專利名稱：風能電能互補路燈照明系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風能與電能互補供電的路燈照明系統(tǒng)。
技術背景
全球能源供應日益緊張，我國電力供應短缺尤其嚴重，由于風能取之不盡， 用之不竭，且風能是可再生能源，清潔、無污染，因此人們都在積極進行風能開發(fā)。
風能路燈系統(tǒng)是人們利用風能的一個重要方式，目前，人們采用的風能路 燈系統(tǒng)一種是風力發(fā)電機發(fā)出的電能經(jīng)蓄電池儲能后，供應小范圍內的若千盞路 燈使用。還有一種風能路燈系統(tǒng)的使用方式是在每盞路燈上安裝一臺風力發(fā)電 機，配套蓄電池以及控制電路來實現(xiàn)。
這兩種方式需要使用蓄電池儲能，而蓄電池單位體積儲存能量較小，并且 使用壽命短僅有幾年，導致維護使用成本較高，使推廣受到限制。且單盞風力發(fā) 電路燈由于每盞路燈上都安裝有風力發(fā)電機、蓄電池及控制電路，使路燈系統(tǒng)變 得復雜，成本增加；同時完全依靠風能供電，使路燈系統(tǒng)受天氣影響，使可靠性 降低。
發(fā)明內容
本實用新型的目的就是提供一種系統(tǒng)簡單、成本低、可靠性高的風能電能 互補路燈照明系統(tǒng)。
本實用新型采取的技術方案是 一種風能電能互補路燈照明系統(tǒng)，它包括 交流電源、風能發(fā)電裝置、交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A、并網(wǎng)逆變器、交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B、輸出電源和若干盞直流路燈，并網(wǎng)逆變器的輸出端和交流/直 流轉換穩(wěn)壓電源B的輸入端同時與交流電源電連接，風能發(fā)電裝置輸出端與交 流/直流轉換穩(wěn)壓電源A輸入端及并網(wǎng)逆變器輸入端通過切換控制開關切換連 接，在交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B與交流電源之間串接有控制開關，在交流/直流 轉換穩(wěn)壓電源A和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B的輸出端的『.極分別與輸出電源內 的二極管D2、 Dl的正極相連，二極管D2、 Dl的負極相連作為輸出.電源的正極， 交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B輸出端的負極相連作為輸 出電源的負極，輸出電源的輸出端并聯(lián)接有若干盞直流路燈。采用上述系統(tǒng)，當白天有光線時，控制開關處于斷開狀態(tài)，切換控制開關 把風能發(fā)電裝置與并網(wǎng)逆變器實現(xiàn)連接，這樣風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能通過切換 控制開關送到并網(wǎng)逆變器，由并網(wǎng)逆變器把它變?yōu)榕c電網(wǎng)相同的交流電壓饋入電 網(wǎng)；當夜晚時，控制開關處于接通狀態(tài)，同時切換控制開關把風能發(fā)電裝置與交 、it/直流轉換穩(wěn)壓電源A連接，風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能通過切換控制開關送到 交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A，變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓，同時交流電源通過控制開關 把交流電源送到交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B，輸出穩(wěn)定的直流電壓，上述兩路電 源合并后給若干盞直流路燈供電。為進一步提高本實用新型的自動化程度，切換控制開關和控制開關由光控 開關聯(lián)動控制。這樣，白天有光線時，光控天關內的觸點為斷開狀態(tài)，這時控制 開關為斷開狀態(tài)，同時切換控制開關把風能發(fā)電裝置的輸出電能切換接通至并網(wǎng) 逆變器；夜晚光線變暗時，光控開關內的觸點接通，這時，控制開關內觸點閉合 接通，同時切換控制開關把風能發(fā)電裝置的輸出接通至交流/直流轉換穩(wěn)壓電源 A，從而達到自動化程度高，無需人工操作，全自動運行。為便于計量白天風能發(fā)電裝置發(fā)出的饋入電網(wǎng)的電能，在并網(wǎng)逆變器與交 流電源之間串接有電能表。這樣通過電能表能夠直接測出風能發(fā)電裝置發(fā)出的電 能。為便于計量交流電源補充給路燈供電消耗的電能，在控制開關與交流電源 之間串接有電能表。交衞直流轉換穩(wěn)壓電源B的輸出電壓比交衞直流轉換穩(wěn)壓電源A的輸電 壓低1%~3%。夜晚風風發(fā)電裝置發(fā)出的電能通過交游直流轉換穩(wěn)壓電源A變?yōu)?穩(wěn)定的直流電壓給直流路燈供電，當風力正常時，交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A的 輸出電壓高于交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B的輸出電壓，二極管D2導通，二極管 Di截止，由交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A給路燈供電，交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B 電壓不能輸出到路燈。當風力較小時，風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能不能滿足給路燈 供電時，交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A輸出電壓下降。交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B的
