太陽(yáng)能和風(fēng)能晝夜充電的led桿式照明裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能和風(fēng)能晝夜充電的LED桿式照明裝置，所述照明裝置包括電壓采集設(shè)備和太陽(yáng)能電池組件，電壓采集設(shè)備采集太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓，用以提供晝夜判斷的參考信號(hào)，所述參考信號(hào)用于所述照明裝置的晝夜充電的切換。通過本發(fā)明，能夠根據(jù)太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓確定不同的充電模式，以保證LED桿式照明裝置充溢的電力供應(yīng)。
【專利說明】
太陽(yáng)能和風(fēng)能晝夜充電的LED桿式照明裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種晝夜充電的LED桿式照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，LED路燈已經(jīng)成為照明系統(tǒng)中節(jié)能改造的最佳選擇，為了進(jìn)一步提高路燈的節(jié)能效應(yīng)，需要對(duì)LED路燈的充電電路進(jìn)行改造，以切除市電對(duì)路燈的供電，節(jié)省電費(fèi)和能源消耗。
[0003]然而，當(dāng)前對(duì)LED路燈的節(jié)能供電主要偏重于太陽(yáng)能供電，很少使用風(fēng)能供電，太陽(yáng)能供電在陰雨天或者黑夜環(huán)境下無法進(jìn)行充電，同時(shí)，現(xiàn)有太陽(yáng)能供電結(jié)構(gòu)功耗高，未經(jīng)過優(yōu)化。
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種晝夜充電的LED桿式照明裝置，優(yōu)化太陽(yáng)能供電電路和風(fēng)能供電電路，并引入兼容電路將二者供電電路進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，關(guān)鍵的是，還引入與太陽(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)能電板的輸出電壓進(jìn)行太陽(yáng)能供電和風(fēng)能供電之間的切換，從而保障照明裝置的供電效率，節(jié)省供電開銷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種晝夜充電的LED桿式照明裝置，添加與太陽(yáng)能電板的電能輸出接口連接的電壓采集設(shè)備，用于根據(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。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種晝夜充電的LED桿式照明裝置，所述照明裝置包括電壓采集設(shè)備和太陽(yáng)能電池組件，電壓采集設(shè)備采集太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓，用以提供晝夜判斷的參考信號(hào)，所述參考信號(hào)用于所述照明裝置的晝夜充電的切換。
[0007]更具體地，在所述晝夜充電的LED桿式照明裝置中，還包括:所述電壓采集設(shè)備，設(shè)置在燈架頂部，與太陽(yáng)能電池組件的太陽(yáng)能輸出接口連接，用于采集太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓，當(dāng)輸出電壓大于等于預(yù)設(shè)太陽(yáng)能電池組件電壓閾值時(shí)，發(fā)出白天判斷信號(hào)，當(dāng)輸出電壓小于預(yù)設(shè)太陽(yáng)能電池組件電壓閾值時(shí)，發(fā)出黑夜判斷信號(hào);所述太陽(yáng)能電池組件，設(shè)置在燈架頂部，具有太陽(yáng)能輸出接口，用于輸出太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換后的電能，太陽(yáng)能輸出接口包括輸出正端和輸出負(fù)端；同步Buck電路及其驅(qū)動(dòng)模塊，連接在太陽(yáng)能輸出接口和閥控密封式鉛酸蓄電池之間，用于控制太陽(yáng)能輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電；升力風(fēng)機(jī)主結(jié)構(gòu)，設(shè)置在燈架頂部，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)軸器和盤式制動(dòng)器，齒輪箱通過低速軸與輪轂連接，通過高速軸與風(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，盤式制動(dòng)器，為一液壓動(dòng)作的盤式制動(dòng)器，用于機(jī)械剎車制動(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;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;第一電容和第二電容，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端，第一電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第二電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端，第一電容的另一端連接第一電阻的另一端，第二電容的另一端連接第二電阻的另一端;第三電容，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;第一開關(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，其兩端分別與第一開關(guān)管的漏極和源極連接;第一防反二極管，其正端與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其負(fù)端與第一開關(guān)管的漏極連接;第二開關(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;第二防反二極管，其正端與第二開關(guān)管的源極連接;第四電容和第五電容，都并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第三防反二極管，并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第三開關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第三防反二極管的負(fù)端連接，其襯底與源極相連;第四防反二極管，并聯(lián)在第三開關(guān)管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第一電感