CN212341706U - 用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，包括相互连接的能源控制器和蓄电池，能源控制器分别与太阳能光伏板和或风力发电机构连接，风力发电机构与能源控制器之间设置滤波器，所述能源控制器通过继电器连接照明装置，照明装置控制器一端连接继电器，另一端接入220V市电；照明装置控制器通过电压检测电路与蓄电池连接。本实用新型将原有的风能太阳能照明装置接入市电供电，采用自然能源和市电供电的双重方式供电，解决在太阳能、风能不充足或者蓄电池出现故障时的供电问题，自然能源供电与市电供电之间的科学、合理切换，既节约了电能，又大大提高了照明质量。

Description

用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置

技术领域

本实用新型属于照明装置的供电系统领域，具体涉及一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置。

背景技术

随着能源的日益紧缺，风能太阳能照明装置被广泛采用，用于代替传统公用电力照明的照明装置，其无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点，可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。

然而，由于风能、太阳能的供电量存在限制，无法为大功率路灯长时间供电，因此，太阳能风能路灯的功率通常比较小，往往满足不了城市道路的照明标准。虽然，现有的风能太阳能路灯都搭配蓄电池进行能源储备，但是频繁的对蓄电池进行充放电造成蓄电池寿命较短，需要频繁更换，成本较高，且在夜间会照常路灯无法正常工作的情况。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，包括相互连接的能源控制器和蓄电池，能源控制器分别与太阳能光伏板和或风力发电机构连接，风力发电机构与能源控制器之间设置滤波器，所述能源控制器通过继电器连接照明装置，照明装置控制器一端连接继电器，另一端接入220V市电；照明装置控制器通过电压检测电路与蓄电池连接。

在上述技术方案中，所述照明装置控制器包括单片机、调光电路和继电器控制电路。

在上述技术方案中，所述照明装置控制器的单片机与内置于照明装置内的调光驱动电源通过调光电路连接。

在上述技术方案中，所述照明装置控制器的单片机通过继电器控制电路控制继电器的开断。

在上述技术方案中，所述照明装置控制器的单片机采用STM32F030单片机。

在上述技术方案中，所述电压检测电路的VOLT_CHK端连接照明装置控制器的单片机ADC引脚，VOLT_IN端连接蓄电池，检测蓄电池的电压。

在上述技术方案中，还包括集成于照明装置控制器内的计量电路，计量电路包括计量芯片，计量芯片通过串口与照明装置控制器的单片机实现通信。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，将原有的风能太阳能照明装置接入市电供电，采用自然能源和市电供电的双重方式供电，解决在太阳能、风能不充足或者蓄电池出现故障时的供电问题，自然能源供电与市电供电之间的科学、合理切换，既节约了电能，又大大提高了照明质量。

附图说明

图1是本实用新型用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置的结构原理图；

图2是本实用新型中照明装置控制器所采用的的单片机的电路图；

图3是本实用新型中电压检测电路的电路图；

图4是本实用新型中继电器控制电路的电路图；

图5是本实用新型中调光电路的电路图；

图6是本实用新型中计量电路的电路图。

电路图

其中：

1能源控制器 2太阳能光伏板

3风力发电机构 4滤波器

5蓄电池 6继电器

7照明装置控制器 8照明装置

9调光驱动电源。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置的技术方案。

如图1所示，一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，包括相互连接的能源控制器1和蓄电池5，能源控制器1分别与太阳能光伏板2和或风力发电机构3连接，风力发电机构3与能源控制器1之间设置滤波器4，其特征在于：所述能源控制器1通过继电器6连接照明装置8，照明装置控制器7一端连接继电器6，另一端接入220V市电；照明装置控制器7通过电压检测电路与蓄电池5连接。

所述照明装置控制器7包括单片机、调光电路、继电器控制电路和计量电路。

所述能源控制器1的型号为SCD24V，太阳能光伏板2、风力发电机构3和蓄电池5均为常规市售产品，分别连接到能源控制器1的相应端子上。

如图2所示，所述照明装置控制器7的单片机采用STM32F030单片机，基于ARMCortex-M0内核，运行频率48MHz，具有UART、SPI、ADC等多种外设接口。

