EMBODIMENTS
The following clearly and comprehensively describes the technical scheme according to the embodiments of the present invention. Apparently, the embodiments in the following description are merely a part rather than all of the embodiments of the present invention.
Embodiment 1
As shown in FIG. 1-2, a automatic charge-controlled solar energy saving street light comprises a solar panel, a lift fan structure, a wind-driven generator, a charge and discharge controller, a storage battery, a street light control processor and an LED street light load, wherein the solar panel and the wind-driven generator are respectively connected to a charge and discharge controller; the controller is connected with the street light control processor and the LED street light load in turn; and the charge and discharge controller is also connected with a storage battery; and the storage battery is a lead-acid battery, hi the invention, the solar energy or wind power is used to generate electricity, and the electric energy is stored in the storage battery to supply power to the LED street light load and intelligently control the LED street light load through the street light control processor, thereby saving energy and improving the automation level of the street light.
The solar cell panel is disposed on the light holder, and the solar cell panel includes a non-reflective film covering layer, an N-type semiconductor, a P-type semiconductor, a substrate and a power output interface for converting the solar energy received by the non-reflecting film covering layer to the optical power. The power output interface includes an upper electrode and a lower electrode for outputting optical power.
The lift fan structure is arranged on the light holder and comprises three blades, a yaw device, a hub and a transmission device. The three blades generate a lift force due to the pressure difference between the front and the back of each blade as the wind passes, and the lift force drives the corresponding blade to rotate; the yaw device is connected to the three blades for providing them with rotation reliability and unrolling ropes; the hub is connected to the three blades for fixing the three blades to be driven to rotate clockwise after the blades are forced to convert the wind energy into kinetic energy with low rotation speed; the transmission device comprises a low-speed shaft, a gearbox, a high-speed shaft, a support bearing, couplings and disc brakes, in which the gearbox is connected with the hub through the low-speed shaft and connected with the wind-driven generator through the high-speed shaft to convert the low-speed kinetic energy of the hub into the high-speed kinetic energy required by the wind-driven generator; the coupling of the lift fan structure is a flexible shaft for compensating for parallel misalignment and angle error of the gearbox output shaft and the generator rotor; and the disc brake of the lift fan structure is a hydraulically-operated disc brake for mechanical braking.
The wind-driven generator is a doubly-fed induction generator connected to the gearbox of the lift fan structure for converting received high-speed kinetic energy to wind power. The wind-driven generator comprises a stator winding, a rotor winding, a bidirectional back-to-back IGBT voltage source converter and a wind-driven generator output interface, in which the stator winding is directly connected to the wind-driven generator output interface, and the rotor winding is connected to the wind-driven generator output interface through the bidirectional back-to-back IGBT voltage source converter; the output interface of the wind-driven generator is a three-phase AC output interface for outputting wind power.
A first anti-reverse diode is also connected in parallel between the upper electrode and the lower electrode of the power output interface of the wind-driven generator, the positive terminal of the first anti-reverse diode is connected with the lower electrode, and the negative terminal is connected with the upper electrode; the upper electrode of the power output interface of the wind-driven generator is connected with the P-channel enhanced MOS transistor as the switch transistor, the drain electrode thereof is connected with the upper electrode of the power output interface, and the substrate thereof is connected with the source; the source of the first switch transistor is connected with the positive terminal of the second anti-reverse diode; the first capacitor and the second capacitor are connected in parallel between the negative terminal and the lower electrode of the second anti-reverse diode; the third anti-reverse diode is connected in parallel between the negative terminal and the lower electrode of the second anti-reverse diode; the positive terminal of the third anti-reverse diode is connected with the lower electrode; and the negative terminal of the third anti-reverse diode is connected with the negative terminal of the second anti-reverse diode.
