專利名稱：太陽能噪聲光控led路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照明燈具，具體涉及一種太陽能噪聲光控LED路燈。
背景技術(shù)：
目前，隨著社會(huì)的發(fā)展，各個(gè)城市的道路都安裝了路燈，全世界每天有數(shù)億萬計(jì)的路燈在使用照明，而需要消耗大量的能源，但是石化能源的日益消耗逐漸減少，人們不得不研究開發(fā)新的能源來滿足人們的需求。太陽能的研究和應(yīng)用在長期的能源發(fā)展戰(zhàn)略中具有重要的地位，受到世界各國政府與科學(xué)界的高度重視，太陽能作為人類取之不盡用之不竭的能源，具有分布廣泛、安全、清潔、技術(shù)可靠等優(yōu)點(diǎn)，人們將其利用到各個(gè)方面，但是在陰天或黑夜，太陽能利用受到限制，若以太陽能為單一能量來源，無法保障路燈正常工作。交通噪聲包括機(jī)動(dòng)車輛、船舶、地鐵、火車、飛機(jī)等發(fā)出的噪聲，由于機(jī)動(dòng)車輛數(shù)目 的迅速增加，使得交通噪聲成為城市的主要噪聲來源，噪聲作為一種公眾環(huán)境污染，為人們深惡痛絕，人們試圖通過各種方法去加以解決。然而噪聲也是聲波，具有相當(dāng)?shù)哪芰恐?，如噪聲達(dá)到160dB的噴氣式飛機(jī)，其聲功率達(dá)到10000W ;噪聲達(dá)到140dB的大型鼓風(fēng)機(jī)，其聲功率為100W ;汽車、音響等聲源產(chǎn)生的噪聲能量也很大，而這些能量是具有加以吸收利用的可能性的?？茖W(xué)研究表明，利用聲電轉(zhuǎn)換材料，就可以將噪聲能量收集起來轉(zhuǎn)換成電能加以利用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述問題，提供一種太陽能噪聲光控LED路燈，其將太陽能發(fā)電和噪聲發(fā)電結(jié)合，給路燈提供足夠的能源，保證路燈的安全正常工作，安全、節(jié)能、環(huán)保。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為一種太陽能噪聲光控LED路燈，包括燈桿、設(shè)置在燈桿頂端的太陽能電池板、設(shè)置在燈桿頂部燈架上LED燈、設(shè)置在燈桿低端的蓄電池和控制系統(tǒng)，所述燈桿底部設(shè)置有聲電轉(zhuǎn)換裝置，蓄電池上設(shè)置有DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，太陽能電池板和聲電轉(zhuǎn)換裝置通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊與蓄電池連接。所述聲電轉(zhuǎn)換裝置為噪聲發(fā)電機(jī)。所述控制系統(tǒng)包括充放電保護(hù)模塊、光控模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、PWM模塊和無線模塊。本實(shí)用新型將太陽能與聲電轉(zhuǎn)換裝置結(jié)合在一起，產(chǎn)生的電能供給城市次干道和支道的路燈使用，既環(huán)保低碳又保證了路燈的連續(xù)工作，不會(huì)因天氣不好導(dǎo)致供電不足；在太陽能電池板和聲電轉(zhuǎn)換裝置與蓄電池之間設(shè)置有DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)行穩(wěn)壓，延長蓄電池使用壽命，采用LED燈作為路燈，LED燈有較強(qiáng)的發(fā)光方向性，節(jié)能、使用壽命長；路燈控制系統(tǒng)選為光控開啟、定時(shí)關(guān)閉，兼有半功率模式，在很大程度上節(jié)約了電能。

[0010]圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型工作原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖I、圖2所不,一種太陽能噪聲光控LED路燈,包括燈桿2、設(shè)置在燈桿2頂端的太陽能電池板I、設(shè)置在燈桿2頂部燈架4上LED燈5、設(shè)置在燈桿2低端的蓄電池3，控制系統(tǒng)可以設(shè)置在太陽能電池板I的下方，也可以設(shè)置在燈桿2上，燈桿2底部設(shè)置有聲電轉(zhuǎn)換裝置6，蓄電池3上設(shè)置有DC/DC轉(zhuǎn)換模塊7 ;太陽能電池板I輸出端和聲電轉(zhuǎn)換裝置6輸出端通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊7與蓄電池3輸入端連接，蓄電池3輸出端通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊7與LED燈5連接，控制系統(tǒng)同時(shí)控制DC/DC轉(zhuǎn)換模塊7、蓄電池3和LED燈5。
