多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置的制作方法

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專利名稱：多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種路燈及太陽能光電轉換及風力發(fā)電技術，用電高效節(jié) 能技術，光能回收技術，特別涉及智能控制路燈及太陽能光電轉換及風力發(fā)電，風能、光能量轉換為電能儲存，光能再回收儲存，并加以再利用的裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，已經有風力發(fā)電技術、太陽能光電轉換技術、用電低節(jié)
能技術，原始高耗能路燈技術，LED燈技術，但都是使用的單種技術，用能效率低，沒有真正的滿足技術與產品市場的要求，而且這些產品不能運用在大容量的無電區(qū)以及4家用電器之中用電，達不到低耗能高效率，若將以上各種技術同時綜合應用，增加多種有利技術，消除技術缺餡，其中有許多技術難題尚有待解決。
另外，目前人們的日常生活中，照明燈及家用電器將大量的電力浪費在無用的發(fā)熱、發(fā)光上，以及浪費在材質低劣和技術落后上。在能源日見緊張的當代，如何利用新能源和用電回收無效能源，使這一部分電能得以利用，是一個很有必要的技術課題。
如原始照明路燈電能轉化效率40%， C0Scl) 0. 46。電子節(jié)能燈用能效率65°/。、 COScj)O. 65-0. 96。日光燈用能效率48°/。， COScbO. 5-0. 52。小型電動機窗-3KW用電效46%， COS (J) 0. 38-0. 54。 3. 5KW-7. 5KW，電動機用電效率48%-55%, COS c|) 0. 46-0. 56， 7. 5KW以上電動機用電效率58%-70%, COS c|) 0. 58-0. 69。照明至電器i殳備平均用電效率約58%-62%,全面用電總浪費40%，減去電器正常自耗6%，真正浪費平均為34%，這些不良的浪費因素主要問題出于技術落后，材質低劣，商家追求個人利益所致。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷和不利因素，本發(fā)明提出一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置，解決綜合技術各個單元之間沖突的問題，將各個單元的能源利用提高，把多余的無效電能大部回收，再加利用。
為了解決上述目的，本發(fā)明通過采用以下技術方案來實現(xiàn) 實施一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法，所述方法包括
A. 首先設置風電儲能單元、光電儲能單元、智能控制單元和路燈單
元；
B. 然后設置一風電自動增益控制4企測單元連接風電儲能單元，輸入風電儲能單元的電能，并檢測輸出電能的電壓的高低，風電自動增益控制檢測單元的輸出連接蓄電池，然后將風電檢測單元的監(jiān) 控制端通過風電控制線組與智能控制單元連接；
C. 同時再設置一光電自動增益控制檢測單元連接光電儲能單元，輸入光電儲能單元的電能，并檢測輸出電能的電壓的高低，光電檢測單元的輸出連接蓄電池，然后將光電檢測降單元的控制端通過光電控制線組與智能控制單元連接；
D. 再將智能控制單元的一輸入端口通過電壓傳感器與市電連接，感知市電電壓的輸入來電狀況；
E. 再設置一路燈控制單元，路燈控制單元的控制端通過路燈控制線組與智能控制單元連接，路燈控制單元包括路燈蓄電池輸入端和路燈市電輸入端和節(jié)能電路無效電能回收；這兩個端口分別向路燈單元供電；
F. 接下來將路燈蓄電池輸入端與光電自動增益控制檢測單元的輸出端和風電自動增益控制檢測單元的輸出端以及蓄電池連接在一起；
