CN202708954U - 太阳能噪声光控led路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能噪声光控LED路灯，包括灯杆、设置在灯杆顶端的太阳能电池板、设置在灯杆顶部灯架上LED灯、设置在灯杆低端的蓄电池和控制系统，灯杆底部设置有声电转换装置，蓄电池上设置有DC/DC转换模块，太阳能电池板和声电转换装置通过DC/DC转换模块与蓄电池连接。本实用新型将太阳能与声电转换装置结合在一起，产生的电能供给城市次干道和支道的路灯使用，既环保低碳又保证了路灯的连续工作，不会因天气不好导致供电不足，本实用新型节能环保、使用寿命长。

Description

太阳能噪声光控LED路灯

技术领域

本实用新型涉及一种照明灯具，具体涉及一种太阳能噪声光控LED路灯。

背景技术

目前，随着社会的发展，各个城市的道路都安装了路灯，全世界每天有数亿万计的路灯在使用照明，而需要消耗大量的能源，但是石化能源的日益消耗逐渐减少，人们不得不研究开发新的能源来满足人们的需求。太阳能的研究和应用在长期的能源发展战略中具有重要的地位，受到世界各国政府与科学界的高度重视，太阳能作为人类取之不尽用之不竭的能源，具有分布广泛、安全、清洁、技术可靠等优点，人们将其利用到各个方面，但是在阴天或黑夜，太阳能利用受到限制，若以太阳能为单一能量来源，无法保障路灯正常工作。

交通噪声包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等发出的噪声，由于机动车辆数目的迅速增加，使得交通噪声成为城市的主要噪声来源，噪声作为一种公众环境污染，为人们深恶痛绝，人们试图通过各种方法去加以解决。然而噪声也是声波，具有相当的能量值，如噪声达到160dB的喷气式飞机，其声功率达到1O000W；噪声达到140dB的大型鼓风机，其声功率为1OOW；汽车、音响等声源产生的噪声能量也很大，而这些能量是具有加以吸收利用的可能性的。科学研究表明，利用声电转换材料，就可以将噪声能量收集起来转换成电能加以利用。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种太阳能噪声光控LED路灯，其将太阳能发电和噪声发电结合，给路灯提供足够的能源，保证路灯的安全正常工作，安全、节能、环保。

  为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种太阳能噪声光控LED路灯，包括灯杆、设置在灯杆顶端的太阳能电池板、设置在灯杆顶部灯架上LED灯、设置在灯杆低端的蓄电池和控制系统，所述灯杆底部设置有声电转换装置，蓄电池上设置有DC/DC转换模块，太阳能电池板和声电转换装置通过DC/DC转换模块与蓄电池连接。

所述声电转换装置为噪声发电机。

所述控制系统包括充放电保护模块、光控模块、实时时钟模块、PWM模块和无线模块。

本实用新型将太阳能与声电转换装置结合在一起，产生的电能供给城市次干道和支道的路灯使用，既环保低碳又保证了路灯的连续工作，不会因天气不好导致供电不足；在太阳能电池板和声电转换装置与蓄电池之间设置有DC/DC转换模块，进行稳压，延长蓄电池使用寿命，采用LED灯作为路灯，LED灯有较强的发光方向性，节能、使用寿命长；路灯控制系统选为光控开启、定时关闭，兼有半功率模式，在很大程度上节约了电能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，一种太阳能噪声光控LED路灯，包括灯杆2、设置在灯杆2顶端的太阳能电池板1、设置在灯杆2顶部灯架4上LED灯5、设置在灯杆2低端的蓄电池3，控制系统可以设置在太阳能电池板1的下方，也可以设置在灯杆2上，灯杆2底部设置有声电转换装置6，蓄电池3上设置有DC/DC转换模块7；太阳能电池板1输出端和声电转换装置6输出端通过DC/DC转换模块7与蓄电池3输入端连接，蓄电池3输出端通过DC/DC转换模块7与LED灯5连接，控制系统同时控制DC/DC转换模块7、蓄电池3和LED灯5。

