CN201339866Y - 风光能源互补路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的风光能源互补路灯，包括固定于基础上的灯杆；固定在所述灯杆中上部的照明灯具；安装在所述灯杆顶端的风力发电机；位于照明灯具与风力发电机之间的太阳电池组件；其还包括一风光互补控制器，本实用新型主要是利用风力发电机和太阳能转换为电能。通过风光互补控制器中的充电电路是对蓄电池组进行充电，控制器中的光控模块和时控模块是对路灯自动控制开与关。阴天和下雨天时自然风强，太阳光无辐射力，风力发电机发电的电能效率高，晴天是自然风较弱，太阳光辐射力强，太阳能电池组发电的电能效率高，采用风力和太阳能混合发电，最大限度地获取了自然界的能源，形成了风能和太阳能的有效互补，达到最佳发电状态，高效率发电。

Description

风光能源互补路灯

技术领域

本实用新型涉及照明系统，特别涉及一种利用再生能源为其供电的风光互补路灯。

背景技术

城市的快速扩张与发展，必然有相应的基础设施建设，能源是城市发展的根本之源，节约能源已经成为人们的共识。路灯作为城市的一项必不可少的基础设施，在城市中分布也很广泛，它给我们的夜晚生活带来光明，同时也把城市的夜晚装点得多姿多彩。但它主要消耗电，而且消耗的电量总和也不小，导致供电有时很紧张，开发新能源成为人们的当务之急，或者利用其它新能源转换成电，以缓解电能源供应紧张局面。

现在单独利用光能或者单独利用风能进行发电的发电系统层出不穷，但它们有一个共同的缺陷，即自然资源不稳定性导致系统发电不均衡的现象，这种缺陷主要表现在时间和空间环境中，而风光互补系统正好是将这两种能源结合起来，因而具有各自的优点，同时还弥补各自不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种风光能源互补路灯，利用可再生新能源对路灯进行供电。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

风光能源互补路灯，包括：

固定于基础上的灯杆；

固定在所述灯杆中上部的照明灯具；

安装在所述灯杆顶端的风力发电机；

位于照明灯具与风力发电机之间的太阳电池组件；其特征在于：

还包括一风光互补控制器，该风光互补控制器包括一个用以将风力发电机和太阳电池组件与蓄电池组连接的控制充电模块；控制充电模块包括充电电路、过充保护模块、过充切换电路、过放保护模块、供电电路、光控模块、时控模块以及卸载器，所述充电电路的输入端并接风力发电机和太阳电池组件，充电电路的输出端通过过充切换电路并接蓄电池组和卸载器；所述过充保护模块的电压采样端接充电电路，以检测充电电压，所述过充保护模块的控制端接过充切换电路，当充电电压高于蓄电池组的承受电压量时，过充保护功模块通过过充切换电路将充电电路切入至卸载器，停止对蓄电池组充电；过放保护模块的电压采样端接蓄电池组的放电端，过放保护模块的控制端串入到供电电路中，当蓄电池组的电压量低于一定的低电压范围时，过放保护模块的控制端切断供电电路，使蓄电池组对照明灯具停止供电；所述供电电路的输入端接蓄电池组的放电端，供电电路的输出端接照明灯具；所述光控模块和时控模块串联于供电电路中，所述光控模块依照外界光度控制开灯的时间，时控模块控制关灯的时间，达到自动控制路灯的开与关。

所述风力发电机是通过一法兰盘及紧固件与灯杆连接。

所述太阳电池组件包括一能将光能转换成电能的太阳电池板和将所述太阳电池板固定于灯杆上的支撑机构，该支撑机构能依据太阳的辐射角转动到最合理的位置。

所述风光互补控制器设置在灯杆的底部，灯杆在风光互补控制器位置设有电器窗口盖。

本实用新型的风光互补路灯主要是利用风力发电机和太阳能转换为电能，通过风光互补控制器中的充电电路是对蓄电池组进行充电，控制器中的光控模块和时控模块是对路灯自动控制开与关。阴天和下雨天时自然风强，太阳光无辐射力，风力发电机发电的电能效率高，晴天是自然风较弱，太阳光辐射力强，太阳能电池组发电的电能效率高，采用风力和太阳能混合发电，最大限度地获取了自然界的能源，形成了风能和太阳能的有效互补，达到最佳发电状态，高效率发电。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型风光能源互补路灯的正视图；

图2为本实用新型风光能源互补路灯的侧视图；

图3为本实用新型风光能源互补路灯的工作原理图。

图4为本实用新型风光互补控制器的电原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参看图1和图2，本实用新型的风光能源互补路灯，由灯杆2、设置灯杆2中上部的照明灯具4，风力发电机1、太阳电池组件3、风光互补控制器6和蓄电池组5共同构成。

灯杆2是用基础笼和水泥基础固定在地面以下，非常牢固；风力发电机1是通过法兰盘11和六角螺栓、螺母加弹簧垫圈及平垫固定安装在灯杆2的顶部位置，以便更好的利用风能源进行发电。太阳电池组件3位于风力发电机1与照明灯具4之间的灯杆2上，它通过一固定架31和一支架32与灯杆2连接，支架32通过一固定板加六角螺栓、弹簧垫圈、平垫和螺母连接固定，太阳电池组件支架32和太阳电池组件固定架31都能依据太阳的辐射角转动到最合理的位置。

风光互补控制器6设置在灯杆2的底部，灯杆2在风光互补控制器6位置设有电器窗口盖61。蓄电装置为一蓄电池组5，设置在灯杆2底部水泥基础的旁边埋在地下可防盗窃，它是放置在一个有绝缘保护的装置内，能够安全供电。

