專利名稱：風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)及路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于能源領(lǐng)域，涉及太陽(yáng)能與風(fēng)能，尤其是太陽(yáng)能與風(fēng)能互補(bǔ)的路燈。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能路燈是一種新型照明產(chǎn)品，主要原理為使用太陽(yáng)能電池板白天接受太陽(yáng)輻射，把太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為直流電，通過(guò)控制器的控制給蓄電池充電，晚上通過(guò)控制器控制蓄電池放電給光源供電的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)照明。太陽(yáng)能路燈由太陽(yáng)能電池板、蓄電池、控制器、光源、 燈桿、燈臂及相關(guān)附件組成。其中太陽(yáng)能電池板可以是12V或MV，大小由幾WP到幾百WP。 主要作用為完成光轉(zhuǎn)電給蓄電池供電。蓄電池為普通鉛酸12V蓄電池，主要作用為給光源提供電源。控制器現(xiàn)在市場(chǎng)的主流產(chǎn)品主要有充放電控制，光控時(shí)控等功能，其它都為不關(guān)鍵部位，不詳細(xì)闡述。目前，太陽(yáng)能路燈的問(wèn)題在于資源浪費(fèi)。因?yàn)樘?yáng)能系統(tǒng)穩(wěn)定性差，且受天氣影響大，如果在太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中加一部直流風(fēng)機(jī)，可大大減小電池板的功率，降低成本，并可利用風(fēng)能進(jìn)行雙能源供電。在陰雨天的時(shí)候太陽(yáng)能不能正常工作，但一般在雨天會(huì)有風(fēng)， 所以風(fēng)機(jī)可以正常工作，使太陽(yáng)能與風(fēng)能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)光互補(bǔ)太陽(yáng)能路燈，其利用太陽(yáng)能和風(fēng)能進(jìn)行雙能源供電，確保在陰雨天路燈也能正常工作。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)，包括風(fēng)能發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、控制器和蓄電池， 風(fēng)能發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板分別將風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，且與蓄電池相連并為其充電，控制器分別連接風(fēng)能發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板，且控制其對(duì)蓄電池的充電。所述風(fēng)能發(fā)電機(jī)具有機(jī)械制動(dòng)加電磁制動(dòng)的雙保險(xiǎn)制動(dòng)系統(tǒng)。所述太陽(yáng)能電池板的能量轉(zhuǎn)化率在15% -17%。所述控制器具有低電壓升壓充電系統(tǒng)和過(guò)放保護(hù)系統(tǒng)。所述蓄電池采用瞬時(shí)啟動(dòng)電壓低和負(fù)載功率匹配的能多次反復(fù)充放的浮點(diǎn)電壓在20-28V間的免維護(hù)膠體蓄電池。一種采用上述電源系統(tǒng)的路燈，其包括風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)、燈桿和光源，風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)和光源安裝于燈桿上，風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)與光源相連為其提供電能。所述風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)的控制器還具有時(shí)控系統(tǒng)，通過(guò)其內(nèi)部時(shí)鐘來(lái)控制燈亮持續(xù)時(shí)間。由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果1、節(jié)能把風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，用自然的可在生能源、取之不盡、用之不竭；[0015]2、環(huán)保無(wú)污染、無(wú)噪音、無(wú)輻射3、安全12v電壓，絕無(wú)觸電、火災(zāi)等意外事故4、方便安裝簡(jiǎn)潔、無(wú)須架線或“開膛破肚”施工、無(wú)停電、限電顧慮5、壽命長(zhǎng)科技含量高、控制系統(tǒng)智能化、性能穩(wěn)定可靠、壽命長(zhǎng)達(dá)15-20年。6、品位高綠色能源、綠色照明，提高使用者和使用地的檔次，標(biāo)志性強(qiáng)7、投資少一次性投入，無(wú)限產(chǎn)出，不用市電、長(zhǎng)期受用，零維護(hù)8、適應(yīng)性強(qiáng)、適應(yīng)范圍廣風(fēng)光互補(bǔ)克服了環(huán)境和負(fù)載的限制，應(yīng)用范圍十分廣泛

