CN207018969U - 基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统 - Google Patents

基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统 Download PDF

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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

基于超级电容器的节能型太阳能路灯系统
技术领域
[0001]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
[0002]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
[0003]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。 [0004]为了实现上述目的,本实用新型采用了以下技术方案:
[0005] —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、LK)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。
[0006]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。
[0007]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。
[000S]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的弟2官脚、电压转换芯片瓜的第4管脚和电容C2的另一端均接地。
[0009]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、电压转换芯片仍的第7管脚和电阻R2的一端电连接,电阻以的另一端 分别^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。
[0010]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。
[0011]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,Lm)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。
[0012]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
[0013]图1是本实用新型的一种系统框图;
[0014]图2是本实用新型充电电路的一种电路图。
[0015]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1〇、电流检 测模块11、报警装置12、主电网13。
具体实施方式
[0016]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:
[0017]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。
[0018]此外,还包括电流检测模块11、报警装置I2、主电网I3、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。
[0019]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 片巧的弟2管脚、电压转换芯片价的第4管脚和电容(^的另一端均接地,电压转换芯片以的 第!?I!1与电阻R1的一端电连接,电阻R1的另一端分别与电感1的另一端、电压转换芯片仍 2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仍的第6管脚、电 容C3的一端和太阳能电池板电连接,电压转换芯片仍的第5管脚分别与电阻”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。
[0020]本实用新型的工作过程如下:
[0021 ]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LK)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。
[0022]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(I2);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仍的 第6管脚、电容C3的一端和太阳能电池板电连接,电压转换芯片仍的第5管脚分别与电阻以 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,LH)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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