CN202424290U - 一种风能光能互补电源系统及路灯 - Google Patents

Abstract

一种风能光能互补电源系统及路灯，所述路灯，其包括灯杆、光源及风能光能互补电源系统，所述风能光能互补电源系统包括太阳能电池板、风能发电装置、系统控制器及电池堆，所述风能光能互补电源系统还包括检测模块、远程终端监控器以及感光传感器模块，所述感光传感器模块根据周围光线情况控制光源的开启与关闭，所述系统控制器不间断的检测整个系统的运行状态，并将运行状态发送到远程终端监控器。本实用新型通过将太阳能电池板、风力发电装置、电池堆、照明设备以及系统控制器集成在一起，提高了能源的利用率，采用此种双能源供电系统的路灯若使用在偏远地区，不但可以充分发挥偏远地区风能丰富的优势，而且借助远程终端监控器可以方便对路灯监控维护，节省了人力。

Description

一种风能光能互补电源系统及路灯

技术领域

本实用新型涉及可再生能源发电应用领域，尤其涉及一种集成太阳能与风能的路灯。

背景技术

地球上的化石类能源毕竟是有限的，不管如何高效利用现有的化石类能源，它们总有被消耗殆尽的时候。新型能源的开发是必然的，新能源包括太阳能、风能、地热能、潮汐能、海水温差能等等，其中太阳能是最干净最环保最恒久的能源，其它类型的能源中则以风能最实用。太阳能与风能的利用是目前研究的热点，二者最有可能主导未来地球能源市场。

随着社会经济持续不断高速发展，能源矛盾不可避免的摆在了人们面前，尤其在远离电网的地区，独立供电系统就成为人们最重要的电源。低成本、高可靠性的独立电源系统中哪种独立电源最合理，是人们一直在研究和探讨的问题。解决能源危机的一种策略就是高效合理利用现有能源。随着全球常规能源短缺情况的加剧，风能和太阳能不可避免已经成为全世界研究的课题。

电能是一种最有效、最方便的能源方式。但是电能的利用离不开电网。对于那些偏远的地区、山区中的隧道等地方的照明来说，由于电网上电能的消耗，利用电网送电是十分不经济的方式。许多偏远地区、山区具有年均日照时间长或者风力比较大，或者二者兼而有之的特点。在这些地区十分适合直接利用风能和太阳能供电。风能作为一种比较有利于开发利用的能源，与太阳能具有很大的互补性，将太阳能与风能结合，可以弥补太阳能和风能相互之间的不足。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种集成风能与太阳能的路灯，以解决现有技术中的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种集成了风能与太阳能的路灯，利用双能源供电，提高能源利用率的同时，能够确保路灯正常工作。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种风能光能互补电源系统，其包括太阳能电池板、风能发电装置、系统控制器以及电池堆，所述系统控制器连接所述太阳能电池板与风能发电装置，并将该太阳能电池板与风能发电装置产生的电能导入电池堆中，所述系统控制器包括有检测太阳能电池板与风能发电装置工作状态的检测模块以及监视电池堆荷电状态与健康状态的监视模块，所述风能光能互补电源系统还包括接收检测模块的检测报告与监视模块的监视报告的远程终端监控器以及连接远程终端监控器与检测模块及监视模块的连接网络。

优选的，在上述风能光能互补电源系统中，所述系统控制器还包括感应外界光线强度的感光传感器模块以及与感光传感器模块连接的信号处理模块。

优选的，在上述风能光能互补电源系统中，所述感光传感器模块设有感应周围环境明暗度的光敏元件。

优选的，在上述风能光能互补电源系统中，所述风能光能互补电源系统还包括控制太阳能电池板转向的转向控制器，所示转向控制器分别与太阳能电池板及系统控制器连接。

优选的，在上述风能光能互补电源系统中，所述连接网络为有线网络。

优选的，在上述风能光能互补电源系统中，所述连接网络为无线网络。

一种具有上述的风能光能互补电源系统的路灯，所述路灯包括灯杆和光源，所述风能光能互补电源系统包括控制光源开启与关闭的开关控制模块，所述开关控制模块与光源连接，所述系统控制器的信号处理模块与所述开关控制模块连接

