CN205690272U - 基于多能源互补的led路灯供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多能源互补的LED路灯供电装置，本实用新型利用风力发电技术、光伏发电技术、温差发电技术三种发电技术，实现对风能、太阳能、LED路灯废热能进行利用发电为LED路灯供电。本实用新型不依赖电网供电，多种能源互补性好，对天气变化的适应性较强。

Description

基于多能源互补的LED路灯供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种路灯供电装置，属于能源领域。

背景技术

传统路灯大多采用电网直接供电，这就使路灯供电系统在建设过程中需投入大量输电线和升压设备，因此造成路灯供电系统建设成本高和路灯运行能耗高，所以在我国许多城市远郊公路以及一些国道、省道等都没有安装路灯，这将会给行人和驾驶员带来很大的安全隐患。

随着人们生活水平的提高，人们对能源的需求量越来越大，传统能源紧缺日益严重。为加快新能源利用，风光互补系统逐渐被使用，它具有互补性较好、资源丰富且分布广泛的特点，但是，风光互补随季节变化难实现系统的稳定运行和效率的最大化。

在路灯照明中大功率LED灯被广泛使用，相对白炽灯其具有能耗小、寿命长、环保等优势。但在其输入大功率LED灯的电能中约有60%-70%转化为热量散失到空气中，若不将这部分散失的热量利用起来，势必会造成能源的浪费，降低大功率LED对电能的利用效率。

发明内容

考虑到传统路灯运行能耗高且无热回收措施以及路灯供电系统建设成本高的问题，本实用新型即可以利用太阳能、风能发电来为LED路灯供电，又可以利用LED路灯运行过程中产生的废热发电来为路灯供电，基于多能源互补的路灯供电装置实现了路灯无需依靠电网供电的目的且具有废热回收再利用的功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于多能源互补的LED路灯供电装置，在路灯杆顶端放置风力发电机，风力发电机将风能转化为电能，所述风力发电机通过导电线与其开关稳压电源连接为蓄电模块充电。在路灯杆上固定太阳能电池板，太阳能电池板将太阳能转化为电能，所述太阳能电池板通过导电线与其开关稳压电源连接为蓄电模块充电。在LED路灯的灯珠铝基板涂上导热硅胶后放置半导体温差发电贴片，半导体温差发电贴片将LED路灯运行过程中产生的废热转化为电能,热电转化效率在5%-7%，所述半导体温差发电贴片通过导电线与其开关稳压电源连接为蓄电模块充电，所述半导体温差发电贴片低温侧通过导热硅胶与热管散热器连接。所述蓄电池通过导电线与LED路灯驱动电源连接为灯珠供电。

所述LED路灯的灯珠为1-8颗带铝基板的大功率LED灯珠，所述蓄电池采用免维护蓄电池，所述路灯杆为带检修口且为中空路灯杆，所述风力发电机垂直轴风力发电机、永磁式风力发电机，所述太阳能电池板为单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池，所述半导体温差发电贴片由1-8个发电模块组成，发电模块PN结为优值较高的Te-Bi化合物材料。

本实用新型的有益效果是：基于多能源互补的LED路灯供电装置能将风能、太阳能、LED路灯废热能三种能源同时利用发电来为LED路灯供电。其不仅利用了风能、太阳能，还利用了LED路灯运行过程中产生的废热，多种低品位能源可实现互补利用，提高了能源利用效率，在无电网供电的情况下增强了LED路灯供电装置对天气变化的适应性。LED路灯无需电网供电，省去城市远郊路灯输配电投资，维护周期长，无运行费用。

附图说明

图1是基于多能源互补的LED路灯供电装置示意图。

图2是基于多能源互补的LED路灯供电装置纵剖面构造图。

图中：1、LED路灯灯珠，2、半导体温差发电贴片，3、热管散热器，4、风力发电机，5、太阳能电池板，6、开关稳压电源，7、蓄电模块，8、LED路灯驱动电源，9、导热硅胶。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述。如图1、图2，基于多能源互补的LED路灯供电装置，包括LED路灯灯珠1、半导体温差发电贴片2、热管散热器3、风力发电机4、太阳能电池板5、开关稳压电源6、蓄电模块7、LED路灯驱动电源8、导热硅胶9，本实用新型分为产电、蓄电、用电三个模块，其中产电模块包括太阳能电池板5、风力发电机4、半导体温差发电贴片2，用电模块包括LED路灯灯珠1、LED路灯驱动电源8。

太阳能电池板5在白天将太阳能转化为电能并通过开关稳压电源6为蓄电池7充电，所述太阳能电池板5面积为0.72-1.1平方米，在阳光充足时一天的发电量能满足LED路灯灯珠1一个夜晚的用电量。

风力发电机4在一定风速下将风能转化为电能并通过开关稳压电源6为蓄电池7充电，所述风力发电机4能在3米/秒以下风速开始充电。

半导体温差发电贴片2在LED路灯灯珠1工作时，将LED路灯灯珠1产生的废热转化为电能并通过开关稳压电源6为蓄电池7充电，所述半导体温差发电贴片2高温侧贴于LED路灯灯珠1的铝基板上并通过导热硅胶9连接牢固，低温侧贴于热管散热器3高温端并通过导热硅胶9连接牢固；所述热管散热器9的热管为烧结芯热管。

所述蓄电模块7由三块免维护蓄电池和一个控制器组成，所述控制器控制三块蓄电池轮流充电，优先给蓄电量少的蓄电池充电，在LED路灯灯珠1工作时，所述控制器控制三块蓄电池轮流放电，蓄电量多的蓄电池优先放电，当达到放电终止电压时停止放电。

所述蓄电模块7置于带检修口且为中空的路灯杆内，距离地面1-1.5米高处，可降低灯杆重心，增加灯杆抗挠度。

Claims (7)

1.基于多能源互补的LED路灯供电装置，其特征是包括LED路灯灯珠、半导体温差发电贴片、热管散热器、风力发电机、太阳能电池板、开关稳压电源、蓄电模块、LED路灯驱动电源、导热硅胶，所述风力发电机通过导线与其开关稳压电源连接为蓄电模块充电，所述太阳能电池板通过导线与其开关稳压电源连接为蓄电模块充电，所述半导体温差发电贴片通过导线与其开关稳压电源连接为蓄电模块充电，所述半导体温差发电贴片高温侧通过导热硅胶与LED路灯灯珠连接，半导体温差发电贴片低温侧通过导热硅胶与热管散热器连接，所述蓄电模块与LED路灯驱动电源连接，LED路灯驱动电源与LED路灯灯珠连接，所述蓄电池。

2.根据权利要求1所述的基于多能源互补的LED路灯供电装置，所述的LED路灯灯珠其特征是带铝基板的大功率LED灯珠。

3.根据权利要求1所述的基于多能源互补的LED路灯供电装置，所述热管散热器带有肋片，热管为烧结芯热管。

4.根据权利要求1所述的基于多能源互补的LED路灯供电装置，所述的蓄电模块由三块免维护蓄电池和一个控制器组成。

5.根据权利要求1所述的基于多能源互补的LED路灯供电装置，所述的风力发电机为垂直轴风力发电机、永磁式风力发电机。

6.根据权利要求1所述的基于多能源互补的LED路灯供电装置，所述的太阳能电池板为单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池。

7.根据权利要求1所述的基于多能源互补的LED路灯供电装置，所述的蓄电模块置于带检修口中空路灯杆内，距离地面1-1.5米高处。