具有充电模式切换机制的LED路灯系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统，所述路灯系统包括太阳能电池电压检测设备、太阳能电池组件和太阳能充电控制器，太阳能充电控制器在所述路灯系统使用太阳能电池组件充电时控制太阳能电池组件的充电方式，太阳能电池电压检测设备采集太阳能电池组件的输出电压，用以提供太阳能电池组件充电和非太阳能电池组件充电的切换信号。通过本发明专利技术，能够实现在太阳能电池组件充电和非太阳能电池组件充电之间的灵活切换。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是申请号为2015106555588、申请日为2015年10月3日、发明名称为“具有充电模式切换机制的LED路灯系统”的专利的分案申请。
本专利技术涉及LED照明领域，尤其涉及一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统。
技术介绍
现有技术中，对LED路灯的节能供电主要偏重于太阳能供电，很少使用风能供电，太阳能供电在阴雨天或者黑夜环境下无法进行充电，同时，现有太阳能供电结构功耗高，未经过优化。为此，本专利技术提出了一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统，优化太阳能供电电路和风能供电电路，并引入兼容电路将二者供电电路进行有机结合，关键的是，还引入与太阳能电板的电能输出接口连接的电压采集设备，以根据太阳能电板的输出电压进行太阳能供电和风能供电之间的切换，从而保障LED路灯系统的供电效率，节省供电开销。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统，采用与太阳能电板的电能输出接口连接的电压采集设备，以根据太阳能电板的输出电压提供太阳能供电和风能供电之间的充电切换控制信号，同时设计了一套具体供电电路以可靠地兼容太阳能和风能两种供电模式。根据本专利技术的一方面，提供了一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统，所述路灯系统包括太阳能电池电压检测设备、太阳能电池组件和太阳能充电控制器，太阳能充电控制器在所述路灯系统使用太阳能电池组件充电时控制太阳能电池组件的充电方式，太阳能电池电压检测设备采集太阳能电池组件的输出电压，用以提供太阳能电池组件充电和非太阳能电池组件充电的切换信号。更具体地，在所述具有充电模式切换机制的LED路灯系统中，还包括：太阳能电池组件，设置在灯架顶部，具有电能输出接口，用于输出太阳能电池组件将太阳能转换后的电能，电能输出接口包括输出正端和输出负端；太阳能电池电压检测设备，设置在灯架顶部，与太阳能电池组件的电能输出接口连接，用于采集太阳能电池组件的输出电压，当输出电压大于等于预设太阳能电池组件电压阈值时，发出白天判断信号，当输出电压小于预设太阳能电池组件电压阈值时，发出黑夜判断信号；第六防反二极管，其正端与电能输出接口的输出正端连接；第八电容，并联在第六防反二极管的负端和电能输出接口的输出负端之间；第四开关管，为一P沟增强型MOS管，其漏极与第六防反二极管的负端连接，其衬底与源极相连；第七防反二极管，并联在第四开关管的源极和电能输出接口的输出负端之间；第一电感，其一端与第四开关管的源极连接；第九电容，并联在第一电感的另一端和电能输出接口的输出负端之间；熔断器，其一端与第一电感的另一端连接，另一端与铅酸蓄电池的正极连接；蓄电池电压检测设备，用于实时检测铅酸蓄电池的充电电压；蓄电池电流检测设备，用于实时检测