如图3所示，照明装置控制器7通过电压检测电路检测蓄电池的电压，电压检测电路的VOLT_CHK端连接照明装置控制器7的单片机ADC引脚，即图1单片机电路图中的AD8引脚，图3中的VOLT_IN为电池电压输入端，连接蓄电池5，检测蓄电池5的电压。

如图4所示，所述照明装置控制器7的单片机通过继电器控制电路控制继电器6的开断控制。继电器控制电路中的输出引脚L1(OUT)控制外置继电器CTROFF端连接单片机的35/36引脚(CTROFF1/2)，根据电池电压决定是否切断蓄电池供电。

如图5所示，所述照明装置控制器7的单片机与内置于照明装置8内的调光驱动电源9通过调光电路连接。调光电路的TM82端与单片机的PWM1相连，IUPUT0端连接用于控制0-10V调光信号输出。单片机通过调节PWM的频率，调整调光电路的输出。输出类型包括10V电压输出以及10V PWM输出。

如图6所示，所述照明控制装置7通过计量电路实现电力计量的功能，所述计量电路包括型号为RN8209计量芯片，计量芯片通过串口与照明装置控制器7的单片机连接，检测系统的电压、电流、功率和电量等信息。

本实用新型的工作原理：

风力发电机构的输出为20V左右的交流电，通过滤波器将交流电转化为24V直流电；太阳能光伏板输出24V直流电；风力发电机构和太阳能光伏板两者的电能均通过能源控制器输入蓄电池储能，夜间再通过能源控制器将蓄电池内电能供给灯具照明供电；照明装置控制器7监控蓄电池的能量储存状况，当蓄电池能量不足以供电照明时，单片机控制断开继电器，将市电引入照明装置，同时可通过调光电路进行调光；当蓄电池能量充满后，单片机控制继电器闭合，断开市电供电，再次由蓄电池供电，如此反复切换。

本实用新型提供了一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，将原有的风能太阳能照明装置接入市电供电，采用自然能源和市电供电的双重方式供电，解决在太阳能、风能不充足或者蓄电池出现故障时的供电问题，自然能源供电与市电供电之间的科学、合理切换，既节约了电能，又大大提高了照明质量。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，包括相互连接的能源控制器（1）和蓄电池（5），能源控制器（1）分别与太阳能光伏板（2）和或风力发电机构（3）连接，风力发电机构（3）与能源控制器（1）之间设置滤波器（4），其特征在于：所述能源控制器（1）通过继电器（6）连接照明装置（8），照明装置控制器（7）一端连接继电器（6），另一端接入220V市电；照明装置控制器（7）通过电压检测电路与蓄电池（5）连接。

2.根据权利要求1所述的用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，其特征在于：所述照明装置控制器（7）包括单片机、调光电路和继电器控制电路。

3.根据权利要求2所述的用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，其特征在于：所述照明装置控制器（7）的单片机与内置于照明装置（8）内的调光驱动电源（9）通过调光电路连接。

4.根据权利要求2所述的用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，其特征在于：所述照明装置控制器（7）的单片机通过继电器控制电路控制继电器（6）的开断。

5.根据权利要求1~4之一所述的用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，其特征在于：所述照明装置控制器（7）的单片机采用STM32F030单片机。

6.根据权利要求1所述的用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，其特征在于：所述电压检测电路的VOLT_CHK端连接照明装置控制器（7）的单片机ADC引脚， VOLT_IN端连接蓄电池（5），检测蓄电池（5）的电压。

7.根据权利要求1所述的用于风能太阳能照明装置的电源自动切换装置，其特征在于：还包括集成于照明装置控制器（7）内的计量电路，计量电路包括计量芯片，计量芯片通过串口与照明装置控制器（7）的单片机实现通信。

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