G. 在白天時，路燈單元不工作，智能控制單元通過路燈控制線組控制路燈控制單元關斷與蓄電池的連接，和關斷與市電的連接；
此時，
G-al)、風電自動增益控制檢測單元檢測風電儲能單元的輸出電壓，當輸出電壓高于Vfmx (風電門限電壓)，則風
電儲能單元的輸出電壓直接輸出至蓄電池充電； G-a2)、當風電儲能單元的輸出電壓低于Vfmx，風電儲能單元的輸出電壓改接至一風能DC/DC變換器，然后由風能 DC/DC變換器的輸出接至蓄電池充電； G-a3)、當風電儲能單元的輸出電壓為零，則風電自動增益控制4企測單元斷開與蓄電池的連接；同時，
G-bl)、此時光電自動增益控制檢測單元檢測光電儲能單元的輸出電壓，當輸出電壓高于Vgmx (光電門限電壓)，
則光電儲能單元的輸出電壓直接輸出至蓄電池儲能；
G-b2)、當光電儲能單元的輸出電壓低于Vgmx,光電儲能
單元的輸出電壓改接至一光能DC/DC變換器，然后由光能 DC/DC變換器的輸出接至蓄電池充電； G-b3)、當光電儲能單元的輸出電壓為零，則光電自動增益控制檢測單元斷開與蓄電池的連接。 H. 在夜里時，智能控制單元檢測交流點輸出有無負載電流輸出，當有負載電流輸出，且輸出電流大于lout(負載定限電流)，則智能控制單元通過路燈控制線組控制路燈控制單元關斷與蓄
電池的連^;,和4妄通與市電的連"t妻，路燈單元點亮工作；
當沒有電流輸出或輸出電流小于Iout，則智能控制單元通過路燈控制線組控制路燈控制單元關斷與市電的連接，和接通與蓄電池的連接，路燈單元點亮工作；
同時，
H-al)、風電自動增益控制檢測單元檢測風電儲能單元的
輸出電壓，當輸出電壓高于Vfmx,則風電儲能單元的輸出
電壓直接輸出至蓄電池充電；
H-a2)、當風電儲能單元的輸出電壓低于Vfmx，風電儲能單元的輸出電壓改接至風能DC/DC變換器，然后由風能DC/DC變換器的輸出接至蓄電池充電； H-a3)、當風電儲能單元的輸出電壓為零，則風電自動增益控制4全測單元斷開與蓄電池的連接；同時，
H-bl)、此時光電自動增益控制檢測單元檢測光電儲能單元的輸出電壓，當輸出電壓高于Vgmx，則光電儲能單元的
輸出電壓直接輸出至蓄電池儲能；
H-b2)、當光電儲能單元的輸出電壓低于Vgmx,光電儲能
單元的輸出電壓改接至一光能DC/DC變換器，然后由光能
DC/DC變換器的輸出接至蓄電池儲能；
H-b3)、當光電儲能單元的輸出電壓為零，則光電檢測單
元斷開與蓄電池的連接。
上述方法中
在步驟A中增設一電路冗余儲能單元，所述電路冗余儲能單元的輸出端連接電路冗余控制單元，所述電路冗余控制單元的輸出連接蓄電池，所述電路冗余控制單元的控制端通過冗余控制線組連接智能控制單元；
所述電路冗余控制單元在路燈單元點亮工作時，且是在市電供電時，由智能控制單元通過路燈控制線組控制，將冗余電能通過冗余DC/DC變換器的輸出接至蓄電池充電。
上述方法中
在步驟G中，當所述風電自動增益控制檢測單元和光電自動增益控制檢測單元的輸出端同時向蓄電池充電，智能控制單元將開通電壓高的一個單元保持與蓄電池的接通，關斷電壓低的一個單元的連接；
被關斷的一個自動增益控制^r測單元，將輸出電能暫存在自己的暫存容器中；
直到智能控制單元檢測到原來輸出電壓高的自動增益控制檢測單元的輸出電壓已經低于另一個未被接通的自動增益控制檢測單元的輸出電壓，此時智能控制單元將兩單元的接通關斷調換，被關斷的自動增益控制檢測單元，將輸出電能暫存在自己的暫存容器中。上述方法中
所述風電自動增益控制4企測單元和光電自動增益控制沖企測單元和電路冗余控制單元的輸出端同時向蓄電池充電，智能控制單元將開通電壓高的一個單元保持與蓄電池的接通，關斷電壓低的兩個單元的連接；
被關斷的兩個單元，將輸出電能暫存在自己的暫存容器中；
直到智能控制單元檢測到原來輸出電壓高的單元的輸出電壓已經低于另一個原來未被接通的單元的輸出電壓，此時智能控制單元將新的電壓高的單元接通蓄電池，關斷其余兩個單元，這兩個單元將輸出電能暫存在自己的暫存容器中。
上述方法中