偷出電壓通過D！,交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A的輸出電壓通過D2同時并聯(lián)給直 流路燈供電，當風力小于風能發(fā)電裝置的切入風速時，風力發(fā)電裝置無電能輸出，交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A無電壓輸出為零，這時由交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B單獨給路燈供電。本實用新型的有益效果是1、風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能不需要蓄電池儲能，它受光控開關控制后，經(jīng) 交流/直流轉換穩(wěn)壓電源轉換后變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓，供給路燈照明。因為省去 了蓄電池，因此降低了成本，同時省去了每幾年更換一次蓄電池及相應的維護費 用。因無蓄電池儲能轉換環(huán)節(jié)，提高了風能發(fā)電裝置發(fā)出電能的利用率。2、 在無風或風力較小風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能不足以供路燈使用時，自 動啟用交流電源作為補充，無風時用交流電源與交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B接通， 穩(wěn)壓后供給路燈使用，風小時，風能發(fā)電、交流電源自動并聯(lián)為路燈供電，提高 了系統(tǒng)的可靠性。3、 白天路燈不亮時，風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能經(jīng)并網(wǎng)逆變器逆變后直接 送入交流電網(wǎng)，使風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能得到了充分利用，有效地利用了風能。
圖l是本實用新型的電路簡圖。圖中，1、交流電源，2、風能發(fā)電裝置，3、電能表，4、并網(wǎng)逆變器，5、 切換控制開關，6、電能表，7控制開關，8、光控開關，9、交流/直流轉換穩(wěn)壓 電源A， 10、交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B， 11、輸出電源，12、直流路燈。
具體實施方式
本實用新型如圖l所示，它包括交流電源l、風能發(fā)電裝置2、交流/直流 轉換穩(wěn)壓電源A9、并網(wǎng)逆變器4、交^/直流轉換穩(wěn)壓電源B10、輸出電源ll和 若干盞直流路燈。并網(wǎng)逆變器4的輸出端和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B10的輸入 端同時與交流電源1電連接，在并網(wǎng)逆變器4的輸出端與交流電源1之間串接有 電能表3。風能發(fā)電裝置2輸出端與交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A9輸入端及并網(wǎng)逆 變器輸入端通過切換控制開關5切換連接，在交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B10與交 流電源1之間串接有控制開關7和電能表6，在交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A9和交 流/直流轉換穩(wěn)壓電源B10的輸出端的正極分別與輸出電源11內的二極管D2、
JD1的正極相連，二極管D2、 Dl的負極相連作為輸出電源11的正極，交流/直 流轉換穩(wěn)壓電源A9和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B10輸出端的負極相連作為輸出電源11的負極，輸出電源11的輸出端并聯(lián)接有若干盞直流路燈12。在本系統(tǒng) 中還設有光控開關8，切換控制開關5和控制開關7由光控開關8聯(lián)動控制。光控開關8受光線控制，白天有光線時，8內觸點為斷開狀態(tài)，控制開關 7及切換控制開關5內線圈無電流，控制開關7觸點為斷開狀態(tài)，交流電源不能 給路燈供電，同時切換控制開關5把風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能送至并網(wǎng)逆變器4 輸出至交流電網(wǎng)；夜晚無光線時，光控開關內觸點閉合接通，220V交流電壓通 過開關內觸點控制切換控制開關5和控制開關7內的觸點通斷狀態(tài)，使風能發(fā)電 裝置發(fā)出的電能可以自動并聯(lián)為路燈供電。切換控制開關5和控制開關7可以為 220V交流繼電器或交流接觸器。