Embodiment 2
As shown in FIG. 3, the charge and discharge controller is equipped with a charge and discharge control circuit. The charge and discharge control circuit includes an overcharge control circuit A, an over-discharge control circuit B, a first resistor Rl, a second resistor R2, a first sliding contact potentiometer WI, a first diode DI and a second diode D2, wherein the input end of the first contact switch KI is connected to the positive pole N of the power supply; one of the pins of the output end of the first contact switch KI is connected to one end of the first resistor Rl; the other end of the first resistor Rl is connected to one end of the first diode DI; the other end of the first diode DI is connected to the negative pole S of the power supply; the other pin of the output end of the first contact switch KI is connected to one end of the second diode D2; the other end of the second diode D2 is connected to one end of the sixteenth resistor R16 and then coupled to one end of the second resistor R2, the third resistor R3 and the fourth resistor R4, respectively, and then coupled to one end of the second contact switch K2; the other end of the second resistor R2 is connected with the overcharge control circuit A and the over-discharge control circuit B, and then with one end of the zener diode DR2; the other end of the zener diode DR2 is connected with the negative pole S of the power supply; the other end of the third resistor R3 is connected with the overcharge control circuit A, and then coupled to one end of the first sliding contact potentiometer WI; the other end of the first sliding contact potentiometer WI is connected to the negative pole S of the power supply; the other end of the overcharge control circuit A is connected to the input end of the second contact switch K2; the other end of the fourth resistor R4 is connected to the over-discharge control circuit B and then with one end of the second sliding contact potentiometer W2; the other end of the second sliding contact potentiometer W2 is connected to the negative pole S of the power supply and then connected to ground; the other end of the over-discharge control circuit B is connected to the input end of the second contact switch K2 and one end of the fifth diode D5 respectively; the other end of the fifth diode D5 is coupled to one end of the fourteenth resistor R14; the other end of the fourteenth resistor R14 is coupled to one of the output ends of the second contact switch K2; the other output end of the second contact switch K2 is connected to the input end of the third contact switch K3; and the output end of the third contact switch K3 is connected to the LED light head. The overcharge control circuit A includes a first operational amplifier Ul, a first triode QI, a second triode Q2, a fifth resistor R5 and a fifteenth resistor R15. The input end of the first operational amplifier U1 is negatively connected between the third resistor R3 and the first sliding contact potentiometer WI; the input end of the first operational amplifier Ul is positively coupled between the second resistor R2 and the zener diode DR2; the output end of the first operational amplifier Ul is connected to one end of the fifteenth resistor R15; the other end of the fifteenth resistor R15 is connected to the base of the first triode QI; one end of the fifth resistor R5 is connected to the negative pole of the input end of the first operational amplifier Ul; the other end of the fifth resistor R5 is connected to the output end of the first operational amplifier Ul; the collector of the first triode QI is respectively connected to one end of the seventh resistor R7 and the eighth resistor R8; the other end of the eighth resistor R8 is coupled to the base of the second triode Q2; the collector of the second triode Q2 is respectively connected to one end of the ninth resistor R9 and the third diode D3; and the other ends of the seventh resistor R7, the ninth resistor R9 and the third diode D3 are all connected to the second contact switch K2. The over-discharge control circuit B includes a second operational amplifier U2, a third triode Q3, a fourth triode Q4, a sixth resistor R6 and a thirteenth resistor R13. The input terminal of the second operational amplifier U2 is negatively connected between the second resistor R2 and the Zener diode DR2; the input end of the second operational amplifier U2 is positively connected between the fourth resistor R4 and the second slide contact potentiometer W2; the output end of the second operational amplifier U2 is connected to one end of the thirteenth resistor R13; the other end of the thirteenth resistor R13 is connected to the base of the third triode Q3; one end of the sixth resistor R6 is connected to the negative pole of the input end of the second operational amplifier U2; the other end of the sixth resistor R6 is connected to the output end of second operational amplifier U2; the collector of the third triode Q3 is respectively connected to one end of the tenth resistor RIO and the eleventh resistor Rll; the other end of the eleventh resistor Rll is connected to the base of the fourth triode Q4; the collector of the fourth triode Q4 is respectively connected with one end of the twelfth resistor R12 and the fourth diode D4; the other ends of the tenth resistor RIO, the twelfth resistor R12 and the fourth diode D4 are connected in parallel to the input end of second contact switch K2; the emitter of the fourth triode Q4 is connected to one end of the fifth diode D4; the other end of the fifth diode D4 is connected with one end of the fourteenth resistor R14; and the other end of the fourteenth resistor R14 is connected with the output end of the second contact switch K2. After adopting the above scheme, overcharge control is to disconnect the charging circuit when the battery is overcharged, and the over-discharge control circuit is to disconnect the discharging circuit when the battery is in over-discharge status. Overcharge and over-discharge control are designed to protect the battery and extend the service life of battery. Overcharge and over-discharge judgment is mainly based on the level of battery voltage. The overcharge control circuit connects the contact switch in series to the charging circuit. Under the condition of sufficient daylight, the system is in normal charging state, the solar panel absorbs heat and charges the storage battery through the normally closed contact of the contact switch. When the battery voltage is higher than 26V, the storage battery is deemed to be in overcharge state. When the terminal voltage of U1A is higher than the “+” terminal voltage, the U1A outputs the level is lower, so that the first triode QI is turned off, and the second triode Q2 is turned on. When the contact switch coil is energized, the normally closed contact of the contact switch 5 is opened, and the normally open contact is closed. When the charging circuit is turned off, the overcharge indicator light is on, and the charging of storage battery is stopped to achieve overcharge protection.
