CN207018969U - 基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，包括太阳能电池板、LED灯、超级电容器、第一控制器、第一无线通信模块、充电电路、光伏并网逆变器和电量检测芯片；太阳能电池板、充电电路和超级电容器依次电连接，超级电容器分别与电量检测芯片和LED灯电连接，光伏并网逆变器与太阳能电池板电连接。本实用新型具有如下有益效果：利用超级电容器代替蓄电池，实现了快速充电、延长了循环寿命；安装有光伏并网逆变器，超级电容器充电完成后，将太阳能转化为电能送入电网，提高了太阳能的利用率；通过灯况检测模块和报警装置实现了路灯的智能维护，节省了大量的人力和物力。
Description
技术领域
本实用新型涉及路灯照明技术领域，尤其是涉及一种可实现快速充电、循环寿命长、能够提高太阳能利用效率，对路灯实现智能维护的基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统。
背景技术
当电力、煤炭、石油等不可再生能源拼拼告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。同时，随着太阳能电池转换效率以及生产技术自身的不断提高，太阳能光伏发电的应用也越来越广泛，在照明领域，太阳能路灯作为光伏发电系统在国内的主要应用模式被越来越多的人所认识并接受。但是太阳能路灯在不断的推广与应用的过程中，也出现了一些问题，如蓄电池寿命短、充电效率低，路灯维护耗费大量人力、物力等。当蓄电池充满电后，剩余的太阳能不能进行转化，降低了太阳能的利用效率。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术中蓄电池寿命短、充电效率低，路灯维护耗费大量人力、物力和太阳能利用效率低的不足，提出了一种可实现快速充电、循环寿命长、能够提高太阳能利用效率，对路灯实现智能维护的基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，包括太阳能电池板、LED灯、超级电容器、第一控制器、第一无线通信模块、充电电路、光伏并网逆变器、电量检测芯片、第二控制器和第二无线通信模块；所述第一控制器分别与太阳能电池板、LED灯、超级电容器、第一无线通信模块、充电电路、光伏并网逆变器和电量检测芯片电连接，太阳能电池板、充电电路和超级电容器依次电连接，超级电容器分别与电量检测芯片和LED灯电连接，光伏并网逆变器与太阳能电池板电连接，第二控制器与第二无线通信模块电连接，第一无线通信模块通过无线网络与第二无线通信模块连接。
本实用新型将太阳能转化为电能存储在超级电容器中，用于LED灯的供电，通过电流检测模块检测路灯的使用情况，并通过无线通信模块将相关信息发送给第二控制器，及时对路灯进行维护，并且安装有光伏并网逆变器，超级电容器充电完成后，将太阳能转化为电能送入电网。
作为优选，还包括电流检测模块和报警装置；所述电流检测模块分别与第一控制器和LED灯电连接，所述报警装置与第二控制器电连接。
作为优选，充电电路包括电压转换芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、二极管D1和电感L；电压转换芯片U1的第1管脚分别与二极管D1的正极和电感L的一端电连接，二极管D1的负极分别与超级电容器、电容C2的一端和电阻R3的一端电连接，电压转换芯片U1的第3管脚与电容C1的一端电连接，电容C1的另一端、电压转换芯片U1的第2管脚、电压转换芯片U1的第4管脚和电容C2的另一端均接地。
作为优选，电压转换芯片U1的第8管脚与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端分别与电感L的另一端、电压转换芯片U1的第7管脚和电阻R2的一端电连接，电阻R2的另一端分别与电压转换芯片U1的第6管脚、电容C3的一端和太阳能电池板电连接，电压转换芯片U1的第5管脚分别与电阻R3的另一端和电阻R4的一端电连接，电阻R4的另一端和电容C3的另一端均接地。
作为优选，第一无线通信模块和第二无线通信模块均为GSM模块。
作为优选，还包括灯罩和用于将灯罩固定在灯杆上的固定支架，所述太阳能电池板位于灯罩内，LED灯位于灯罩下表面的一端，固定支架位于灯罩下表面的另一端。
因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）利用超级电容器代替蓄电池，实现了快速充电、延长了循环寿命；（2）安装有光伏并网逆变器，超级电容器充电完成后，将太阳能转化为电能送入电网，提高了太阳能的利用率；（3）通过电流检测模块和报警装置实现了路灯的智能维护，节省了大量的人力和物力。
附图说明
图1是本实用新型的一种系统框图；
图2是本实用新型充电电路的一种电路图。
图中：太阳能电池板1、LED灯2、超级电容器3、第一控制器4、第一无线通信模块5、充电电路6、光伏并网逆变器7、电量检测芯片8、第二控制器9、第二无线通信模块10、电流检测模块11、报警装置12、主电网13。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步描述：