風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能受切換控制開關5控制，白天切換控制開關5把 風力發(fā)電機2發(fā)出的電能接通至并網(wǎng)逆變器4，逆變?yōu)榻涣麟妷航?jīng)過電能表3計 量饋入電網(wǎng)，夜晚切換控制開關5把風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能切換至交流/直流 轉換穩(wěn)壓電源A9，變?yōu)橹绷麟妷篤2，交流電網(wǎng)來的交流電源經(jīng)電能表后受控制 開關7控制，白天控制開關7觸點斷開，夜晚控制開關7觸點接通，交流電源接 入交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B10，輸出直流電壓V" 二極管D1、 D2用于隔離開Vb V2二組直流電壓，同時可使V" V2并聯(lián)給直流路燈供電。V！比V2低P/。一3%，當風力較小時，風能發(fā)電裝置發(fā)出的電能不夠路燈使用時，V2電壓下降， 當下降超過1%—3%時，V,自動與V2并聯(lián)為路燈供電，即交流電源與風能發(fā)電 裝置同時給路燈供電，當無風時，交流電源單獨為路燈供電。路燈為LED直流 路燈或其它直流節(jié)能燈，為便于控制，光控開關8、控制切換控制開關5、.控制 開關7、交游直流轉換穩(wěn)壓電源A9、交箭u/直流轉換穩(wěn)壓電源B10、并網(wǎng)逆變器 4、電能表3、電能表6可集中安裝與一個控制箱內。交流電電源、風能發(fā)電裝置可以為單相220V三相380V，相應的并網(wǎng)逆變 器4、交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A9、交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B10以及電能表5、 電能表3應同時為單相或三相，切換控制開關5，控制開關7的觸點應同時為2 組或3組。
權利要求1、一種風能電能互補路燈照明系統(tǒng)，其特征是它包括交流電源[1]、風能發(fā)電裝置[2]、交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A[9]、并網(wǎng)逆變器[4]、交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10]、輸出電源[11]和若干盞直流路燈，并網(wǎng)逆變器[4]的輸出端和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10]的輸入端同時與交流電源[1]電連接，風能發(fā)電裝置[2]輸出端與交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A[9]輸入端及并網(wǎng)逆變器輸入端通過切換控制開關[5]切換連接，在交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10]與交流電源[1]之間串接有控制開關[7]，在交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A[9]和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10]的輸出端的正極分別與輸出電源[11]內的二極管D2、D1的正極相連，二極管D2、D1的負極相連作為輸出電源[11]的正極，交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A[9]和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10]輸出端的負極相連作為輸出電源[11]的負極，輸出電源[11]的輸出端并聯(lián)接有若干盞直流路燈。
2、 根據(jù)權利要求1所述的照明系統(tǒng)，其特征是切換控制開關[5]和控制開關 [7;i由光控開關[8]聯(lián)動控制。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的照明系統(tǒng)，其特征是并網(wǎng)逆變器[4]與交流電源m之間串接有電能表[3〗。
4、 根據(jù)權利要求3所述的照明系統(tǒng)，其特征是控制開關[7]與交流電源[1] 之間串接有電能表[6]。
5、 根據(jù)權利要求4所述的照明系統(tǒng)，其特征是交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10] 的輸出電壓比交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A[9]的輸電壓低1%—3%。
專利摘要本實用新型一種風能電能互補路燈照明系統(tǒng)，屬于風能路燈應用領域，主要解決風能路燈可靠性低的問題，技術方案是并網(wǎng)逆變器[4]和交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10]與交流電源[1]電連接，風能發(fā)電裝置[2]與交流/直流轉換穩(wěn)壓電源A[9]及并網(wǎng)逆變器由切換控制開關[5]切換連接，在交流/直流轉換穩(wěn)壓電源B[10]與交流電源[1]間串接有控制開關[7]，在兩交流/直流轉換穩(wěn)壓電源的輸出端正極分別與輸出電源[11]內的兩二極管的正極相連，兩二極管的負極為輸出電源[11]的正極，兩交流/直流轉換穩(wěn)壓電源的輸出端的負極作為輸出電源負極，輸出電源并聯(lián)路燈。本實用新型可靠性高，風能得到充分利用。
文檔編號F21S9/00GK201032113SQ20072000153
公開日2008年3月5日 申請日期2007年1月15日 優(yōu)先權日2007年1月15日
發(fā)明者方益樹 申請人:方益樹