優(yōu)選的，將所述光電儲能單元安裝于一追光器上，所述追光器連接智能控制單元，智能控制單元還連接追光傳感器，白天時，智能控制單元控制光電儲能單元對準日光，夜里智能控制單元控制光電儲能單元對準路燈單元。
根據上述方法設計制造一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的裝置，所述裝置包括
一風電儲能單元，
一光電儲能單元，
一智能控制單元，
一蓄電池，
一路燈單元，
DC/AC電能轉化器，
交流電輸出110V/220V/380V的端子等等。
一風電自動增益控制檢測單元的輸入連接風電儲能單元的輸出，所述風電自動增益控制檢測單元包括檢測風電儲能單元輸出電壓高低的檢測器，風電自動增益控制檢測單元的輸出連接蓄電池，風電自動增益控制檢測單元的控制端通過風電控制線組與智能控制單元連接；
一光電自動增益控制檢測單元的輸入連接光電儲能單元的輸出，所述光電自動增益控制檢測單元包括檢測光電儲能單元輸出電壓高低的檢測器，光電自動增益控制檢測單元的輸出連接蓄電池，光電自動增益控制檢
測單元的控制端通過光電控制線組與智能控制單元連接；
智能控制單元的一輸入端口通過電壓傳感器與市電連接，檢測市電電
壓；
一路燈控制單元，路燈控制單元的控制端通過路燈控制線組與智能控
制單元連接，路燈控制單元包括路燈蓄電池輸入端和路燈市電輸入端；這兩個端口連4矣分別向路燈單元供電的蓄電池和市電；
所述風電自動增益控制檢測單元包括風能DC/DC變換器，風能DC/DC 變換器的輸出接至蓄電池；
所述光電自動增益控制檢測單元包括光能DC/DC變換器，光能DC/DC 變換器的輸出接至蓄電池。
所述裝置還包括
一電路冗余儲能單元，所述電路冗余儲能單元的輸出端連接電路冗余控制單元；
所述電路冗余控制單元的輸出連接蓄電池，所述電路冗余控制單元的控制端通過冗余控制線組連接智能控制單元；
所述電路冗余控制單元包括冗余DC/DC變換器，冗余DC/DC變換器的輸出接至蓄電池。
風電自動增益控制檢測單元包括風電能暫存容器，光電自動增益控制檢測單元包括光電能暫存容器，電路冗余控制單元包括冗余電能暫存容器；風電能暫存容器連接在風電自動增益控制^f全測單元的電能輸入端；光電能暫存容器連接在光電自動增益控制檢測單元的電能輸入端；冗余電能暫存容器連接在電路冗余控制單元的電能輸入端。所述風電能暫存容器、光電能暫存容器、冗余電能暫存容器是超級電容組或蓄電池或二者組合。
所述光電儲能單元可以安裝于一追光器上，所述追光器連接智能控制單元，智能控制單元還連接追光傳感器，追光器安裝高度低于路燈單元。本發(fā)明適于用于無市電的地區(qū)用電，也適用于有市電的地區(qū)用電節(jié)能。適用范圍城市、農村、居民、路燈、商業(yè)、機關、學校、中小家用電器。
本發(fā)明的技術把光與風與電進行互補運用，填補光風電之間的時差，把三種能源所發(fā)出的能量運用在最佳時期，實現(xiàn)供能、儲能、用能、節(jié)能的目的。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是在一個系統(tǒng)中，至少設置一風電儲能單元和一光電儲能單元，也可以設置電路冗余儲能單元，本發(fā) 明在多個點同時進行能源回收，解決了多點對一點同時充電的互相影響問題。
本發(fā)明將回收的能量4諸存于蓄電池中，在蓄電池充滿時，可以點亮7 個夜晚的路燈。在回收過程中，蓄電池的電能還可以經直流/交流變換，驅動風扇、電腦、電^L等家用電器，達到了節(jié)約能源的目的，少用市電達約 90%。