，其一端與第三開關(guān)管的源極連接;第六電容和第七電容，都并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第五防反二極管，并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；閥控密封式鉛酸蓄電池，與同步Buck電路及其驅(qū)動(dòng)模塊連接，同時(shí)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;繼電器，位于LED燈管和閥控密封式鉛酸蓄電池之間，通過是否切斷LED燈管和閥控密封式鉛酸蓄電池之間的連接來控制LED燈管的打開和關(guān)閉；光耦，位于繼電器和ARMll處理芯片之間，用于在ARMll處理芯片的控制下，決定繼電器的切斷操作;ARMll處理芯片，與第二開關(guān)管的柵極和第三開關(guān)管的柵極分別連接，通過在第二開關(guān)管的柵極上施加PffM控制信號(hào)，確定第二開關(guān)管的通斷，以控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電的通斷，還通過在第三開關(guān)管的柵極上施加占空比可調(diào)的PWM控制信號(hào)，以控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電電壓;其中，ARMll處理芯片還與電壓采集設(shè)備連接，當(dāng)接收到黑夜判斷信號(hào)，斷開太陽(yáng)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)，打通太陽(yáng)能輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電，斷開風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電。
[0008]更具體地，在所述晝夜充電的LED桿式照明裝置中:風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)置在燈架頂部。
[0009]更具體地，在所述晝夜充電的LED桿式照明裝置中，所述照明裝置還包括:無線通信接口，與ARMl I處理芯片連接，用于無線發(fā)送黑夜判斷信號(hào)或白天判斷信號(hào)。
[0010]更具體地，在所述晝夜充電的LED桿式照明裝置中:無線通信接口為4G移動(dòng)通信接
□ O
[0011 ]更具體地，在所述晝夜充電的LED桿式照明裝置中:ARMl I處理芯片與電壓采集設(shè)備集成在一塊集成電路板上。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的晝夜充電的LED桿式照明裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0013]附圖標(biāo)記:I電壓采集設(shè)備;2太陽(yáng)能電池組件。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的晝夜充電的LED桿式照明裝置的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]LED桿式照明裝置具有環(huán)保無污染、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。
[0016]LED桿式照明裝置與常規(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。
[0017]大功率LED光源已可以滿足一般路燈所需的。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。
[0018]現(xiàn)有技術(shù)中，LED桿式照明裝置大批量應(yīng)用還存在以下幾個(gè)難點(diǎn)需要克服:
1)LED桿式照明裝置對(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桿式照明裝置的持續(xù)供電；
2)如何進(jìn)行太陽(yáng)能和風(fēng)能之間供電的靈活切換；
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。
[0019]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種晝夜充電的LED桿式照明裝置，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。
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的晝夜充電的LED桿式照明裝置的結(jié)構(gòu)方框圖，所述照明裝置包括電壓采集設(shè)備和太陽(yáng)能電池組件，電壓采集設(shè)備采集太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓，用以提供晝夜判斷的參考信號(hào)，所述參考信號(hào)用于所述照明裝置的晝夜充電的切換。
[0021]接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的晝夜充電的LED桿式照明裝置的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0022]所述照明裝置還包括:電壓采集設(shè)備，設(shè)置在燈架頂部，與太陽(yáng)能電池組件的太陽(yáng)能輸出接口連接，用于采集太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓，當(dāng)輸出電壓大于等于預(yù)設(shè)太陽(yáng)能電池組件電壓閾值時(shí)，發(fā)出白天判斷信號(hào)，當(dāng)輸出電壓小于預(yù)設(shè)太陽(yáng)能電池組件電壓閾值時(shí)，發(fā)出黑夜判斷信號(hào)。
[0023]所述照明裝置還包括:太陽(yáng)能電池組件，設(shè)置在燈架頂部，具有太陽(yáng)能輸出接口，用于輸出太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換后的電能，太陽(yáng)能輸出接口包括輸出正端和輸出負(fù)端。
[0024]所述照明裝置還包括:同步Buck電路及其驅(qū)動(dòng)模塊，連接在太陽(yáng)能輸出接口和閥控密封式鉛酸蓄電池之間，用于控制太陽(yáng)能輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電。
[0025]所述照明裝置還包括:升力風(fēng)機(jī)主結(jié)構(gòu)，設(shè)置在燈架頂部，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)軸器和盤式制動(dòng)器，齒輪箱通過低速軸與輪轂連接，通過高速軸與風(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，盤式制動(dòng)器，為一液壓動(dòng)作的盤式制動(dòng)器，用于機(jī)械剎車制動(dòng)。
