CN104578368A - 一种节能路灯互补式供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能路灯互补式供电系统，包括节能供电系统、电网供电系统、储能系统、供电控制系统、路灯控制系统和整流电路，节能控制系统包括太阳能供电系统和风能供电系统，太阳能供电系统中设有太阳能电池和MPPT控制器，风能供电系统中设有风能发电机和风机控制器，储能系统包括蓄电池、过充保护单元、欠压保护单元、过放保护单元、报警单元和逆变器，供电控制系统包括主控单元和切换单元。发明可通过太阳能供电系统和风能供电系统组成的节能供电系统为蓄电池充电后进行供电，也可以使用电网供电系统进行供电，实现了节能供电系统和电网供电系统的智能切换，有效降低了电网供电系统的线路损耗，达到节能、环保的目的。

Description

一种节能路灯互补式供电系统
技术领域
本发明涉及供电系统技术领域，具体是一种节能路灯互补式供电系统。
背景技术
在科学不断进步的科技世纪中，各项新的科技产品使人的生活更加便利，但随着环境不断的开发，也使得各项资源加速的被消耗，面对各项传统资源的日益枯竭，能源短缺和环境污染日趋严重，如何有效的产生新世代的能源而同时兼顾环境保护，则成为人类目前所追寻的一致目标。
而太阳能和风能则符合以上的需求，不会产生化学污染，同时也不会产生放射性与放射物质，另一个特点是太阳能不产生热污染且源源不绝，可以无限制的无限取得。
现有的路灯多依靠于电网系统为其提供电路能源，但随着新能源的开发，太阳能、风能会在路灯上得到越来越多的应用，如何实现多种能源之间的相互配合，最大限度的减轻电网系统的负荷是正待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能环保、使用便利的节能路灯互补式供电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种节能路灯互补式供电系统，包括节能供电系统、电网供电系统、储能系统、供电控制系统、路灯控制系统和整流电路，所述节能控制系统包括太阳能供电系统和风能供电系统，太阳能供电系统中设有太阳能电池和MPPT控制器，风能供电系统中设有风能发电机和风机控制器，所述储能系统包括蓄电池、过充保护单元、欠压保护单元、过放保护单元、报警单元和逆变器，所述供电控制系统包括主控单元和切换单元，所述太阳能电池的输出端连接MPPT控制器的输入端，风能发电机的输出端连接风机控制器的输入端，MPPT控制器的输出端和风机控制器的输出端并联后分别连接过充保护单元的输入端、蓄电池的输入端、过放保护单元的输入端和逆变器的输入端，过充保护单元的输出端依次通过蓄电池、欠压保护单元、过放保护单元和逆变器连接整流电路的输入端，欠压保护单元的输入端还连接报警单元，所述电网供电系统的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端依次通过供电控制系统中的主控单元和切换单元连接路灯控制系统。
作为本发明进一步的方案：所述主控单元包括检测机构和控制机构，所述检测机构对蓄电池和电网供电系统的电流、电压进行检测，并根据检测产生电流信号和电压信号输出给控制机构。
作为本发明进一步的方案：所述控制机构根据检测机构输出的电流信号和电压信号控制所述切换单元的导通方向。
作为本发明再进一步的方案：所述切换单元为继电器、断路器、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明是一种复合供电系统，可通过太阳能供电系统和风能供电系统组成的节能供电系统为蓄电池充电后进行供电，蓄电池提供的电能不够时，仍然可以使用电网供电系统进行供电，实现了节能供电系统和电网供电系统的智能切换，有效降低了电网供电系统的线路损耗，使电能的获取和储备更加便利，同时达到节能、环保的目的。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种节能路灯互补式供电系统，包括节能供电系统、电网供电系统、储能系统、供电控制系统、路灯控制系统和整流电路，所述节能控制系统包括太阳能供电系统和风能供电系统，太阳能供电系统中设有太阳能电池和MPPT控制器，风能供电系统中设有风能发电机和风机控制器，所述储能系统包括蓄电池、过充保护单元、欠压保护单元、过放保护单元、报警单元和逆变器，所述供电控制系统包括主控单元和切换单元，所述MPPT控制器用于对太阳能电池的输出电压进行最大功率点跟踪控制后输出直流电压，风机控制器用于对风能发电机的输出电压进行控制后输出直流电压，MPPT控制器和风机控制器一方面对蓄电池进行充电，另一方面和外蓄电池并联后为逆变器提供直流电压。