The above embodiments are merely preferred embodiments of the present invention, and should not be used to limit the present invention in any way.
10 Equivalent substitutions or modifications made by those skilled in the art in accordance with the technical scheme and ideas of the present disclosure within the disclosed technical scope shall fall within the protection scope of the present invention.
Conclusies:
1. Een energiebesparende straatlantaarn op zonne-energie met besturingsfunctie voor automatisch opladen, die een zonnepaneel, een liftventilatorstructuur, een windkrachtgenerator, een regelaar voor opladen/ontladen, een batterij, een besturingsverwerker voor de straatlantaarn en een LED straatlantaarnvermogen bevat, waarin het zonnepaneel en de windkrachtgenerator verbonden zijn met de regelaar voor opladen/ontladen, en de regelaar voor opladen/ontladen is sequentieel verbonden met de besturingsverwerker voor de straatlantaarn en het LED straatlantaarnvermogen; de regelaar voor opladen/ontladen is ook verbonden met de batterij;
De liftventilatorstructuur is op een lampsteun gezet, en bevat drie bladen, slingerapparaat, een spil en een transmissieapparaat; als de drie bladen door de wind bewegen, wordt er liftkracht gegenereerd voor ongelijke druk op de voor- en achterkant van ieder blad, en de liftkracht zal het overeenkomstige blad doen roteren; het slingerapparaat is verbonden met drie bladen om het roteren en afwikkelen van de drie bladen betrouwbaar te maken; en de spil is verbonden met drie bladen om ze te fixeren zodat ze met de klok mee draaien als ze onder druk staan, om zo windenergie om te zetten in langzame kinetische energie; het transmissieapparaat omvat een lage snelheidsas, een versnellingsbak, een hoge snelheidsas, een steunlager, een koppeling en een schijfrem; de versnellingsbak is verbonden met de spil door de lage snelheidsas, en verbonden met de windkrachtgenerator door de hoge snelheidsas om langzame kinetische energie in snelle kinetische energie om te zetten die vereist wordt door de windkrachtgenerator; de windkrachtgenerator is verbonden met de versnellingsbak van de liftventilatorstructuur, en de windkrachtgenerator bevat een statorwikkeling, een rotorwikkeling, een tweezijdige achterelkaar IGBT spanningsomvormer en een outputinterface voor de windkrachtgenerator; de statorwikkeling is direct verbonden met de outputinterface van de windkrachtgenerator, en de rotorwikkeling is verbonden met de outputinterface van de windkrachtgenerator via de tweezijdige achterelkaar IGBT spanningsomvormer;
Een besturingscircuit voor opladen/ontladen is ingericht in de regelaar voor opladen/ontladen, en het besturingscircuit voor opladen/ontladen bevat een overladingsbesturingscircuit A, een over-ontladingsbesturingscircuit B, een eerste weerstand Rl, een tweede weerstand R2, een eerste schuifbrugpotentiometer Wl, een eerste diode Dl, een tweede diode D2; de invoer van een eerste contactschakelaar KI is verbonden met de positieve pool N van de voedingsbron, en een pin op de uitvoer van de eerste contactschakelaar KI is verbonden met een uiteinde van de eerste weerstand Rl; het andere uiteinde van de eerste weerstand Rl is verbonden met een uiteinde van de eerste diode Dl, en het andere uiteinde van de eerste diode Dl is verbonden met de negatieve pool S van de voedingsbron; de andere pin op de uitvoer van de eerste contactschakelaar KI is verbonden met een uiteinde van de tweede diode D2; het andere uiteinde van de tweede diode D2 is verbonden met een uiteinde van de zestiende weerstand R16, daarna verbonden met respectievelijk een van de tweede weerstand R2, de derde weerstand R3 en de vierde weerstand R4, later verbonden met een uiteinde van een tweede contactschakelaar K2; het andere uiteinde van de tweede weerstand R2 is verbonden met overladingsbesturingscircuit A en het over-ontladingsbesturingscircuit B, en dan verbonden met een uiteinde van een spanningsstabiliserende diode DR2; het andere uiteinde van de spanningsstabiliserende diode DR2 is verbonden met de negatieve pool S van de voedingsbron; het andere uiteinde van de derde weerstand R3 is verbonden met een uiteinde van het overladingsbesturingscircuit A, en dan verbonden met een uiteinde van de eerste schuifb rugpotenti om eter Wl; het andere einde van de eerste schuifbrugpotentiometer W1 is