圖1是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置的原理方框示意圖2是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置的路燈控制單元的原理示意圖3是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置中風電自動增益控制4企測單元的原理示意圖4是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置中光電自動增益控制檢測單元的原理示意圖5是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置中的電路冗余控制單元原理示意圖6是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置中判斷晝夜決定路燈開停部分的原理示意圖7是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置中風力發(fā)電部分電源輸出原理示意圖8是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置中追光器的示意圖9是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置的總體結構原理示意圖10是本發(fā)明一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置中市電轉為路燈使用的直流開關電源的原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述如圖1~圖9所示最佳實施例，
實施多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法，如圖l所示，所述方法包
括
A. 首先設置風電儲能單元IO、光電儲能單元20、智能控制單元80 和路燈單元40;
B. 然后設置一風電自動增益控制檢測單元110連接風電儲能單元 10，輸入風電儲能單元10的電能，并^r測輸出電能的電壓的高低，風電自動增益控制檢測單元110的輸出連接蓄電池90,然后將風電自動增益控制檢測單元110的控制端通過風電控制線組81與智能控制單元80連接；
C. 同時再設置一光電自動增益控制檢測單元120連接光電儲能單元20，輸入光電儲能單元20的電能，并檢測輸出電能的電壓的高低，光電自動增益控制檢測單元120的輸出連接蓄電池90，然后將光電自動增益控制檢測單元120的控制端通過光電控制線組82與智能控制單元80連接；
D. 再將智能控制單元80的一輸入端口通過電壓傳感器91與市電連接，感知市電電壓的有無；
E. 再設置一路燈控制單元140，路燈控制單元140的控制端通過路燈控制線組84與智能控制單元80連接,路燈控制單元140包括路燈蓄電池輸入端和路燈市電輸入端；這兩個端口分別向路燈單元40供電；F. 接下來將路燈蓄電池輸入端與光電自動增益控制檢測單元120 的輸出端和風電自動增益控制檢測單元110的輸出端以及蓄電池9G連接在一起；
G. 在白天時，路燈單元40不工作，智能控制單元80通過路燈控制線組84控制路燈控制單元140關斷與蓄電池90的連接，和關斷與市電的連接；
此時，
G-al)、風電自動增益控制檢測單元110檢測風電儲能單元10的輸出電壓，當輸出電壓高于Vfmx，則風電儲能單元 10的輸出電壓直接輸出至蓄電池90充電； G-a2)、當風電儲能單元10的輸出電壓低于Vfmx,風電儲能單元10的輸出電壓改接至一風能DC/DC變換器112，然后由風能DC/DC變換器112的輸出接至蓄電池90充電； G-a3)、當風電儲能單元10的輸出電壓為零，則風電自動增益控制^f企測單元110斷開與蓄電池90的連接；同時，
G-bl)、此時光電自動增益控制檢測單元120檢測光電儲
能單元20的輸出電壓，當輸出電壓高于Vgmx，則光電儲能
單元20的輸出電壓直接輸出至蓄電池90充電； G-b2)、當光電儲能單元20的輸出電壓低于Vgmx,光電儲能單元20的輸出電壓改接至一光能DC/DC變換器122，然后由光能DC/DC變換器122的輸出接至蓄電池90充電； G-b3)、當光電儲能單元20的輸出電壓為零，則光電自動增益控制檢測單元120斷開與蓄電池90的連接。最佳的，Vfmx,等于或略高于蓄電池90的標稱電壓。蓄電池90的標