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。本實(shí)用新型的太陽(yáng)能風(fēng)光互補(bǔ)路燈，由風(fēng)能發(fā)電機(jī)1、太陽(yáng)能電池板2、風(fēng)光互補(bǔ)專用控制器4、蓄電池6、光源5及燈桿3附件構(gòu)成。主要原理為太陽(yáng)能電池板2在太陽(yáng)能輻射下給蓄電池6充電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)1在有風(fēng)的情況下給蓄電池6充電，再經(jīng)由蓄電池6供給光源5，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能與太陽(yáng)能的雙能源利用。1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低風(fēng)速啟動(dòng)、低風(fēng)速發(fā)電、抗腐蝕、抗臺(tái)風(fēng)作為路燈應(yīng)用型風(fēng)力發(fā)電機(jī)不僅要保障安全性、美觀性及實(shí)用性，現(xiàn)市場(chǎng)上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以解決其在2. 0米/秒的風(fēng)速下能開始轉(zhuǎn)動(dòng)，在2. 5米/秒的風(fēng)速下開始充電。 此外，如應(yīng)用在沿海地區(qū)，必須能抗最大14級(jí)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，因此必須有機(jī)械制動(dòng)加電磁制動(dòng)的雙保險(xiǎn)制動(dòng)系統(tǒng)。在選材上為了防止在沿海地區(qū)空氣的腐蝕，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各個(gè)部件必須是防腐蝕材料加工而成。2、控制系統(tǒng)的智能控制(光控、時(shí)控、過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載、欠壓、保護(hù)等)作為路燈控制系統(tǒng)，不僅要實(shí)現(xiàn)光效控制還需要配以時(shí)間控制，從而達(dá)到智能自動(dòng)控制的目的，在充放電期間不僅要實(shí)現(xiàn)防止過(guò)度的充電、放電，還需要實(shí)現(xiàn)過(guò)度的放電等功能。此外，控制系統(tǒng)核心的一塊低電壓升壓充電系統(tǒng)，在風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電所發(fā)出的電壓小于MV大于15V的情況下，對(duì)這部分電能進(jìn)行升壓到MV以上，這樣就能對(duì)其進(jìn)行充分利用。白天當(dāng)陽(yáng)光照射到太陽(yáng)電池表面時(shí)，太陽(yáng)電池的光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能，電能通過(guò)導(dǎo)線傳送到控制器，控制器檢測(cè)蓄電池的電壓情況，決定是否進(jìn)行充電；傍晚，光線逐漸減弱， 太陽(yáng)電池的工作電壓電流不斷下降，當(dāng)工作電壓小于控制器設(shè)定的電壓時(shí)，充電結(jié)束，同時(shí)放電開始，直到第二天太陽(yáng)電池產(chǎn)生的電壓大于控制器設(shè)定的電壓時(shí)，放電結(jié)束。這就是太陽(yáng)能燈具的光控原理。時(shí)控則通過(guò)其內(nèi)部時(shí)鐘來(lái)控制燈亮持續(xù)時(shí)間。這就是系統(tǒng)采用光控 +時(shí)控的方式。過(guò)放保護(hù)系統(tǒng)在持續(xù)陰雨天時(shí)保證正常的照明，但是特殊情況下當(dāng)系統(tǒng)的蓄電池放到一定范圍時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，阻止繼續(xù)放電，防止損壞蓄電池的使用壽命。3、支撐系統(tǒng)的承載、抗臺(tái)風(fēng)、造型設(shè)計(jì)普通路燈的燈桿頂端無(wú)承載需求，但作為風(fēng)光互補(bǔ)路燈不僅有50kg的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重量和太陽(yáng)能電池組的重量，還要考慮在臺(tái)風(fēng)到來(lái)的情況下的一個(gè)抗撓度的需要， 風(fēng)機(jī)在大風(fēng)下高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中是一個(gè)整體受力面，因此綜合上述因素?zé)魲U的強(qiáng)度和截面造型必須考慮以上安全性的因素。4、儲(chǔ)能系統(tǒng)的啟動(dòng)瞬間電壓及充放容量的選擇應(yīng)用于風(fēng)光互補(bǔ)太陽(yáng)能路燈的儲(chǔ)能電池，需要不停的充放，因此，在對(duì)電池做選擇時(shí)主要還是選擇瞬時(shí)啟動(dòng)電壓低和負(fù)載功率較匹配的能多次反復(fù)充放的浮點(diǎn)電壓在 20-28V間的免維護(hù)膠體蓄電池。5、太陽(yáng)能功率匹配性及轉(zhuǎn)化率匹配性選擇風(fēng)光互補(bǔ)路燈所采用的光伏組件因應(yīng)用地光照資源的條件限制，在選擇及配比功率上要考慮經(jīng)濟(jì)性的因素，無(wú)論單晶硅、多晶硅或者非晶硅材質(zhì)的太陽(yáng)能電池組件，在滿足其轉(zhuǎn)化率在15% -17%的按要求因地制宜的選擇。選擇安裝時(shí)還需要根據(jù)安裝地所處緯度的不同設(shè)定不同向陽(yáng)傾角。6、低壓照明燈具的整合與匹配性風(fēng)光互補(bǔ)路燈的照明燈具，在選擇上以低壓24V燈具為主，如節(jié)能燈、無(wú)極燈、LED 燈、金鹵燈等，這些燈具的不同組合的亮度可以達(dá)到普通高壓燈具照明的效果，燈具的照度、高度等一系列參數(shù)需要符合路燈的標(biāo)準(zhǔn)，燈具功率大小不僅需要和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的發(fā)電功率匹配，還要和使用地的風(fēng)資源及太陽(yáng)能資源相匹配。且安全無(wú)觸電危險(xiǎn)。7、以上六大部分系統(tǒng)整合(可靠性、匹配性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性、)以上“風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、控制系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)” 這六大部分的整合，不僅僅是1+1 = 2的道理，而是最終需要達(dá)到1+1 = 1的要求，任何一部分的不匹配都會(huì)牽動(dòng)全部系統(tǒng)的改變。