CN101387380A

CN101387380A - 多种能源综合利用的智能路灯

Info

Publication number: CN101387380A
Application number: CNA2008101944819A
Authority: CN
Inventors: 陈宗海; 王智灵; 程军; 江国强
Original assignee: ANHUI WIND-SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI WIND-SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2009-03-18

Abstract

多种能源综合利用的智能路灯，其特征在于由风力发电机、太阳能板、蓄电池、LED路灯、风光互补控制器、切换控制器、市电充电器和市电供电线路组成；所述风力发电机、太阳能板、蓄电池和负载均连接到风光互补控制器上，由风光互补控制器控制风力发电机和太阳能发出的电能对蓄电池充电，控制LED路灯的供电模式；风光互补控制器、切换控制器和市电充电器均连接到蓄电池上，由切换控制器控制市电充电器的工作模式。本发明不受输入自然资源的限制，能保障各种路灯、景观灯的照明要求，节约能源，利用现有线路；本发明可用于新开工的市政照明工程、景观工程，也可以用于现有路灯工程的节能改造。

Description

多种能源综合利用的智能路灯

一、技术领域：

本发明为一种多种能源综合利用的智能路灯，涉及路灯技术领域，特别涉及以太阳能、风能、市电为能源的智能控制装置的技术领域。综合利用多种能源对蓄电池充电以达到节能和照明的最优经济配置。

二、背景技术：

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。随着我国经济的快速增长，能源需求大幅增加，能源供需矛盾突出，路灯是其中的用电大户，路灯每年所消耗的总电量占照明用电的三成以上。目前，市面上的路灯主要有：交流供电的普通路灯、太阳能路灯和风光互补路灯三种。

其中，大多数现有路灯均为采用交流供电的普通路灯。而由于普通路灯的功率大、照明时间长，其耗电量相当大。随着太阳能技术的不断完善，成本逐渐降低，一些特定场合的路灯也采用了太阳能路灯，如专利号为“94206228”的“太阳能供电照明路灯”实用新型专利。但是，太阳能路灯存在明显的缺陷，当连续阴雨天时，太阳能板采不到太阳光，路灯也就不能正常工作了。风光互补路灯是近几年新兴的一种可再生能源路灯，如专利号为“CN101191601A”的“一种高效的风光互补路灯”发明专利。风光互补路灯利用风能和太阳能发电对蓄电池充电，由于风光资源的互补性，一定程度上弥补了单太阳能发电的不足。但是，在我国大多数内陆省份，风能资源和太阳能资源并不丰富，而在风速较低时微风发电的功率难以满足实际应用的需求，使得风光互补模式难以带动较高功率的负载，如机动车道双灯头路灯，而为了达到照明需求的功率，往往不得不加大太阳能板和蓄电池容量的配置，造成系统成本急剧上升；而且，在很多地域，由于受到自然资源条件的限制，风能和太阳能的总发电量无法满足负载要求，在连续阴雨天或无风天气，常常会蓄电池亏电，导致路灯无法正常工作。另一方面，即使在自然资源丰富的地域，在城市路灯节能改造工程中，由于风光互补路灯完全抛弃了现有路灯的供电线路和供电网络，造成了资源浪费。

三、发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种能综合利用多种资源的智能路灯。在自然资源丰富的时候，通过风光互补控制器充分利用风能和太阳能对蓄电池充电；在自然资源不足的时候，选择市电供电代价最低的时间段，通过市电充电器对蓄电池电量进行补充，保障照明效果。通过切换控制器实现上述方案在节能和照明上的最优经济配置。

本发明为技术解决技术采用如下技术方案：

风力发电机和太阳能板连接到风光互补控制器上，蓄电池和LED路灯也连接在风光互补控制器上。风光互补控制器主要由检测电路、保护电路、控制信号输出电路、充电模式电路、负载控制电路和状态指示电路组成，控制着蓄电池的充放电模式。市电充电线路通过独立的市电充电器对蓄电池进行充电。市电充电器的开通模式和开通时间由切换控制器控制。切换控制器连接到蓄电池、风光互补控制器和市电充电器，主要由检测电路、时钟电路和切换开关电路组成。通过检测蓄电池状态，仅仅在下述两个条件同时满足时启动市电充电器对蓄电池进行充电：1.由于自然资源缺乏导致蓄电池电量不足；2.深夜时分，市电用电代价最低时。

本发明的特征在于：

1.本发明装置同时采用风能、太阳能和市电中的一种或几种对蓄电池进行充电；

2.本发明装置可以有多路负载，负载工作模式由风光互补控制器决定；

3.本发明装置的充电来源选择由切换控制器控制，能够根据当地当时的自然资源状态、资源使用代价和路灯系统状态综合利用太阳能、风能和市电对蓄电池进行充电，达到节能、照明的最优经济配置；

4.本发明装置中风光互补控制器和市电充电器彼此作为对方的补充；

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、对于新开工的路灯照明工程，采用本发明技术方案，可以综合利用多种能源对蓄电池进行充电，确保路灯的照明效果，满足各种道路照明、景观照明的要求，而不受自然资源的限制。

2、对于现有路灯工程的节能改造，采用本发明技术方案，既可以通过可再生能源利用，有效节能；又能充分利用现有路灯工程的已有线路，弥补自然资源不足的困境；

3、本发明结构简单、构建方便，具有很强的实用性和推广性。

4、本发明可用于新开工的市政照明工程、景观工程，也可以用于现有路灯工程的节能改造，具有广泛的适用性。

四、附图说明：

图1为多种能源综合利用的智能路灯的原理框图。

图中标号：1、风力发电机，2、太阳能板，3、风光互补控制器，4、LED路灯1，5、切换控制器，6、市电供电线路，7、市电充电器，8、蓄电池，9、LED路灯2

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步说明：

五、具体实施方式：

在图1中，风力发电机1和太阳能板2通过风光互补控制器3连接到蓄电池8，蓄电池8和两路LED路灯4、9通过风光互补控制器3连接。风光互补控制器3对蓄电池的充电模式和两路负载的供电模式进行管理。市电充电线路6通过独立的市电充电器7连接到蓄电池8，切换控制器5同时连接到蓄电池8、风光互补控制器3和市电充电器7，控制是否使用市电充电器7对蓄电池8充电。

Claims

1、多种能源综合利用的智能路灯，其特征在于由风力发电机、太阳能板、蓄电池、LED路灯、风光互补控制器、切换控制器、市电充电器和市电供电线路组成；所述风力发电机、太阳能板、蓄电池和负载均连接到风光互补控制器上，由风光互补控制器控制风力发电机和太阳能发出的电能对蓄电池充电，控制LED路灯的供电模式；风光互补控制器、切换控制器和市电充电器均连接到蓄电池上，由切换控制器控制市电充电器的工作模式。

2、根据权利要求1所述的多种能源综合利用的智能路灯，其特征在于能同时采用风能、太阳能和市电中的一种或几种对蓄电池进行充电。

3、根据权利要求1所述的多种能源综合利用的智能路灯，其特征在于：风光互补控制器主要由检测电路、保护电路、控制信号输出电路、充电模式电路、负载控制电路和状态指示电路组成。

4、根据权利要求1所述的多种能源综合利用的智能路灯，其特征在于：切换控制器连接到蓄电池、风光互补控制器和市电充电器，所述切换控制器由检测电路、时钟电路和切换开关电路组成，能够根据当地当时的自然资源状态、资源使用代价和路灯系统状态综合利用太阳能、风能和市电对蓄电池进行充电，达到节能、照明的最优经济配置。