控制系統(tǒng)包括充放電保護(hù)模塊、光控模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、PWM模塊和無線模塊。充放電保護(hù)模塊的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點(diǎn)附近，以獲得最高效率，放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障，如電池開路或接反時(shí)切斷開關(guān)；光控模塊采用光敏元件作為傳感器，根據(jù)照在上面光線的強(qiáng)弱不同，而產(chǎn)生電流或電壓的變化，再通過控制電路實(shí)現(xiàn)燈管的關(guān)斷或開通，太陽電池本身就是光敏元件，在一定范圍內(nèi)太陽電池的短路電流與光強(qiáng)成正比，太陽電池的光電流隨光線強(qiáng)弱的變化相當(dāng)靈敏，本實(shí)用新型控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)太陽電池板電壓檢測電路判斷外界環(huán)境亮度，具有環(huán)境照度探測準(zhǔn)確、可靠性高等特點(diǎn)；實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊采用DS12887芯片為中央控制系統(tǒng)和無線通信模塊提供時(shí)鐘基準(zhǔn)，保證整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘準(zhǔn)確性和一致性；用PWM方式調(diào)節(jié)輸出電流的大小，進(jìn)而調(diào)整大功率LED的亮度，另外還能夠智能控制LED路燈輸入電流大小，使LED芯片一直保持在低溫狀態(tài)下，低溫的芯片也可提高LED路燈的使用壽命；無線通信的模塊用的是LSD — RFC1100無線模塊，它的通信方式是透明的，即邊發(fā)邊收，本實(shí)用新型用兩個(gè)無線模塊，一塊是安裝在測控終端上，另一塊是安裝在故障檢測車上，兩個(gè)模塊之間相互傳輸數(shù)據(jù)，故障檢測車可以通過無線模塊將檢測信號(hào)傳送給路燈的測控終端，測控終端收到檢測信號(hào)后，把路燈的工作信息發(fā)送給檢測車，檢測車接收到路燈的工作信息后，開始分析路燈的工作狀態(tài)。在目前情況下，聲光互補(bǔ)LED路燈主要用于次干道和支路，因?yàn)檫@些道路較為開闊，以保證太陽能可以被持續(xù)利用，本實(shí)用新型LED燈可以采用140W白色大功率LED。單晶硅、多晶硅太陽能電池具有制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)換效率相對較高的特點(diǎn)，其中多晶硅薄膜電池以較少的用硅量，較小的體積與較高的轉(zhuǎn)換效率，所以本實(shí)用新型電池最好選擇多晶硅太陽能電池。為了盡可能多地接收太陽輻射能，光伏組件要選擇最佳傾角，由于冬季照明時(shí)間長，太陽能路燈計(jì)算光伏組件最佳傾角時(shí)以冬半年接收太陽能輻射量最大為約束條件，不同地區(qū)，傾斜角度不同，經(jīng)實(shí)踐，鄭州地區(qū)安裝的太陽能路燈系統(tǒng)，光伏組件最佳傾角為41. 72°。目前聲電轉(zhuǎn)換方法有很多種，如人造鈮酸鋰的利用、鋯鈦酸鉛陶瓷的利用、對電容話筒原理的使用、噪聲收集轉(zhuǎn)化、利用微弱聲波振動(dòng)制冷、壓電陶瓷等，韓國研究人員金智勛等人利用劍橋大學(xué)的研究成果，并利用人耳吸收聲波的原理，制造出了仿照人耳吸收聲音的鼓膜的噪聲發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)是一種名為“聲雷”的概念機(jī)，可以將噪聲沖擊波對仿生鼓膜的震動(dòng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來，當(dāng)和電器連接時(shí)就可以釋放電能，本實(shí)用新型聲電轉(zhuǎn)換裝置采用“聲雷”噪聲發(fā)電機(jī)。蓄電池把白天太陽能電池組件和聲電轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的能量盡量存儲(chǔ)下來，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)一部分，滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能，蓄電池充電方法選為分只同時(shí)均充法，既保證了蓄電池組中每只蓄電池均能“充滿”，又能保證每只電池不會(huì)發(fā)生過充電及過放電情況，提高了蓄電池組容量的有效利用率及每只蓄電池的使用壽命。