参看图3，为本实用新型风光互补路灯的工作原理连线图，如图3所示：

风力发电机1和太阳电池组件3电路连接风光互补控制器6，风光互补控制器6还电路连接一蓄电池组5。蓄电池组5将风能和太阳能转换的电能存储在蓄电池组5中，当需要时再由风光互补控制器6提供给照明灯具4稳定的电能。

参见图4，为本实用新型风光互补控制器的电原理框图。该风光互补控制器6包括一个用以将风力发电机1和太阳电池组件3与蓄电池组5连接的控制充电模块；控制充电模块包括充电电路61、过充保护模块62、过充切换电路63、过放保护模块64、供电电路65、光控模块66、时控模块67以及卸载器68，充电电路61的输入端并接风力发电机1和太阳电池组件3，充电电路的输出端通过过充切换电路63并接蓄电池组5和卸载器68；过充保护模块62的电压采样端通过电压互感器接充电电路61，以检测充电电压，过充保护模块62的控制端接过充切换电路63，当过充保护模块62检测到充电电路61的充电电压高于预先设置的蓄电池组5的承受电压量时，过充保护功模块62通过过充切换电路63将充电电路切入至卸载器68，停止对蓄电池组5充电，以保护蓄电池组5，延长蓄电池组5的使用寿命。当过充保护模块62检测到充电电路61的充电电压低于或等于蓄电池组5的承受电压量时，过充保护功模块62通过过充切换电路63将充电电路切入至蓄电池组5，继续对蓄电池组5充电。

过放保护模块64的电压采样端通过电压互感器接蓄电池组5的放电端，以检测蓄电池组5的放电电压，过放保护模块64的控制端串入到供电电路65中，当蓄电池组5的电压量低于一定的低电压范围时，过放保护模块64的控制端切断供电电路65，使蓄电池组5对照明灯具4停止供电；供电电路65的输入端接蓄电池组5的放电端，供电电路65的输出端接照明灯具4；光控模块66和时控模块67串联于供电电路65中，光控模块66依照外界光度控制开灯的时间，如傍晚时分，光线逐渐暗淡下来时，时控模块67开启，蓄电池组5对照明灯具4进行供电。时控模块67控制关灯的时间，如在白天时分，时控模块67将断开供电电路65，使蓄电池组5对照明灯具4停止供电。采用光控模块66、时控模块67可以达到自动控制路灯的开与关。

本实用新型采用的充电电路61、过充保护模块62、过充切换电路63、过放保护模块64、供电电路65、光控模块66、时控模块67以及卸载器68为本领域技术人员所熟悉，在此不做详细描述。

本实用新型风光互补路灯主要原理是利用风力发电机和太阳能转换为电能，通过风光互补控制器6将电能储存在蓄电池组5中，当需要用电时再由风光互补控制器6提供给照明灯具4稳定的电能，系统的能量转换过程为风力发电机1先将自然界的风能转换为风力机的机械能，再将机械能转换为电能；太阳电池组件3则是直接将太阳光能转换为电能。

在安装时，本实用新型灯杆的高度、照明灯具与光源高度、太阳电池组件高度，是根据公路等级选定，基础体积根据灯杆的高度来选定基础深度和基础的长宽。不同地区太阳的辐射角都不一样，公路的走向不同太阳电池组件不可能正好朝着太阳的辐射方向，太阳电池组件支架和太阳电池组件固定架都能依据太阳的辐射角转动到最合理的位置，以能最大限度地利用风能和光能进行发电。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.风光能源互补路灯，包括：

固定于基础上的灯杆；

固定在所述灯杆中上部的照明灯具；

安装在所述灯杆顶端的风力发电机；

位于照明灯具与风力发电机之间的太阳电池组件；其特征在于：

还包括一风光互补控制器，该风光互补控制器包括一个用以将风力发电机和太阳电池组件与蓄电池组连接的控制充电模块；控制充电模块包括充电电路、过充保护模块、过充切换电路、过放保护模块、供电电路、光控模块、时控模块以及卸载器，所述充电电路的输入端并接风力发电机和太阳电池组件，充电电路的输出端通过过充切换电路并接蓄电池组和卸载器；所述过充保护模块的电压采样端接充电电路，以检测充电电压，所述过充保护模块的控制端接过充切换电路，当充电电压高于蓄电池组的承受电压量时，过充保护功模块通过过充切换电路将充电电路切入至卸载器，停止对蓄电池组充电；过放保护模块的电压采样端接蓄电池组的放电端，过放保护模块的控制端串入到供电电路中，当蓄电池组的电压量低于一定的低电压范围时，过放保护模块的控制端切断供电电路，使蓄电池组对照明灯具停止供电；所述供电电路的输入端接蓄电池组的放电端，供电电路的输出端接照明灯具；所述光控模块和时控模块串联于供电电路中，所述光控模块依照外界光度控制开灯的时间，时控模块控制关灯的时间，达到自动控制路灯的开与关。

2.根据权利要求1所述的风光能源互补路灯，其特征在于，所述风力发电机是通过一法兰盘及紧固件与灯杆连接。

3.根据权利要求1所述的风光能源互补路灯，其特征在于，所述太阳电池组件包括一能将光能转换成电能的太阳电池板和将所述太阳电池板固定于灯杆上的支撑机构。

4.根据权利要求1所述的风光能源互补路灯，其特征在于，所述风光互补控制器设置在灯杆的底部，灯杆在风光互补控制器位置设有电器窗口盖。

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