專利名稱：一種智能化清潔能源高亮度led路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能化清潔能源高亮度LED路燈，具體地說是一種把風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化 為電能，并且把這些電能儲存起來，通過智能化控制系統(tǒng)把電能提供給高亮度白光LED的一 種路燈。
背景技術(shù)：
能源問題是當(dāng)今世界最令人關(guān)注的問題之一。作為人類生活中必不可少的一個重要組成 部分，照明尤其是道路照明所消耗的能量是相當(dāng)驚人的。高亮度白光LED具有發(fā)熱量低、耗 電量小、壽命長、反應(yīng)速度快等優(yōu)越的性能，因此它將成為未來主要的照明工具之一。風(fēng)能 是一種無污染、時間限制比較少的能源，太陽能是人類可以利用的最豐富的能源，二者均為 分布廣泛而且永不枯竭的能源。兩者互相補充，使清潔能源得到更充分的利用。用環(huán)保型的 蓄電系統(tǒng)把電能儲存起來，再通過智能化控制系統(tǒng)把電能提供給高亮度LED。這種路燈不需 要直接提供電能，而且可以根據(jù)環(huán)境明暗自動控制路燈的開關(guān)，充分體現(xiàn)了其智能化與節(jié)能 的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用清潔能源作為能量來源，并用智能化系統(tǒng)進行開關(guān)控制的 高亮度LED路燈，包括風(fēng)能裝置，太陽能裝置，儲能裝置，智能化控制系統(tǒng)，高亮度白光LED， 燈柱及支架六個部分；所述的風(fēng)能裝置包括葉片、主動齒輪、增速箱、直流發(fā)電機所述的 太陽能裝置包括聚光透鏡、太陽能電池板；所述的儲能裝置為環(huán)保蓄電池；所述的智能化控 制系統(tǒng)包括智能光控開關(guān)電路(用于控制高亮度白光LED);所述的風(fēng)能裝置中的直流發(fā)電 機為電樞型發(fā)電機，其具有啟動力矩小，摩擦力小，發(fā)電效率高，并能通過轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電 磁力自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等優(yōu)點；
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，太陽能電池板安裝在路燈主體的頂端，下面是風(fēng)力發(fā)電裝 置。風(fēng)力發(fā)電裝置的上半部分是葉片，下半部分是發(fā)電機。本發(fā)明的發(fā)電機為直流發(fā)電機， 風(fēng)力發(fā)電裝置采用垂直軸反推式方法為發(fā)電機提供動力，通過風(fēng)吹動葉片帶動主動齒輪，再 經(jīng)過增速箱增速后為發(fā)電機提供動力產(chǎn)生直流電，然后儲存在蓄電池里面；太陽能電池板上 安裝聚光透鏡，把來自各個方向的太陽光聚到太陽能電池板，通過太陽能電池板產(chǎn)生的電流 也儲存在蓄電池里面。由風(fēng)力發(fā)電裝置和太陽能電池板組成的發(fā)電系統(tǒng)與蓄電池之間通過一 個充電控制電路連接在一起，使得一個電池充滿電后自動把電能儲存到另外一個蓄電池中， 若電池組充滿電，則自動切斷充電線路，若蓄電池中的電能低于臨界值，則自動恢復(fù)充電。 蓄電池通過光控系統(tǒng)與髙亮度白光LED連接在一起，使得該路燈在天亮?xí)r自動熄滅，在天黑 時自動開啟。


圖1是本發(fā)明的45°俯視圖2是本發(fā)明的45°仰視圖3是本發(fā)明的工作流程圖,
圖4是本發(fā)明的充電控制電路圖5是本發(fā)明的光控電路圖6是本發(fā)明的高亮度白光LED驅(qū)動電路圖； 圖7是本發(fā)明中風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)葉圖； 圖8是本發(fā)明中風(fēng)力發(fā)電裝置的機箱圖 圖9是本發(fā)明的聚光透鏡截面所有附圖中1——聚光透鏡，2—風(fēng)力發(fā)電裝置，3——燈柱，4~~燈罩，5—— 太陽能電池板，6~高亮度白光LED組，7——支架，8——螺釘，9——外殼，10~~風(fēng)葉， 11——法蘭盤，12——支臂，13——上連接孔，14~~下連接孔，15——承壓板，16——推力球軸承，17——向心球軸承，18——主動齒輪，19——#動齒輪，20——主軸，21— 一增速箱，22——發(fā)電機。