而且因各地情況不一樣就需要不同的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)技術(shù)來(lái)適應(yīng)區(qū)域變化，從而達(dá)最經(jīng)濟(jì)、最符合用戶要求的系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)安全可靠性第一；實(shí)用性第二 ；各個(gè)組成部分及整體設(shè)計(jì)完美性第三；經(jīng)濟(jì)性第四。六大系統(tǒng)的整合最終作為路燈，滿足不同地區(qū)用戶的需要是才是最終的目的。普通路燈不僅需要開溝布線、支付用電費(fèi)用，還要防止電纜被盜的現(xiàn)象，用電需要消耗一次性能源。如果涉及到停電是整片區(qū)域都停電。不僅屬于用電污染設(shè)備，而且還需要支付高昂的電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用。風(fēng)光互補(bǔ)太陽(yáng)能路燈不僅不需要消耗一次性能源，可以自己發(fā)電滿足自己使用， 不僅可以防盜而且利用可再生的風(fēng)能和太陽(yáng)能滿足照明的使用要求，就是一次性投入稍高。但可以一勞永逸，無(wú)需支付電費(fèi)，即美觀又能為節(jié)能減排開辟新的天地。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，對(duì)于本實(shí)用新型做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)，其特征在于包括風(fēng)能發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、控制器和蓄電池，風(fēng)能發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板分別將風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，且與蓄電池相連并為其充電，控制器分別連接風(fēng)能發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板，且控制其對(duì)蓄電池的充電。
2.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)能發(fā)電機(jī)具有機(jī)械制動(dòng)加電磁制動(dòng)的雙保險(xiǎn)制動(dòng)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述太陽(yáng)能電池板的能量轉(zhuǎn)化率在 15% -17%。
4.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述控制器具有低電壓升壓充電系統(tǒng)和過(guò)放保護(hù)系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電池采用瞬時(shí)啟動(dòng)電壓低和負(fù)載功率匹配的能多次反復(fù)充放的浮點(diǎn)電壓在20-28V間的免維護(hù)膠體蓄電池。
6.一種采用權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)的路燈，其特征在于其包括風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)、燈桿和光源，風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)和光源安裝于燈桿上，風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)與光源相連為其提供電能。
7.如權(quán)利要求6所述的路燈，其特征在于所述風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)的控制器還具有時(shí)控系統(tǒng)，通過(guò)其內(nèi)部時(shí)鐘來(lái)控制燈亮持續(xù)時(shí)間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)，包括風(fēng)能發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、控制器和蓄電池，風(fēng)能發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板分別將風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，且與蓄電池相連并為其充電，控制器分別連接風(fēng)能發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板，且控制其對(duì)蓄電池的充電。本實(shí)用新型還公開了一種采用上述電源系統(tǒng)的路燈，其包括風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)、燈桿和光源，風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)和光源安裝于燈桿上，風(fēng)能光能互補(bǔ)電源系統(tǒng)與光源相連為其提供電能。本實(shí)用新型的電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且節(jié)能環(huán)保，路燈則更是免去了排線、以及大面積停電等困擾。
文檔編號(hào)F21S9/04GK201947012SQ201120004458
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者解龍, 霍慶春 申請(qǐng)人:上海鋒皇能源科技有限公司