如图1所示的实施例是一种基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，包括太阳能电池板1、LED灯2、超级电容器3、第一控制器4、第一无线通信模块5、充电电路6、光伏并网逆变器7、电量检测芯片8、第二控制器9和第二无线通信模块10；第一控制器分别与太阳能电池板、LED灯、超级电容器、第一无线通信模块、充电电路、光伏并网逆变器和电量检测芯片电连接，太阳能电池板、充电电路和超级电容器依次电连接，超级电容器分别与电量检测芯片和LED灯电连接，光伏并网逆变器与太阳能电池板电连接，第二控制器与第二无线通信模块电连接，第一无线通信模块通过无线网络与第二无线通信模块连接，第一无线通信模块和第二无线通信模块均为GSM模块。
此外，还包括电流检测模块11、报警装置12、主电网13、灯罩和用于将灯罩固定在灯杆上的固定支架；电流检测模块分别与第一控制器和LED灯电连接，报警装置与第二控制器电连接，太阳能电池板位于灯罩内，LED灯位于灯罩下表面的一端，固定支架位于灯罩下表面的另一端。
如图2所示，充电电路包括电压转换芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、二极管D1和电感L；电压转换芯片U1的第1管脚分别与二极管D1的正极和电感L的一端电连接，二极管D1的负极分别与超级电容器、电容C2的一端和电阻R3的一端电连接，电压转换芯片U1的第3管脚与电容C1的一端电连接，电容C1的另一端、电压转换芯片U1的第2管脚、电压转换芯片U1的第4管脚和电容C2的另一端均接地，电压转换芯片U1的第8管脚与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端分别与电感L的另一端、电压转换芯片U1的第7管脚和电阻R2的一端电连接，电阻R2的另一端分别与电压转换芯片U1的第6管脚、电容C3的一端和太阳能电池板电连接，电压转换芯片U1的第5管脚分别与电阻R3的另一端和电阻R4的一端电连接，电阻R4的另一端和电容C3的另一端均接地。
本实用新型的工作过程如下:
太阳照射到太阳能电池板上，通过充电电路给超级电容器充电；当电量检测芯片检测到超级电容器已经充满电时，将满电信号发送给第一控制器；第一控制器控制光伏并网逆变器工作，将太阳能转化为电能送入主电网；充满电的超级电容器给LED灯供电，使其发光，通过电流检测模块检测LED灯的实时状态，如果LED灯出现故障，第一控制器通过第一无线通信模块将信息发送出去，第二无线通信模块接收信息反馈给第二控制器；第二控制器控制报警装置工作，提醒管理人员LED灯出现故障，及时安排维修人员进行路灯的修理，使路灯在最短的时间内恢复正常工作。
应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，其特征是，包括太阳能电池板（1）、LED灯（2）、超级电容器（3）、第一控制器（4）、第一无线通信模块（5）、充电电路（6）、光伏并网逆变器（7）、电量检测芯片（8）、第二控制器（9）和第二无线通信模块（10）；所述第一控制器分别与太阳能电池板、LED灯、超级电容器、第一无线通信模块、充电电路、光伏并网逆变器和电量检测芯片电连接，太阳能电池板、充电电路和超级电容器依次电连接，超级电容器分别与电量检测芯片和LED灯电连接，光伏并网逆变器与太阳能电池板电连接，第二控制器与第二无线通信模块电连接，第一无线通信模块通过无线网络与第二无线通信模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，其特征是，还包括电流检测模块（11）和报警装置（12）；所述电流检测模块分别与第一控制器和LED灯电连接，所述报警装置与第二控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，其特征是，所述充电电路包括电压转换芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、二极管D1和电感L；电压转换芯片U1的第1管脚分别与二极管D1的正极和电感L的一端电连接，二极管D1的负极分别与超级电容器、电容C2的一端和电阻R3的一端电连接，电压转换芯片U1的第3管脚与电容C1的一端电连接，电容C1的另一端、电压转换芯片U1的第2管脚、电压转换芯片U1的第4管脚和电容C2的另一端均接地。
4.根据权利要求3所述的基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，其特征是，电压转换芯片U1的第8管脚与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端分别与电感L的另一端、电压转换芯片U1的第7管脚和电阻R2的一端电连接，电阻R2的另一端分别与电压转换芯片U1的第6管脚、电容C3的一端和太阳能电池板电连接，电压转换芯片U1的第5管脚分别与电阻R3的另一端和电阻R4的一端电连接，电阻R4的另一端和电容C3的另一端均接地。
5.根据权利要求1所述的基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，其特征是，第一无线通信模块和第二无线通信模块均为GSM模块。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统，其特征是，还包括灯罩和用于将灯罩固定在灯杆上的固定支架，所述太阳能电池板位于灯罩内，LED灯位于灯罩下表面的一端，固定支架位于灯罩下表面的另一端。
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