从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例通过将太阳能电池板、风力发电装置、电池堆、照明设备以及系统控制器集成在一起，提高了能源的利用率，采用此种双能源供电系统的路灯若是使用在一般偏远地区，不但可以充分发挥偏远地区风能丰富的优势，而且借助远程终端监控器可以方便对路灯进行监控维护，节省了人力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本实用新型的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型路灯的设计示意图。

其中：100、太阳能电池板；200、转向控制器；300、风能发电装置；400、光源；500、系统控制器；600、电池堆；700、连接网络；800、远程终端监控器。

具体实施方式

本实用新型公开了一种集成了风能与太阳能的路灯，该路灯不是使用电网电力供电，而是使用风力发电装置和太阳能电池发电，并将收集转换后的电能储存到电池堆中，以在夜间启动照明系统，此种采用风能与光能供电的方式，在提高能源利用率的同时，能够确保路灯正常工作，该路灯中的电源系统具有对组件检测的功能，电源系统可自动向远程监测终端发出检测信号，实现对该电源系统的远程控制与监测。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，路灯包括灯杆、光源400以及风能光能互补电源系统。风能光能互补电源系统包括太阳能电池板100、控制太阳能电池板100转向的转向控制器200、风能发电装置300、系统控制器500以及电池堆600。转向控制器200分别与太阳能电池板100及系统控制器500连接。太阳能电池板100与风能发电装置300分别将太阳能和风能转化为电能。系统控制器500控制太阳能电池板100与风能发电装置300将产生的电能储存于电池堆600中。相较于现有技术中仅采用风能发电或者仅采用太阳能发电而工作的路灯，本实用新型实施例的路灯通过将太阳能电池板100、风力发电装置300、电池堆600、照明设备以及系统控制器500集成在一起，提高了能源的利用率，克服了只使用太阳能发电供电或仅采用风能发电供电时常常导致电力不足的情况。

进一步讲，很多偏远地区具有白天风小晚上风大的特点，将太阳能电池板100与风力发电装置300集成在一起以后，使得整个体系在一天24小时中具有时刻不停地发电的特征，这也有效减少电力不足的情况发生，在偏远地区使用这种路灯，不但可以充分发挥偏远地区风能丰富的优势，而且借助远程终端监控器可以方便对路灯进行监控维护，节省了人力。

系统控制器500包括有检测系统的检测模块，风能光能互补电源系统还包括接收检测模块的检测报告的远程终端监控器800以及连接远程终端监控器800与检测模块的连接网络700。连接网络700为有线网络或者无线网络。检测模块不但能检测太阳能电池板100与风能发电装置300工作状态及运行参数，还能检测系统其它模块的运行状态。如此设置，借助检测模块及远程终端监控器800，相关监控人可以直接掌握路灯的工作情况，若是出现故障，相关人员可以及时进行检修，控制方便；对于使用在一些偏远地区的该种路灯，借助远程终端监控器，不需要定期派人查看路灯状况，节约了人力，降低了成本。

系统控制器500还包括与太阳能电池板100连接以监视电池堆600荷电状态与健康状态的监视模块，监视模块也是通过连接网络700连接到远程终端监控器800，借助远程终端监控器800显示监视模块发出的监视信号，如果电池堆600出现故障，监视模块会通过连接网络700向远程终端监控器800发出故障说明，相关监控人会及时派出人员进行检修，维护方便。

系统控制器500还包括感应外界光线强度的感光传感器模块以及与感光传感器模块连接的信号处理模块。感光传感器模块设有感应周围环境明暗度的光敏元件。风能光能互补电源系统包括控制光源开启与关闭的开关控制模块，开关控制模块与光源连接，信号处理模块与开关控制模块连接。当周围环境暗到需要开启照明路灯时，感光传感器会将感光信号发到信号处理模块进行处理转换，信号处理模块根据转换后的指令控制开关控制模块开启，进而控制光源400开启实现照明；当周围环境亮到需要关闭照明路灯时，感光传感器会将感光信号发到信号处理模块进行处理转换，信号处理模块根据转换后的指令控制开关控制模块关闭，光源400关闭。

