CN203027552U - 智能风、光、电互补供电led照明控制器 - Google Patents

Abstract

一种智能风、光、电互补供电LED照明控制器，涉及照明设备技术领域，包括一用于控制光伏发电、风力发电及市电的智能控制板，所述的光伏发电组合风力发电组连接到智能控制板，为智能控制板提供电源，所述市电经AC/DC转换器连接到智能控制板，所述的智能控制板连接有LED照明灯，所述的智能控制板连接有蓄电池，为蓄电池供电，所述的蓄电池经经AC/DC转换器为交流负载供电。本实用新型结合了光伏发电、风力发电和LED节能照明，同时引入市电充电回路弥补了天气造成的风光发电的不足，实现了市电与风光互补系统对蓄电池充放电的自动切换，保证了LED灯不间断供电。

Description

智能风、光、电互补供电LED照明控制器

技术领域

本实用新型涉及照明设备技术领域，具体涉及一种智能风、光、电互补供电LED照明控制器。

背景技术

当今世界，石油、煤炭、天然气等主要能源正面临资源枯竭的危险，从现在算起全球的化石燃料(石油、煤炭、天然气等)耗尽的时间平均不足100年，而照明能耗是所有能源消耗中最多的一项。同时，化石能源大量的开采和利用，带来严重的环境污染，环保压力不断增加。风能和太阳能是清洁的新型能源，充分开发风能和太阳能已成为世界各国政府可持续发展的战略决策。

风能是一种最具活力的清洁能源，风能发电具有以下优点：使用清洁，成本较低，取之不尽；风力发电具有装机容量增长空间大，成本下降快；安全，能源永不耗竭；风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量污染物和碳排放，可以有效缓解空气污染，水污染和全球变暖问题；风力发电技术相对成熟，并具有大规模开发和商业开发条件的发电方式。

太阳能发电是太阳能利用的一种重要形式，是采用太阳能电池将光能转换为电能的发电方式，而且随着技术不断进步，光伏发电有可能是最具发展前景的发电技术之一。利用太阳能发电具有以下一些优点：无需任何燃料，无污染、无噪音，无任何废料排出，只要有阳光即可发电；太阳能取之不尽，用之不竭，无枯竭的危险；不受资源分布和地域的限制，太阳能分布广泛，可在用电处就近发电，不须长距离输送，减少了线路上的损耗；太阳能不用燃料，运行成本小；太阳能电池工作时输出直流电；系统中没有运动部件，可靠性高，维护简单。

半导体发光二极管（Light Emitting Diode，LED）被认为是21世纪最有价值的新光源，将取代白炽灯和日光灯成为照明市场的主导。白光LED照明的应用前景在全世界掀起了高潮，被寄予了厚望。与传统的照明光源相比，白光LED具有以下优点：流明效率高，理论流明效率达200lm／W，远高于白炽灯和荧光灯；节能灯比白炽灯节能4／5已是伟大的创举，而LED比节能灯还要节能1／4；无有害金属汞，无红外线和紫外线辐射；体积小，可实现多芯片封装，易于集成；多为固态封装，可靠性高；寿命长，理论寿命长达10万小时，远长于传统照明光源；低压直流驱动；响应速度快，易于进行数字控制。

目前我国城市路灯照明主要存在以下弊端：（1）目前光伏电池的转换效率还比较低，所产生的能量有限，如果只是简单增加太阳电池的面积，成本太高，不利于产品推广；（2）传统的灯具功耗都比较大，而且都是在高压下工作使用，极不安全，增加升压逆变环节，又降低了能源的利用率，而且传统光源光效都比较低，寿命都很短；（3）功能固定，不能根据现场有效的改变，适合现场要求，连续阴雨天时，由于储能装置电量不足，路灯经常不亮，影响城市生活；（4）保护功能单一，由于采用的是微控芯片功能少，不能对系统进行有效的保护；（5）由于现场大部分是单一系统，没有考虑系统间的通讯，在以后的发展上受到限制；（6）城市道路旁的建筑物和绿化对光伏电池板有遮阴作用，导致光伏电池板不能正常工作，太阳能路灯无法安装使用；（7）所有城市道路、高速公路、工业区、生活区道路，路灯从傍晚开灯后，就一直亮到清晨6点，这不仅缩短了照明灯具的使用寿命，还浪费大量的电能，给政府财政造成了沉重的负担；（8）供电电网的特点是当负荷增大时，电压相对较低；负荷减小时，电压相对较高，对于路灯这类气体放电设备，在前半夜行人车辆较多时适逢用电高峰期，电压较低，亮度较暗。而进入午夜，电网负荷下降，电压剧升导致其照度异常明亮，甚至出现眩光，不仅造成不必要的电能浪费，而且使灯具的使用寿命大大降低。