優(yōu)選實施例，結(jié)合圖l、圖2所示圖中聚光透鏡l、風(fēng)力發(fā)電裝置2、燈柱3、燈罩 4、太陽能電池板S、高亮度白光LED組6、支架7。
優(yōu)選實施例，結(jié)合圖3所示 一種智能化清潔能源高亮度LED路燈的工作流程為通過 風(fēng)力發(fā)電裝置2把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過充電控制電路后，把電能充入蓄電池。通過太陽能 電池板5把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過充電控制電路后，把電能充入蓄電池。蓄電池中的電能 經(jīng)過光控電路和高亮度白光LED驅(qū)動電路后，點亮高亮度白光LED 6。
優(yōu)選實施例，結(jié)合圖4所示風(fēng)力發(fā)電裝置2的正極與充電控制電路"充電"相連，負 極與地線相連。太陽能電池板正極與充電控制電路的"充電"相連，負極與地線相連。蓄電 池正極與直流+12V相連，負極與地線相連。IC1的電源電壓是通過R3和Dl穩(wěn)定，它不受電 池電壓變化的影響。輸入到IC1反相輸入端的參考電壓是由R4和D2再次穩(wěn)壓，電池電壓經(jīng) Rl， RP1，和R2分壓后與參考電壓比較，當(dāng)電池電壓升高到某個值時(由RP1設(shè)定)，IC1的 同相輸入端電壓將超過其發(fā)相輸入端的電壓，IC1輸出高電平，BG1和BG2導(dǎo)通，繼電器K1 吸合，切斷電池的充電電流，同時發(fā)光二極管D3發(fā)光，指示電池電已充滿。為了防止電池電 壓的微小下降使得充電電路立刻接通，IC1輸出端的電壓通過RP2和R5反饋到IC1的同相輸 入端，構(gòu)成正反饋，這時比較器類似于一個施密特觸發(fā)器，具有一定的遲滯效應(yīng)。即電池電 壓下降到使得充電電路再次接通的電壓值由RP2決定。
優(yōu)選實施例，結(jié)合圖5所示蓄電池正極與直流+12V相連，負極與地線相連。當(dāng)RG受 光照時，阻值下降，這時它輸出的控制信號為低電平，IC2輸出高電平，BG6導(dǎo)通，繼電器K2 吸合。當(dāng)RG不受光照時，阻值升高，這時它輸出的控制信號為高電平，IC2輸出低電平，BG6 截止，繼電器K2釋放。
優(yōu)選實施例，結(jié)合圖6所示高亮度白光LED驅(qū)動電路直流+12V與光控電路"接燈" 相連。這個電路把5-12V的電池電壓轉(zhuǎn)換成較高的電壓，可驅(qū)動10個串接的LED。通過LED 的電流為恒定流，由串接在LED支路的電阻上產(chǎn)生壓降，這個電壓與IC3內(nèi)部的參考電壓1.25V 進行比較，其電流保持在常數(shù)18.4mA。穩(wěn)壓管對IC3有保護作用。每個高亮度白光LED并聯(lián) 一個齊納二極管，當(dāng)其中一個高亮度白光LED損壞時，與其并聯(lián)的齊納二極管擊穿導(dǎo)通，使 其他高亮度白光LED能繼續(xù)正常工作，延長了高亮度白光LED組整體的壽命。
優(yōu)選實施例，結(jié)合圖7所示支臂12圍繞法蘭盤11均勻分布， 一共有5個支臂。每個 支臂上連接一個風(fēng)葉IO。風(fēng)葉采用輕質(zhì)量材料制成，支臂伸入風(fēng)葉中，作為風(fēng)葉的骨干。圍 繞法蘭盤中心在法蘭盤11上均勻鉆有5個上連接孔13。
如圖8所示承壓版15，推力球軸承16，主動齒輪18從上到下依次套在主軸20上。 承壓版15上鉆有5個下連接孔14,分別與上連接孔相對應(yīng)，法蘭盤11與承壓版15之間可 以用連接螺栓固定推力球軸承16用以承受軸向的壓力。主動齒輪18與傳動齒輪19相接，經(jīng) 過增速箱21增速后輸出給發(fā)電機22。外殼9與主軸20之間裝有向心球軸承17用以承受徑 向壓力。發(fā)電機地盤與外殼9之間用螺釘8固定。
如圖9所示聚光透鏡1的截面上半部分呈圓弧，下半部分呈梯形。聚光透鏡1由折射 率為1.4以上的輕質(zhì)量透明材料制成，下表面與太陽能電池板5緊貼。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，太陽能電池板5安裝在路燈主體的頂端，可以不受遮擋地吸收太陽能。太 陽能電池板5上安裝聚光透鏡1，可以把來自各個方向的太陽光會聚到太陽能電池板5上， 使單位面積太陽能電池板接受的太陽能比起沒有安裝聚光透鏡時大大增多，大大提高了太陽 能電池板的使用效率。光經(jīng)過一次折射進入聚光透鏡1后，在聚光透鏡1中傳播直至到達太 陽能電池板5，如同光在光導(dǎo)纖維中傳播一 樣。由于理論上全反射是無損失的而鏡面反射