控制系统包括充放电保护模块、光控模块、实时时钟模块、PWM模块和无线模块。充放电保护模块的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率，放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关；光控模块采用光敏元件作为传感器，根据照在上面光线的强弱不同，而产生电流或电压的变化，再通过控制电路实现灯管的关断或开通，太阳电池本身就是光敏元件，在一定范围内太阳电池的短路电流与光强成正比，太阳电池的光电流随光线强弱的变化相当灵敏，本实用新型控制系统内设计太阳电池板电压检测电路判断外界环境亮度，具有环境照度探测准确、可靠性高等特点；实时时钟模块采用DS12887芯片为中央控制系统和无线通信模块提供时钟基准，保证整个系统的时钟准确性和一致性；用PWM方式调节输出电流的大小，进而调整大功率LED的亮度，另外还能够智能控制LED路灯输入电流大小，使LED芯片一直保持在低温状态下，低温的芯片也可提高LED路灯的使用寿命；无线通信的模块用的是LSD—RFC1100无线模块，它的通信方式是透明的，即边发边收，本实用新型用两个无线模块，一块是安装在测控终端上，另一块是安装在故障检测车上，两个模块之间相互传输数据，故障检测车可以通过无线模块将检测信号传送给路灯的测控终端，测控终端收到检测信号后，把路灯的工作信息发送给检测车，检测车接收到路灯的工作信息后，开始分析路灯的工作状态。

在目前情况下，声光互补LED路灯主要用于次干道和支路，因为这些道路较为开阔，以保证太阳能可以被持续利用，本实用新型LED灯可以采用140W白色大功率LED。

单晶硅、多晶硅太阳能电池具有制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转换效率相对较高的特点，其中多晶硅薄膜电池以较少的用硅量，较小的体积与较高的转换效率，所以本实用新型电池最好选择多晶硅太阳能电池。为了尽可能多地接收太阳辐射能，光伏组件要选择最佳倾角，由于冬季照明时间长，太阳能路灯计算光伏组件最佳倾角时以冬半年接收太阳能辐射量最大为约束条件，不同地区，倾斜角度不同，经实践，郑州地区安装的太阳能路灯系统，光伏组件最佳倾角为41.72°。

目前声电转换方法有很多种，如人造铌酸锂的利用、锆钛酸铅陶瓷的利用、对电容话筒原理的使用、噪声收集转化、利用微弱声波振动制冷、压电陶瓷等，韩国研究人员金智勋等人利用剑桥大学的研究成果，并利用人耳吸收声波的原理，制造出了仿照人耳吸收声音的鼓膜的噪声发电机，这种发电机是一种名为“声雷”的概念机，可以将噪声冲击波对仿生鼓膜的震动能转化成化学能储存起来，当和电器连接时就可以释放电能，本实用新型声电转换装置采用“声雷”噪声发电机。

蓄电池把白天太阳能电池组件和声电转换装置产生的能量尽量存储下来，同时还要能够存储一部分，满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能，蓄电池充电方法选为分只同时均充法，既保证了蓄电池组中每只蓄电池均能“充满”，又能保证每只电池不会发生过充电及过放电情况，提高了蓄电池组容量的有效利用率及每只蓄电池的使用寿命。太阳能电池板和声电转换装置通过DC/DC转换模块与蓄电池连接，利用DC/DC转换模块进行稳压，经DC/DC转换后的电压为15V。

本实用新型具体工作时，太阳能电池板1、声电转换装置6分别将太阳能、噪声的能量转换为电能，经DC/DC转换模块7向蓄电池3充电，蓄电池3将电能储存起来供LED路灯5使用，控制系统由充放电保护模块、光控模块，实时时钟模块 、PWM(脉冲宽度调制)模块、无线数据传输的模块组成，太阳电池本身就是光敏元件，在光线很弱时，光控模块开始工作，驱动LED路灯亮，同时实时时钟模块导通，开始计时，当计时到设定时间时进入半功率模式，再计时到规定时间转入全功率模式，最后计时到规定时间停止工作；本实用新型驱动电路输出电流的大小是通过控制系统中的PWM在系统的软件程序中调节，电流的大小决定了LED灯的亮度；最后无线模块进行无线数据的收发；并完成整个智能控制系统的调试工作。

Claims (3)

1.一种太阳能噪声光控LED路灯，包括灯杆、设置在灯杆顶端的太阳能电池板、设置在灯杆顶部灯架上LED灯、设置在灯杆低端的蓄电池和控制系统，其特征在于：所述灯杆底部设置有声电转换装置、蓄电池、DC/DC转换模块，太阳能电池板和声电转换装置通过DC/DC转换模块与蓄电池连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能噪声光控LED路灯，其特征在于：所述声电转换装置为噪声发电机。

3.根据权利要求1所述的太阳能噪声光控LED路灯，其特征在于：所述控制系统包括充放电保护模块、光控模块、实时时钟模块、PWM模块和无线模块。

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