铅酸蓄电池的充电电流；太阳能充电控制器，与电能输出接口、铅酸蓄电池、蓄电池电压检测设备和蓄电池电流检测设备分别连接，在检测到电能输出接口对铅酸蓄电池供电时，当接收到的充电电压小于预设蓄电池电压阈值时，采用恒流充电方式对铅酸蓄电池进行充电，当接收到的充电电压大于等于预设蓄电池电压阈值且接收到的充电电流大于等于预设蓄电池电流阈值时，采用恒压充电方式对铅酸蓄电池进行充电，当接收到的充电电压大于等于预设蓄电池电压阈值且接收到的充电电流小于预设蓄电池电流阈值时，采用浮充充电方式对铅酸蓄电池进行充电；升力风机主结构，设置在灯架顶部，包括三个叶片、偏航设备、轮毂和传动设备；三个叶片在风通过时，由于每一个叶片的正反面的压力不等而产生升力，所述升力带动对应叶片旋转；偏航设备与三个叶片连接，用于提供三个叶片旋转的可靠性并解缆；轮毂与三个叶片连接，用于固定三个叶片，以在叶片受力后被带动进行顺时针旋转，将风能转化为低转速的动能；传动设备包括低速轴、齿轮箱、高速轴、支撑轴承、联轴器和盘式制动器，齿轮箱通过低速轴与轮毂连接，通过高速轴与风力发电机连接，用于将轮毂的低转速的动能转化为风力发电机所需要的高转速的动能，联轴器为一柔性轴，用于补偿齿轮箱输出轴和发电机转子的平行性偏差和角度误差，盘式制动器，为一液压动作的盘式制动器，用于机械刹车制动；风力发电机，与升力风机主结构的齿轮箱连接，为一双馈异步发电机，用于将接收到的高转速的动能转化为风力电能，风力发电机包括定子绕组、转子绕组、双向背靠背IGBT电压源变流器和风力发电机输出接口，定子绕组直连风力发电机输出接口，转子绕组通过双向背靠背IGBT电压源变流器与风力发电机输出接口连接，风力发电机输出接口为三相交流输出接口，用于输出风力电能；整流电路，与风力发电机输出接口连接，对风力发电机输出接口输出的三相交流电压进行整流以获得风力直流电压；滤波稳压电路，与整流电路连接以对风力直流电压进行滤波稳压，以输出稳压直流电压；第三电阻和第四电阻，串联后并联在滤波稳压电路的正负二端，第三电阻的一端连接滤波稳压电路的正端，第四电阻的一端连接滤波稳压电路的负端；第一电容和第二电容，串联后并联在滤波稳压电路的正负二端，第一电容的一端连接滤波稳压电路的正端，第二电容的一端连接滤波稳压电路的负端，第一电容的另一端连接第一电阻的另一端，第二电容的另一端连接第二电阻的另一端；第三电容，并联在滤波稳压电路的正负二端；第五电阻，其一端连接滤波稳压电路的正端；第一开关管，为一P沟增强型MOS管，其漏极与第三电阻的另一端连接，其衬底与源极相连，其源极与滤波稳压电路的负端连接；手动卸荷电路，其两端分别与第一开关管的漏极和源极连接；第一防反二极管，其正端与滤波稳压电路的正端连接，其负端与第一开关管的漏极连接；第二开关管，为一P沟增强型MOS管，其漏极与滤波稳压电路的正端连接，其衬底与源极相连；第二防反二极管，其正端与第二开关管的源极连接；第四电容和第五电容，都并联在第二防反二极管的负端和滤波稳压电路的负端之间；第三防反二极管，并联在第二防反二极管的负端和滤波稳压电路的负端之间；第三开关管，为一P沟增强型MOS管，其漏极与第二防反二极管的负端连接，其衬底与源极相连；第四防反二极管，并联在第三开关管的源极和滤波稳压电路的负端之间；第二电感，其一端与第三开关管的源极连接；第六电容和第七电容，都并联在第二电感的另一端和滤波稳压电路的负端之间；第五防反二极管，并联在第二电感的另一端和滤波稳压电路的负端之间；铅酸蓄电池，其正极与熔断器的另一端连接，其负极与电能输出接口的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统，所述路灯系统包括太阳能电池电压检测设备、太阳能电池组件和太阳能充电控制器，太阳能充电控制器在所述路灯系统使用太阳能电池组件充电时控制太阳能电池组件的充电方式，太阳能电池电压检测设备采集太阳能电池组件的输出电压，用以提供太阳能电池组件充电和非太阳能电池组件充电的切换信号。