準電壓有6VU2W4V/36V/48V/60V等。
當各個單元的輸出電壓大大高于蓄電池90的標稱電壓，那么各個單元
的DC/DC變換器應該將較高的電壓變換為較低的電壓，即，使輸出電壓回
到標稱電壓，符合電池充電的最佳狀態(tài)。H. 在夜里時，智能控制單元80檢測交流點輸出60有無電流輸出，當有電流輸出，且輸出電流大于lout，則智能控制單元80 通過路燈控制線組84控制路燈控制單元140關斷與蓄電池90 的連接，和接通與市電的連接，路燈單元40點亮工作；
當沒有電流輸出或輸出電流小于Iout，則智能控制單元80 通過路燈控制線組8 4控制路燈控制單元14 0關斷與市電的連接，和接通與蓄電池90的連接，路燈單元40點亮工作；所述的負載定限電流lout在一個實施例中確定為是路燈電流的20% ~ 40%,在其他的實施例中可以確定為10%~50%，這要看蓄電池90的容量大小而定，一般地，蓄電池90的容量越大，百分比取的越高，蓄電池90的容量越小，百分比取的越低。同時，
H-al)、風電自動增益控制檢測單元110檢測風電儲能單元10的輸出電壓，如果輸出電壓高于Vfmx，則風電儲能單元10的輸出電壓直接輸出至蓄電池90充電； H-a2)、當風電儲能單元10的輸出電壓低于Vfmx,風電儲能單元10的輸出電壓改接至一風能DC/DC變換器112，然后由風能DC/DC變換器112的輸出接至蓄電池90充電； H-a3)、當風電儲能單元10的輸出電壓為零，則風電自動增益控制4企測單元110斷開與蓄電池90的連接；同時，
H-bl)、此時光電自動增益控制;f企測單元120沖企測光電儲
能單元20的輸出電壓，當輸出電壓高于Vgmx,則光電儲能
單元20的輸出電壓直接輸出至蓄電池90充電； H-b2)、當光電儲能單元20的輸出電壓低于Vgmx,光電儲能單元20的輸出電壓文^接至一光能DC/DC變換器122，然后由光能DC/DC變換器122的輸出接至蓄電池90充電； H-b3)、當光電儲能單元20的輸出電壓為零，則光電自動增益控制檢測單元120斷開與蓄電池90的連接。如圖1所示，上述方法在步驟A中增設一電路冗余儲能單元30，所述電路冗余儲能單元30的輸出端連接電路冗余控制單元130,所述電路冗余控制單元130的輸出連接蓄電池90,所述電路冗余控制單元130的控制端通過冗余控制線組83連接智能控制單元80;
所述電路冗余控制單元130在路燈單元40點亮工作時，且是在市電供電時，由智能控制單元80通過路燈控制線組84控制，將冗余電能通過冗余DC/DC變換器132的輸出接至蓄電池90充電。
上述方法在步驟G中，當所述風電自動增益控制檢測單元110和光電自動增益控制檢測單元12 0的輸出端同時向蓄電池90充電，智能控制單元 80將開通電壓高的一個單元保持與蓄電池90的接通，關斷電壓低的一個單元的連接；
被關斷的一個單元，將輸出電能暫存在自己的暫存容器中；
直到智能控制單元80檢測到原來輸出電壓高的單元的輸出電壓已經低于另一個未凈皮接通的單元的輸出電壓，此時智能控制單元80將兩單元的接通關斷調換，被關斷的單元將輸出電能暫存在自己的暫存容器中。
上述方法中，所述風電自動增益控制檢測單元110和光電自動增益控制檢測單元120和電路冗余控制單元130的輸出端同時向蓄電池90儲能，智能控制單元80將開通電壓高的一個單元保持與蓄電池90的接通，關斷電壓低的兩個單元的連接；
被關斷的兩個單元，將輸出電能暫存在自己的暫存容器中；
直到智能控制單元80檢測到原來輸出電壓高的單元的輸出電壓已經低于另一個原來未^皮^接通的單元的輸出電壓，此時智能控制單元80將新的電壓高的單元接通蓄電池90,關斷其余兩個單元，這兩個單元將輸出電能暫存在自己的暫存容器中。
上述方法的最佳實施方式里，將所述光電儲能單元20安裝于一追光器上，所述追光器連接智能控制單元80，智能控制單元80還連接追光傳感器，白天時，智能控制單元80控制光電儲能單元20對準日光，夜里智能控制單元80控制光電儲能單元20對準路燈單元40。