4是有損失的，因此使用聚光透鏡會聚太陽光比使用鏡面會聚太陽光的效率更高。
本發(fā)明中的風(fēng)力發(fā)電裝置2采用垂直軸反推式方法為發(fā)電機提供動力。該方法可以使風(fēng)葉輕松地捕捉到來自各個方向的風(fēng)。而且風(fēng)葉10的面積大，長度長，可以在微風(fēng)的情況下產(chǎn)生很大的扭矩，帶動主動齒輪18,通過增速箱21增速后，推動發(fā)電機22發(fā)電。
本發(fā)明中的主軸20為空心軸，用以通過太陽能電池板5的輸出導(dǎo)線。本發(fā)明中的發(fā)電機22為直流發(fā)電機，其結(jié)構(gòu)與直流電動機相似，可以直接輸出直流電，因此不需要整流濾波電路，而直接把電能充入蓄電池。由于整流濾波過程有較大的能量損失，因此該方案可以大大減少電能的損失。而且在相同轉(zhuǎn)速的情況下，直流發(fā)電機得到的電壓比交流發(fā)電機得到的電壓大得多，因此其對轉(zhuǎn)速的要求大大低于交流發(fā)電機，即使風(fēng)力很小，直流發(fā)電機仍能提供充足的電壓為蓄電池充電。
本發(fā)明中的燈罩4采用鋁材料制成，內(nèi)壁涂有反光材料，這樣可以提高LED的散熱速度，延長LED的壽命。
權(quán)利要求
1、一種智能化清潔能源高亮度LED路燈，具體地說是一種把風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并且把這些電能儲存起來，通過智能化控制系統(tǒng)把電能提供給高亮度白光LED的一種路燈，包括風(fēng)能裝置，太陽能裝置，儲能裝置，智能化控制系統(tǒng)，高亮度白光LED，燈柱及支架六個部分；所述的風(fēng)能裝置包括葉片、主動齒輪、增速箱、直流發(fā)電機；所述的太陽能裝置包括聚光透鏡、太陽能電池板；所述的儲能裝置為環(huán)保蓄電池；所述的智能化控制系統(tǒng)包括用于控制高亮度白光LED的智能光控開關(guān)電路；所述的風(fēng)能裝置中的直流發(fā)電機為電樞型發(fā)電機。
2.輯起括，直能g ?！煅b電力力把電統(tǒng)后電控天§存包§ 、儲s機其電發(fā)動動，的系電充光在盯儲，L箱的光電^發(fā)的供供鏡生電滿斷過，隨能燈光速述白發(fā)g力明提提透產(chǎn)發(fā)充切通滅錢電路白增所度型f風(fēng)發(fā)機機光板的池動池熄i些種度、；亮樞§是本電電聚池成電自電動l這 一 亮輪板髙電g面；發(fā)發(fā)裝電組個則蓄自能把的高齒池制為^下機為為安能板 一 ，.，時^且g ，動電控機長，電法后上陽池得電電亮i并s統(tǒng)主能于電^端發(fā)方速板太電使?jié)M充天g ,光系、陽用發(fā)g頂是式增池過能，充復(fù)在閥能白制片太括流g的分推箱電通陽起組恢燈g電度控葉、包直i架部反速能，太一 池動路f為亮化括鏡統(tǒng)的關(guān)支半軸增陽板和在電自該一化高能包透系中相燈下直過太池置接若則得
全文摘要
本發(fā)明涉及智能化清潔能源高亮度LED路燈，包括風(fēng)能裝置，太陽能裝置，儲能裝置，智能化控制系統(tǒng)，高亮度白光LED，燈柱及支架六個部分；風(fēng)能裝置包括葉片、主動齒輪、增速箱、直流發(fā)電機；太陽能裝置包括聚光透鏡、太陽能電池板；智能化控制系統(tǒng)包括智能光控開關(guān)電路；風(fēng)能裝置中的直流發(fā)電機為電樞型發(fā)電機；太陽能電池板安裝在路燈主體的頂端，下面是風(fēng)力發(fā)電裝置。風(fēng)力發(fā)電裝置的上半部分是葉片，下半部分是發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電裝置采用垂直軸反推式方法為發(fā)電機提供動力，通過風(fēng)吹動葉片帶動主動齒輪，再經(jīng)過增速箱增速后為發(fā)電機提供動力產(chǎn)生直流電，然后儲存在蓄電池里面；太陽能電池板上安裝聚光透鏡，把來自各個方向的太陽光聚到太陽能電池板，通過太陽能電池板產(chǎn)生的電流也儲存在蓄電池里面。蓄電池通過光控系統(tǒng)與高亮度白光LED連接在一起，使得該路燈在天亮?xí)r自動熄滅，在天黑時自動開啟。
文檔編號F21S9/03GK101649983SQ200910037090
公開日2010年2月17日 申請日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月9日
發(fā)明者馬迪伽 申請人:廣州壹鵬電器科技有限公司;馬迪伽