[0026]所述照明裝置還包括: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;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。
[0027]所述照明裝置還包括: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；第一電容和第二電容，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端，第一電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第二電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端，第一電容的另一端連接第一電阻的另一端，第二電容的另一端連接第二電阻的另一端;第三電容，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。
[0028]所述照明裝置還包括:第一開關(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，其兩端分別與第一開關(guān)管的漏極和源極連接;第一防反二極管，其正端與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其負(fù)端與第一開關(guān)管的漏極連接;第二開關(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;第二防反二極管，其正端與第二開關(guān)管的源極連接。
[0029]所述照明裝置還包括:第四電容和第五電容，都并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第三防反二極管，并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第三開關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第三防反二極管的負(fù)端連接，其襯底與源極相連;第四防反二極管，并聯(lián)在第三開關(guān)管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第一電感，其一端與第三開關(guān)管的源極連接;第六電容和第七電容，都并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第五防反二極管，并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間。
[0030]所述照明裝置還包括:閥控密封式鉛酸蓄電池，與同步Buck電路及其驅(qū)動(dòng)模塊連接，同時(shí)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;繼電器，位于LED燈管和閥控密封式鉛酸蓄電池之間，通過是否切斷LED燈管和閥控密封式鉛酸蓄電池之間的連接來控制LED燈管的打開和關(guān)閉；光耦，位于繼電器和ARMll處理芯片之間，用于在ARMll處理芯片的控制下，決定繼電器的切斷操作。
[0031]所述照明裝置還包括:ARM11處理芯片，與第二開關(guān)管的柵極和第三開關(guān)管的柵極分別連接，通過在第二開關(guān)管的柵極上施加PWM控制信號(hào)，確定第二開關(guān)管的通斷，以控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電的通斷，還通過在第三開關(guān)管的柵極上施加占空比可調(diào)的HVM控制信號(hào)，以控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電電壓。
[0032]其中，ARMll處理芯片還與電壓采集設(shè)備連接，當(dāng)接收到黑夜判斷信號(hào)，斷開太陽(yáng)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)，打通太陽(yáng)能輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電，斷開風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)鉛酸蓄電池的充電。
[0033]可選地，在所述照明裝置中:風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)置在燈架頂部;所述照明裝置還包括:無線通信接口，與ARMl I處理芯片連接，用于無線發(fā)送黑夜判斷信號(hào)或白天判斷信號(hào);無線通信接口為4G移動(dòng)通信接口； ARMl I處理芯片與電壓采集設(shè)備集成在一塊集成電路板上。
[0034]另外，太陽(yáng)能電池組件是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。太陽(yáng)能電池組件是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽(yáng)能電池組件為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的實(shí)施太陽(yáng)能電池組件則還處于萌芽階段。
[0035]自20世紀(jì)58年代起，美國(guó)發(fā)射的人造衛(wèi)星就已經(jīng)利用太陽(yáng)能電池作為能量的來源。20世紀(jì)70年代能源危機(jī)時(shí)，讓世界各國(guó)察覺到能源開發(fā)的重要性。1973年發(fā)生了石油危機(jī)，人們開始把太陽(yáng)能電池的應(yīng)用轉(zhuǎn)移到一般的民生用途上。在美國(guó)、日本和以色列等國(guó)家，已經(jīng)大量使用太陽(yáng)能裝置，更朝商業(yè)化的目標(biāo)前進(jìn)。在這些國(guó)家中，美國(guó)于1983年在加州建立世界上最大的太陽(yáng)能電廠，它的發(fā)電量可以高達(dá)16百萬(wàn)瓦特。南非、博茨瓦納、納米比亞和非洲南部的其他國(guó)家也設(shè)立專案，鼓勵(lì)偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村地區(qū)安裝低成本的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)。而推行太陽(yáng)能發(fā)電最積極的國(guó)家首推日本。1994年日本實(shí)施補(bǔ)助獎(jiǎng)勵(lì)辦法，推廣每戶3，000瓦特的“市電并聯(lián)型太陽(yáng)光電能系統(tǒng)”。在第一年，政府補(bǔ)助49%的經(jīng)費(fèi)，以后的補(bǔ)助再逐年遞減。“市電并聯(lián)型太陽(yáng)光電能系統(tǒng)”是在日照充足的時(shí)候，由太陽(yáng)能電池提供電能給自家的負(fù)載用，若有多余的電力則另行儲(chǔ)存。當(dāng)發(fā)電量不足或者不發(fā)電的時(shí)候，所需要的電力再由電力公司提供。到了 1996年，日本有2，600戶裝置太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，裝設(shè)總?cè)萘恳呀?jīng)有8百萬(wàn)瓦特。一年后，已經(jīng)有9，400戶裝置，裝設(shè)的總?cè)萘恳策_(dá)到了32百萬(wàn)瓦特。隨著環(huán)保意識(shí)的高漲和政府補(bǔ)助金的制度，預(yù)估日本住家用太陽(yáng)能電池的需求量，也會(huì)急速增加。
