本實(shí)用新型一種電路原理圖；圖中1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)，2、太陽能電池，3、節(jié)能燈具，4、燈桿，5、控制部，6、蓄電池，7、計(jì)時(shí)電路，8、定時(shí)電路，9、單片機(jī)，10、穩(wěn)壓器，11、驅(qū)動(dòng)管，12、強(qiáng)光照明模式，13、弱光照明模式，14、節(jié)能燈關(guān)閉，15、光敏元件，16、測(cè)試開關(guān)。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例一種風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈(參見附圖1)，燈桿4的頂部位置固定有風(fēng)力發(fā)電機(jī)1，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的下方固定有太陽能電池2，太陽能電池下方固定有節(jié)能燈具3，燈桿的底部位置設(shè)置有控制部5，控制部?jī)?nèi)設(shè)置有控制器和蓄電池6。控制器(參見附圖3)包括單片機(jī)9及與單片機(jī)相連的調(diào)光控制電路和自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路，調(diào)光控制電路包括計(jì)時(shí)電路7、定時(shí)電路8和驅(qū)動(dòng)管11，自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路包括光敏元件15，此處的光敏元件采用光線傳感器。蓄電池與單片機(jī)之間連接有穩(wěn)壓器10。單片機(jī)采用C8051F300的芯片U1，芯片Ul的O. 5引腳連接驅(qū)動(dòng)管，芯片Ul的PO. I引腳串聯(lián)有測(cè)試開關(guān)16。穩(wěn)壓器采用BL8551的芯片U2。單片機(jī)連接有編程輸入接口 XS2。風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池均串聯(lián)二極管后相互并聯(lián)，并聯(lián)后通過電源開關(guān)與蓄電·池相串聯(lián)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為5W，風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)有自動(dòng)迎風(fēng)導(dǎo)向器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)迎風(fēng)工作。太陽能電池采用單晶硅電池，功率為10W，轉(zhuǎn)換效率達(dá)15%以上。蓄電池采用12. 6V/10AH規(guī)格的三串鋰電池組，鋰電池組連接有電容和電阻組成的電壓過充保護(hù)電路、電壓過放保護(hù)電路、電流過流保護(hù)電路和短路保護(hù)電路。計(jì)時(shí)電路設(shè)定為5小時(shí)，光線傳感器將光照信號(hào)變成電壓信號(hào)通過PO. O腳輸入到單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在天色變暗時(shí)，電阻增加，PO. O腳的電壓上升，達(dá)到設(shè)定電壓(對(duì)應(yīng)相應(yīng)光照要求)，單片機(jī)PO. 5腳輸出高電平，驅(qū)動(dòng)照明燈工作，此時(shí)處于強(qiáng)光照明模式12。5小時(shí)后，內(nèi)部計(jì)時(shí)電路設(shè)定時(shí)間到，PO. 5腳輸出占空比50%PWM控制信號(hào)，照明燈以40%的亮度工作，處于弱光照明模式13，此時(shí)燈的功率約5W，以節(jié)約電能。當(dāng)天亮?xí)r，外部光照開始增強(qiáng)，達(dá)到關(guān)燈要求，PO. 5腳輸出低電平，照明燈關(guān)閉14。按下測(cè)試開關(guān)16，照明燈亮I分鐘，用于測(cè)試燈是否工作正常。同時(shí)，PO. 6腳用于檢測(cè)蓄電池電壓是否過低，如過低，蓄電池將損壞，節(jié)能燈需及時(shí)關(guān)閉，以延長(zhǎng)蓄電池壽命。在白天如果出現(xiàn)惡劣天氣，天色較暗，影響行走，單片機(jī)也會(huì)進(jìn)行工作，節(jié)能燈進(jìn)行照明。按照一年四季的季節(jié)變換，設(shè)定定時(shí)電路為每天的下午五點(diǎn)或者五點(diǎn)半或者六點(diǎn)或者六點(diǎn)半，定時(shí)電路的定時(shí)時(shí)間一到單片機(jī)進(jìn)行工作，節(jié)能燈開始照明，接著按照計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)進(jìn)行強(qiáng)光照明模式向弱光照明模式轉(zhuǎn)換。以上所述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一種較佳方案，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，包括節(jié)能燈具、連接節(jié)能燈具的蓄電池及連接蓄電池的太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于蓄電池與節(jié)能燈具之間連接控制器，控制器包括單片機(jī)及與單片機(jī)相連的調(diào)光控制電路和自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路；調(diào)光控制電路包括計(jì)時(shí)電路和驅(qū)動(dòng)管，自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路包括光敏元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，其特征在于控制器還包括與單片機(jī)相連的定時(shí)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，其特征在于風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽能電池各自串聯(lián)一個(gè)二極管后相并聯(lián)，并聯(lián)后與蓄電池相串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，其特征在于蓄電池與控制器的單片機(jī)之間連接有穩(wěn)壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，其特征在于所述的單片機(jī)采用C8051F300芯片，該芯片的O. 5引腳連接驅(qū)動(dòng)管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，其特征在于蓄電池采用鋰電池組，鋰電池組連接有電壓過充保護(hù)電路、電壓過放保護(hù)電路、電流過流保護(hù)電路和短路保護(hù)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，其特征在于單片機(jī)連接有編程輸入接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈，其特征在于風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接有風(fēng)頁，風(fēng)頁設(shè)置在節(jié)能燈的頂部，風(fēng)頁的下部固定有太陽能板；控制器設(shè)置在節(jié)能燈的下部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)光互補(bǔ)節(jié)能燈。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的路燈不能對(duì)照明亮度進(jìn)行調(diào)控的缺陷，包括節(jié)能燈具、連接節(jié)能燈具的蓄電池及連接蓄電池的太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，蓄電池與節(jié)能燈具之間連接控制器，控制器包括單片機(jī)及與單片機(jī)相連的調(diào)光控制電路和自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路；調(diào)光控制電路包括計(jì)時(shí)電路和驅(qū)動(dòng)管，自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)電路包括光敏元件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池相互組合形成新型環(huán)保的能源，適合在海島、草原等電力供應(yīng)缺乏或者電力設(shè)施落后的區(qū)域使用；由控制器中的調(diào)光控制電路對(duì)節(jié)能燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得節(jié)能燈具有強(qiáng)光照明和弱光照明之分，強(qiáng)光與弱光之間的區(qū)分通過計(jì)時(shí)電路和驅(qū)動(dòng)管來實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202634766SQ201220143429
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者樓曉春, 呂暢 申請(qǐng)人:樓曉春, 呂暢