所述太阳能电池的输出端连接MPPT控制器的输入端，风能发电机的输出端连接风机控制器的输入端，MPPT控制器的输出端和风机控制器的输出端并联后分别连接过充保护单元的输入端、蓄电池的输入端、过放保护单元的输入端和逆变器的输入端，过充保护单元的输出端依次通过蓄电池、欠压保护单元、过放保护单元和逆变器连接整流电路的输入端，欠压保护单元的输入端还连接报警单元，所述电网供电系统的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端依次通过供电控制系统中的主控单元和切换单元连接路灯控制系统，所述主控单元包括检测机构和控制机构，所述检测机构对蓄电池和电网供电系统的电流、电压进行检测，并根据检测产生电流信号和电压信号输出给控制机构，所述控制机构根据检测机构输出的电流信号和电压信号控制所述切换单元的导通方向，所述切换单元为继电器、断路器、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
所述过充保护单元防止蓄电池过充电，欠压保护单元用以输出控制信号，过放保护单元防止蓄电池过放电，报警单元连接欠压保护单元，当蓄电池发生过放电状态时，由蜂鸣器产生报警信号。
所述太阳能供电系统能够在有光线的时候获取光能转化为电能，风能供电系统能够在有风的时候利用风能发电机将风能转化为电能，并将电能储存在蓄电池中，节能路灯开启后，由蓄电池对路灯进行供电，供电控制系统实时监控蓄电池的电流、电压情况，当蓄电池中电量不足时，切换单元切换为电网供电系统为路灯控制器进行供电，达到节能环保的同时，电源供应不中断的目的。
本发明是一种复合供电系统，可通过太阳能供电系统和风能供电系统组成的节能供电系统为蓄电池充电后进行供电，蓄电池提供的电能不够时，仍然可以使用电网供电系统进行供电，实现了节能供电系统和电网供电系统的智能切换，有效降低了电网供电系统的线路损耗，使电能的获取和储备更加便利，同时达到节能、环保的目的。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种节能路灯互补式供电系统，包括节能供电系统、电网供电系统、储能系统、供电控制系统、路灯控制系统和整流电路，其特征在于，所述节能控制系统包括太阳能供电系统和风能供电系统，太阳能供电系统中设有太阳能电池和MPPT控制器，风能供电系统中设有风能发电机和风机控制器，所述储能系统包括蓄电池、过充保护单元、欠压保护单元、过放保护单元、报警单元和逆变器，所述供电控制系统包括主控单元和切换单元，所述太阳能电池的输出端连接MPPT控制器的输入端，风能发电机的输出端连接风机控制器的输入端，MPPT控制器的输出端和风机控制器的输出端并联后分别连接过充保护单元的输入端、蓄电池的输入端、过放保护单元的输入端和逆变器的输入端，过充保护单元的输出端依次通过蓄电池、欠压保护单元、过放保护单元和逆变器连接整流电路的输入端，欠压保护单元的输入端还连接报警单元，所述电网供电系统的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端依次通过供电控制系统中的主控单元和切换单元连接路灯控制系统。
2.根据权利要求1所述的节能路灯互补式供电系统，其特征在于，所述主控单元包括检测机构和控制机构，所述检测机构对蓄电池和电网供电系统的电流、电压进行检测，并根据检测产生电流信号和电压信号输出给控制机构。
3.根据权利要求1-2任一所述的节能路灯互补式供电系统，其特征在于，所述控制机构根据检测机构输出的电流信号和电压信号控制所述切换单元的导通方向。
4.根据权利要求1所述的节能路灯互补式供电系统，其特征在于，所述切换单元为继电器、断路器、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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