本实用新型路灯的工作原理是：在日照条件下太阳能电池板100发电，转向控制器200则控制太阳能电池板100的方向保证电池板时刻对准太阳；在有风的条件下风力发电装置300也会发电，太阳能电池板100与风力发电装置300产生的电能会储存到电池堆600中，当周围环境亮度降低到一定程度时，系统控制器500中的感光传感器会发出信号，触发并启动光源400，当周围环境的光线达到一定亮度时，系统控制器500会关掉光源400。在路灯的工作过程中，系统控制器500会不间断的检测整个系统的运行状态，包括电池堆600的荷电态、风力发电装置300与太阳能电池板100的工作运行参数，一旦发现故障会通过无线或者有线网络向远程终端监控器800发出故障说明，请求派出人员维护。

本实用新型实施例的路灯用于隧道使用时，只要加长连接太阳能电池板100以及风力发电装置300、系统控制器500、电池堆600以及光源400之间的电缆长度即可。

本实用新型实施例的路灯与现有技术相比，其优势在于：

(1)通过将太阳能电池板100、风力发电装置300、电池堆600、照明设备以及系统控制器500集成在一起，提高了能源的利用率，克服了只使用太阳能发电或仅使用风能发电时常常导致电力不足的情况；

(2)根据偏远地区具有白天风小晚上风大的特点，将太阳能电池板与风力发电装置集成在一起以后，使得整个体系在一天24小时中具有时刻不停地发电的特征，这也有效减少电力不足的情况发生，此种双能源供电系统的路灯若是使用在该些偏远地区，不但可以充分发挥偏远地区风能丰富的优势，而且借助远程终端监控器可以方便对路灯进行监控维护，节省了人力；

(3)通过在系统控制器500中集成检测风力发电装置与太阳能电池板运行状态的检测装置，路灯中还设置了远程终端监控器800，远程终端监控器800可以便于相关监控人直接掌握路灯的工作情况，若是出现故障，系统控制器会通过网络向远程控制终端发送系统运行情况的报告，相关人员可以及时进行检修，控制方便；对于使用在偏远地区的该种路灯，借助远程终端监控器，不需要定期派人查看路灯状况，节约了人力，降低了成本；

(4)通过在系统控制器中集成监视电池堆600荷电状态与健康状态的监视模块，监视模块也是通过连接网络700发出的监视信号，并借助远程终端监控器800显示该些监视信号，如果电池堆600出现故障，监视模块会通过连接网络700向远程终端监控器800发出故障说明，相关监控人会及时派出人员进行检修，维护方便；

(5)通过设置感光传感器模块以及与感光传感器模块连接的信号处理模块，可以方便控制照明路灯的开启与关闭。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种风能光能互补电源系统，其特征在于：包括太阳能电池板(100)、风能发电装置(300)、系统控制器(500)以及电池堆(600)，所述系统控制器(500)连接所述太阳能电池板(100)与风能发电装置(300)，并将该太阳能电池板(100)与风能发电装置(300)产生的电能导入电池堆(600)中，所述系统控制器(500)包括有检测太阳能电池板(100)与风能发电装置(300)工作状态的检测模块以及监视电池堆(600)荷电状态与健康状态的监视模块，所述风能光能互补电源系统还包括接收检测模块的检测报告与监视模块的监视报告的远程终端监控器(800)以及连接远程终端监控器(800)与检测模块及监视模块的连接网络(700)。

2.根据权利要求1所述的风能光能互补电源系统，其特征在于：所述系统控制器(500)还包括感应外界光线强度的感光传感器模块以及与感光传感器模块连接的信号处理模块。

3.根据权利要求2所述的风能光能互补电源系统，其特征在于：所述感光传感器模块设有感应周围环境明暗度的光敏元件。

4.根据权利要求1所述的风能光能互补电源系统，其特征在于：还包括控制太阳能电池板转向的转向控制器(200)，所示转向控制器(200)分别与太阳能电池板(100)及系统控制器(500)连接。

5.根据权利要求1所述的风能光能互补电源系统，其特征在于：所述连接网络(700)为有线网络。

6.根据权利要求1所述的风能光能互补电源系统，其特征在于：所述连接网络(700)为无线网络。

7.一种具有权利要求1至6任一所述的风能光能互补电源系统的路灯，其特征在于：所述路灯包括灯杆和光源(400)，所述风能光能互补电源系统包括控制光源开启与关闭的开关控制模块，所述开关控制模块与光源连接，所述系统控制器(500)的信号处理模块与所述开关控制模块连接。

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