verbonden met de negatieve pool S van de voedingsbron; het andere uiteinde van het overladingsbesturingscircuit A is verbonden met de invoer van de tweede contactschakelaar K2; het andere uiteinde van de vierde weerstand R4 is verbonden met het over-ontladingsbesturingscircuit B, daarna verbonden met een uiteinde van de tweede schuifbrugpotentiometer W2; het andere uiteinde van de tweede schuifbrugpotentiometer W2 is verbonden met de negatieve pool S van de voedingsbron, en dan geaard; het andere uiteinde van het over-ontladingsbesturingscircuit B is verbonden met de invoer van de tweede contactschakelaar K2 en een uiteinde van de vijfde diode D5; het andere uiteinde van de vijfde diode D5 is verbonden met een uiteinde van de veertiende weerstand R14, en het andere einde van de veertiende weerstand R14 is verbonden met een uitvoer van de tweede contactschakelaar K2; de andere uitvoer van de tweede contactschakelaar K2 is verbonden met de invoer van de derde contactschakelaar K3, en de uitvoer van de derde contactschakelaar K3 is verbonden met de LED-lamphouder. Het overladingsbesturingscircuit A omvat een eerste operationele versterker UI, een eerste triode Ql, een tweede triode Q2, een vijfde weerstand R5, een vijftiende weerstand R15; de negatieve pool van de invoer van de eerste operationele versterker UI is verbonden tussen de derde weerstand R3 en de eerste schuifbrugpotentiometer Wl, en de positieve pool van de invoer van de eerste operationele versterker UI is verbonden tussen de tweede weerstand R2 en de spanningsstabiliserende diode DR2; de uitvoer van de eerste operationele versterker UI is verbonden met een uiteinde van de vijftiende weerstand R15, en het andere uiteinde van de vijftiende weerstand R15 is verbonden met de basis van de eerste triode Ql; een uiteinde van de vijfde weerstand R5 is verbonden met de negatieve pool van de invoer van de eerste operationele versterker UI, en het andere uiteinde is verbonden met de uitvoer van de eerste operationele versterker UI; de collector van de eerste triode Ql is verbonden met respectievelijk een uiteinde van de zevende weerstand R7 en de achtste weerstand R8, en het andere uiteinde van de achtste weerstand R8 is verbonden met de basis van de tweede triode Q2; de collector van de tweede triode Q2 is verbonden met respectievelijk een uiteinde van de negende weerstand R9 en de derde diode D3, en de ander uiteinden van de zevende weerstand R7, de negende weerstand R9 en de derde diode D3 zijn verbonden op de tweede contactschakelaar K2. Het over-ontladingsbesturingscircuit B omvat een tweede operationele versterker U2, een derde triode Q3, een vierde triode Q4, een zesde weerstand R6, een dertiende weerstand R13; de negatieve pool van de invoer van de tweede operationele versterker U2 is verbonden tussen de tweede weerstand R2 en de spanningsstabiliserende diode DR2, en de positieve pool van de invoer van de tweede operationele versterker U2 is verbonden met de vierde weerstand R4 en de tweede schuifbrugpotentiometer W2; de uitvoer van de tweede operationele versterker U2 is verbonden met een uiteinde van de dertiende weerstand R13, en het andere uiteinde van de dertiende weerstad R13 is verbonden met de basis van de derde triode Q3; een uiteinde van de zesde weerstand R6 is verbonden met de negatieve pool van de invoer van de tweede operationele versterker U2, en het andere uiteinde is verbonden met de uitvoer van de tweede operationele versterker U2; de collector van de derde triode Q3 is verbonden met een uiteinde van de tiende weerstand R10, respectievelijk de elfde weerstand Ril, en het andere uiteinde van de elfde weerstand Ril is verbonden met de basis van de vierde triode Q4; de collector van de vierde triode Q4 is verbonden met respectievelijk een uiteinde van de twaalfde weerstand R12 en de vierde diode D4, en de andere uiteinden van de tiende weerstand R10, de twaalfde weerstand R12 en de vierde diode D4 zijn parallel verbonden, daarna verbonden met de invoer van de tweede contactschakelaar K2; de emitter van de vierde triode Q4 is verbonden met een uiteinde van de vijfde diode D4, en het andere uiteinde van de van de vijfde diode D4 is verbonden met een uiteinde van de veertiende weerstand R14; het andere uiteinde van de veertiende weerstand R14 is verbonden met de uitvoer van de tweede contactschakelaar K2.