[0036]采用本發(fā)明的晝夜充電的LED桿式照明裝置，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中LED桿式照明裝置供電開銷大、無法兼容風(fēng)能和太陽(yáng)能供電電路的技術(shù)問題，采用與太陽(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)能電板的輸出電壓進(jìn)行太陽(yáng)能供電和風(fēng)能供電之間的切換，同時(shí)，優(yōu)化并結(jié)合太陽(yáng)能供電電路和風(fēng)能供電電路，進(jìn)一步提高LED桿式照明裝置的供電電路的供電效率。
[0037]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晝夜充電的LED桿式照明裝置的工作方法，所述照明裝置包括電壓采集設(shè)備和太陽(yáng)能電池組件； 所述電壓采集設(shè)備，設(shè)置在燈架頂部，與太陽(yáng)能電池組件的太陽(yáng)能輸出接口連接，用于采集太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓； 所述的工作方法，包括:當(dāng)輸出電壓大于等于預(yù)設(shè)太陽(yáng)能電池組件電壓閾值時(shí)，發(fā)出白天判斷信號(hào)，當(dāng)輸出電壓小于預(yù)設(shè)太陽(yáng)能電池組件電壓閾值時(shí)，發(fā)出黑夜判斷信號(hào)； 所述太陽(yáng)能電池組件，具有太陽(yáng)能輸出接口，用于輸出太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換后的電能，太陽(yáng)能輸出接口包括輸出正纟而和輸出負(fù)立而; 同步Buck電路及其驅(qū)動(dòng)模塊，連接在太陽(yáng)能輸出接口和閥控密封式鉛酸蓄電池之間，用于控制太陽(yáng)能輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電； 升力風(fēng)機(jī)主結(jié)構(gòu)，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)軸器和盤式制動(dòng)器，齒輪箱通過低速軸與輪轂連接，通過高速軸與風(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，盤式制動(dòng)器，為一液壓動(dòng)作的盤式制動(dòng)器，用于機(jī)械剎車制動(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，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； 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； 第一電容和第二電容，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端，第一電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第二電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端，第一電容的另一端連接第一電阻的另一端，第二電容的另一端連接第二電阻的另一端； 第三電容，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； 第一開關(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，其兩端分別與第一開關(guān)管的漏極和源極連接； 第一防反二極管，其正端與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其負(fù)端與第一開關(guān)管的漏極連接； 第二開關(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； 第二防反二極管，其正端與第二開關(guān)管的源極連接； 第四電容和第五電容，都并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間； 第三防反二極管，并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間； 第三開關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第三防反二極管的負(fù)端連接，其襯底與源極相連； 第四防反二極管，并聯(lián)在第三開關(guān)管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間； 第一電感，其一端與第三開關(guān)管的源極連接； 第六電容和第七電容，都并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間； 第五防反二極管，并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間； 閥控密封式鉛酸蓄電池，與同步Buck電路及其驅(qū)動(dòng)模塊連接，同時(shí)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； 繼電器，位于LED燈管和閥控密封式鉛酸蓄電池之間，通過是否切斷LED燈管和閥控密封式鉛酸蓄電池之間的連接來控制LED燈管的打開和關(guān)閉； ARMl I處理芯片，與第二開關(guān)管的柵極和第三開關(guān)管的柵極分別連接，通過在第二開關(guān)管的柵極上施加PWM控制信號(hào)，確定第二開關(guān)管的通斷，以控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電的通斷，還通過在第三開關(guān)管的柵極上施加占空比可調(diào)的PWM控制信號(hào)，以控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口對(duì)閥控密封式鉛酸蓄電池的充電電壓； 所述照明裝置還包括: 無線通信接口，與ARMl I處理芯片連接，用于無線發(fā)送黑夜判斷信號(hào)或白天判斷信號(hào)。
【文檔編號(hào)】F21S9/03GK105889859SQ201610241540
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月2日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】蔣超