太陽能電池板和聲電轉(zhuǎn)換裝置通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊與蓄電池連接，利用DC/DC轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行穩(wěn)壓，經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換后的電壓為15V。本實(shí)用新型具體工作時(shí)，太陽能電池板I、聲電轉(zhuǎn)換裝置6分別將太陽能、噪聲的能量轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊7向蓄電池3充電，蓄電池3將電能儲(chǔ)存起來供LED路燈5使用，控制系統(tǒng)由充放電保護(hù)模塊、光控模塊，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、PWM(脈沖寬度調(diào)制)模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪K組成，太陽電池本身就是光敏元件，在光線很弱時(shí)，光控模塊開始工作，驅(qū)動(dòng)LED路燈亮，同時(shí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊導(dǎo)通，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到設(shè)定時(shí)間時(shí)進(jìn)入半功率模式，再計(jì)時(shí)到規(guī)定時(shí)間轉(zhuǎn)入全功率模式，最后計(jì)時(shí)到規(guī)定時(shí)間停止工作；本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)電路輸出電流的大小是通過控制系統(tǒng)中的PWM在系統(tǒng)的軟件程序中調(diào)節(jié)，電流的大小決·定了 LED燈的亮度；最后無線模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的收發(fā)；并完成整個(gè)智能控制系統(tǒng)的調(diào)試工作。
權(quán)利要求1.一種太陽能噪聲光控LED路燈，包括燈桿、設(shè)置在燈桿頂端的太陽能電池板、設(shè)置在燈桿頂部燈架上LED燈、設(shè)置在燈桿低端的蓄電池和控制系統(tǒng)，其特征在于所述燈桿底部設(shè)置有聲電轉(zhuǎn)換裝置、蓄電池、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，太陽能電池板和聲電轉(zhuǎn)換裝置通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊與蓄電池連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能噪聲光控LED路燈，其特征在于所述聲電轉(zhuǎn)換裝置為噪聲發(fā)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能噪聲光控LED路燈，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括充放電保護(hù)模塊、光控模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、PWM模塊和無線模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能噪聲光控LED路燈，包括燈桿、設(shè)置在燈桿頂端的太陽能電池板、設(shè)置在燈桿頂部燈架上LED燈、設(shè)置在燈桿低端的蓄電池和控制系統(tǒng)，燈桿底部設(shè)置有聲電轉(zhuǎn)換裝置，蓄電池上設(shè)置有DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，太陽能電池板和聲電轉(zhuǎn)換裝置通過DC/DC轉(zhuǎn)換模塊與蓄電池連接。本實(shí)用新型將太陽能與聲電轉(zhuǎn)換裝置結(jié)合在一起，產(chǎn)生的電能供給城市次干道和支道的路燈使用，既環(huán)保低碳又保證了路燈的連續(xù)工作，不會(huì)因天氣不好導(dǎo)致供電不足，本實(shí)用新型節(jié)能環(huán)保、使用壽命長。
文檔編號(hào)F21W131/103GK202708954SQ201220409640
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月18日
發(fā)明者竇浩楨, 李怡恩, 許狀, 徐咪, 張業(yè)廣, 趙素平 申請人:竇浩楨, 李怡恩, 許狀, 徐咪, 張業(yè)廣, 趙素平