【技术特征摘要】
1.一种具有充电模式切换机制的LED路灯系统，所述路灯系统包括
太阳能电池电压检测设备、太阳能电池组件和太阳能充电控制器，太阳能
充电控制器在所述路灯系统使用太阳能电池组件充电时控制太阳能电池
组件的充电方式，太阳能电池电压检测设备采集太阳能电池组件的输出电
压，用以提供太阳能电池组件充电和非太阳能电池组件充电的切换信号。
2.如权利要求1所述的具有充电模式切换机制的LED路灯系统，其
特征在于，所述路灯系统还包括：
太阳能电池组件，设置在灯架顶部，具有电能输出接口，用于输出太
阳能电池组件将太阳能转换后的电能，电能输出接口包括输出正端和输出
负端；
太阳能电池电压检测设备，设置在灯架顶部，与太阳能电池组件的电
能输出接口连接，用于采集太阳能电池组件的输出电压，当输出电压大于
等于预设太阳能电池组件电压阈值时，发出白天判断信号，当输出电压小
于预设太阳能电池组件电压阈值时，发出黑夜判断信号；
第六防反二极管，其正端与电能输出接口的输出正端连接；
第八电容，并联在第六防反二极管的负端和电能输出接口的输出负端
之间；
第四开关管，为一P沟增强型MOS管，其漏极与第六防反二极管的
负端连接，其衬底与源极相连；
第七防反二极管，并联在第四开关管的源极和电能输出接口的输出负
端之间；
第一电感，其一端与第四开关管的源极连接；
第九电容，并联在第一电感的另一端和电能输出接口的输出负端之
间；
熔断器，其一端与第一电感的另一端连接，另一端与铅酸蓄电池的正
极连接；
蓄电池电压检测设备，用于实时检测铅酸蓄电池的充电电压；
蓄电池电流检测设备，用于实时检测铅酸蓄电池的充电电流；
太阳能充电控制器，与电能输出接口、铅酸蓄电池、蓄电池电压检测
设备和蓄电池电流检测设备分别连接，在检测到电能输出接口对铅酸蓄电
池供电时，当接收到的充电电压小于预设蓄电池电压阈值时，采用恒流充
电方式对铅酸蓄电池进行充电，当接收到的充电电压大于等于预设蓄电池
电压阈值且接收到的充电电流大于等于预设蓄电池电流阈值时，采用恒压
充电方式对铅酸蓄电池进行充电，当接收到的充电电压大于等于预设蓄电
池电压阈值且接收到的充电电流小于预设蓄电池电流阈值时，采用浮充充
电方式对铅酸蓄电池进行充电；
升力风机主结构，设置在灯架顶部，包括三个叶片、偏航设备、轮毂
和传动设备；三个叶片在风通过时，由于每一个叶片的正反面的压力不等
而产生升力，所述升力带动对应叶片旋转；偏航设备与三个叶片连接，用
于提供三个叶片旋转的可靠性并解缆；轮毂与三个叶片连接，用于固定三
个叶片，以在叶片受力后被带动进行顺时针旋转，将风能转化为低转速的
动能；传动设备包括低速轴、齿轮箱、高速轴、支撑轴承、联轴器和盘式
制动器，齿轮箱通过低速轴与轮毂连接，通过高速轴与风力发电机连接，
用于将轮毂的低转速的动能转化为风力发电机所需要的高转速的动能，联
轴器为一柔性轴，用于补偿齿轮箱输出轴和发电机转子的平行性偏差和角
度误差，盘式制动器，为一液压动作的盘式制动器，用于机械刹车制动；
风力发电机，与升力风机主结构的齿轮箱连接，为一双馈异步发电机，
用于将接收到的高转速的动能转化为风力电能，风力发电机包括定子绕
组、转子绕组、双向背靠背IGBT电压源变流器和风力发电机输出接口，
定子绕组直连风力发电机输出接...

【专利技术属性】
技术研发人员：高萍，
申请(专利权)人：高萍，
类型：发明
国别省市：山东;37