风光互补LED照明是开发利用太阳能和风能的一个主要手段，然而，由于太阳能辐射的不连续性和间歇性，以及目前单纯光伏照明系统的投资和成本较高及部分技术不够成熟等原因，光伏照明系统经常出现：在连续阴雨天时，由于蓄电池电压不足，LED负载不能点亮的情况。

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将风光供电与市电组成三电源互补供电照明系统，不仅可以有效解决太阳能利用不稳定的问题，同时可以适当减小光伏电池和蓄电池的容量，降低开发利用太阳能技术的经济成本的智能风、光、电互补供电LED照明控制器。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种智能风、光、电互补供电LED照明控制器，包括一用于控制光伏发电、风力发电及市电的智能控制板，所述的光伏发电组合风力发电组连接到智能控制板，为智能控制板提供电源，所述市电经AC/DC转换器连接到智能控制板，所述的智能控制板连接有LED照明灯，所述的智能控制板连接有蓄电池，为蓄电池供电，所述的蓄电池经经AC/DC转换器为交流负载供电。

所述的蓄电池与智能控制板之间并联有蓄电压监测器。

所述的智能控制板上控制连接有LED指示灯和时间显示数码管。

所述的智能控制板接受光照监测器的监测。

本实用新型是风光与市电互补的LED照明智能控制器，主要针对居民楼、高速公路、路灯以及各种室外场所的照明（即：已具备市电网的情况）进行改造，结合照明灯的实际供电情况，提出风能、太阳能与市电互补，本实用新型结合了太阳能、风能和LED节能照明，实现了节能和环保，同时充分利用了原有市电网络作为备用电源，具有很好的应用和市场前景。

本实用新型的有益效果是：结合了光伏发电、风力发电和LED节能照明，同时引入市电充电回路弥补了天气造成的风光发电的不足，实现了市电与风光互补系统对蓄电池充放电的自动切换，保证了LED灯不间断供电，同时该控制器具有光强自动控制功能，使LED灯能自动点亮和熄灭，设计构思巧妙，具有成本低、高效节能、环保、寿命长等显著特点。

附图说明

图1为本实用新型原理方框图。

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。

如图1所示，一种智能风、光、电互补供电LED照明控制器，包括一用于控制光伏发电、风力发电及市电的智能控制板，光伏发电组合风力发电组连接到智能控制板，为智能控制板提供电源，市电经AC/DC转换器连接到智能控制板，智能控制板连接有LED照明灯，智能控制板连接有蓄电池，为蓄电池供电，蓄电池经经AC/DC转换器为交流负载供电。蓄电池与智能控制板之间并联有蓄电压监测器，智能控制板上控制连接有LED指示灯和时间显示数码管，智能控制板接受光照监测器的监测。

将太阳能和风能转换成电能给蓄电池充电，蓄电池作为电源，一方面向LED照明灯提供12V直流电，另一方面可以逆变为220V交流电，供交流负载使用；当光照强度较强时，可先由光伏发电给蓄电池补充电能，当光照强度较弱时，则自动切换到风力发电给蓄电池充电，当两者均不足时，则自动切换到市电给蓄电池继续充电，以保证该移动电源的正常工作；通过监测光照强弱，自动控制LED照明灯的熄灭和点亮，白天光照较强时，LED照明灯自动熄灭；夜晚无光照时，LED照明灯自动点亮。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和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效物界定。

Claims (4)

1.智能风、光、电互补供电LED照明控制器，其特征在于：包括一用于控制光伏发电、风力发电及市电的智能控制板，光伏发电组合风力发电组连接到智能控制板，为智能控制板提供电源，所述市电经AC/DC转换器连接到智能控制板，所述的智能控制板连接有LED照明灯，所述的智能控制板连接有蓄电池，为蓄电池充电，所述的蓄电池经经AC/DC转换器为交流负载供电。

2.根据权利要求1所述的智能风、光、电互补供电LED照明控制器，其特征在于：所述的蓄电池与智能控制板之间并联有蓄电压监测器。

3.根据权利要求1所述的智能风、光、电互补供电LED照明控制器，其特征在于：所述的智能控制板上控制连接有LED指示灯和时间显示数码管。

4.根据权利要求1所述的智能风、光、电互补供电LED照明控制器，其特征在于：所述的智能控制板连接有光照监测器，接受光照监测器的监测。 

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