根據上述方法設計制造多源光電一體化供電儲能節(jié)能的裝置，如圖1 ~圖9所示，所述裝置包括一風電儲能單元10，一光電儲能單元20，一智能控制單元80，一蓄電池90, 一路燈單元40， DC/AC電能轉化器70, 交流電輸出110V/220V/380V的端子等等。
一風電自動增益控制檢測單元110的輸入連接風電儲能單元10的輸出，所述風電自動增益控制檢測單元110包括^r測風電儲能單元10輸出電壓高低的檢測器，風電自動增益控制檢測單元110的輸出連接蓄電池90, 風電自動增益控制檢測單元110的控制端通過風電控制線組81與智能控制單元8G連接；
一光電自動增益控制檢測單元120的輸入連接光電儲能單元20的輸出，所述光電自動增益控制4企測單元120包括^r測光電儲能單元20輸出電壓高低的檢測器，光電自動增益控制檢測單元120的輸出連接蓄電池90，光電自動增益控制檢測單元120的控制端通過光電控制線組82與智能控制單元80連接；
智能控制單元80的一輸入端口通過電壓互感器91與市電連接，檢測市電電壓；
一路燈控制單元140,路燈控制單元140的控制端通過路燈控制線組 84與智能控制單元80連接，路燈控制單元140包括路燈蓄電池輸入端和路燈市電輸入端；這兩個端口連接分別向路燈單元40供電的蓄電池90和市電；
所述風電自動增益控制檢測單元110包括風能DC/DC變換器112,風能DC/DC變換器112的輸出接至蓄電池90;
所述光電自動增益控制4企測單元120包括光能DC/DC變換器122,光能DC/DC變換器122的輸出接至蓄電池90。
所述裝置還可以包括一電路冗余儲能單元30,所述電路冗余儲能單元30的輸出端連接電路冗余控制單元130;
所述電路冗余控制單元130的輸出連接蓄電池90，所述電路冗余控制單元130的控制端通過冗余控制線組83連接智能控制單元80;
所述電路冗余控制單元130包括冗余DC/DC變換器132，冗余DC/DC 變換器132的輸出接至蓄電池90。
如圖9所示，所述光電儲能單元20安裝于一追光器200上，所述追光器200連接智能控制單元80，智能控制單元80還連接追光傳感器204，追光器200安裝高度低于路燈單元40。
圖1中，DC/AC電能轉化器70將蓄電池90的電能轉換成交流電輸出，可以驅動風扇、電腦、電視等家用電器，實現(xiàn)了充分利用自然界能源，通過系統(tǒng)優(yōu)化處理與市電相結合節(jié)約能源的目的。交流電輸出可以選擇不同的電壓等級，例如110V/220V/380V等等，適應各個地區(qū)的需要。
圖2所示的路燈控制單元140,其中包含了一個直流開關電源141，用于將市電轉換為路燈單元40所用的直流電壓，圖IO是最佳實施例的電原理圖。
圖2中，路燈蓄電池連通開關142的一端接蓄電池，另一端接路燈單元40，路燈蓄電池連通開關142的控制端，通過路燈蓄電池連通開關控制線841接智能控制單元80。
路燈市電連通開關143的一端接市電，另一端接直流開關電源141, 然后直流開關電源141的輸出接路燈單元40，路燈市電連通開關143的控制端，通過路燈市電連通開關控制線842接智能控制單元80。
圖3所示的風電自動增益控制檢測單元110,風電自動增益控制檢測單元110包括風電能暫存容器118，風電能暫存容器118連接在風電自動增益控制檢測單元110的電能輸入端；此處連接一風電檢測器111，該風電檢測器111連接一風電檢測信號線811到智能控制單元80。
由風電儲能單元10輸出的電能在風電自動增益控制檢測單元110內部連接一風電輸出開關113,風電輸出開關113的另一端連《|妻蓄電池90，風電輸出開關113的風電輸出開關控制線813連接智能控制單元80。
風電儲能單元10的電能輸出還連接一風能DC/DC變換器112,風能DC/DC變換器112的工作與否，通過風能DC/DC變換器控制線812連接智能控制單元80，風能DC/DC變換器112的輸出連接風能DC/DC變換器輸出開關114,風能DC/DC變換器輸出開關114的另一端連接蓄電池90，風能 DC/DC變換器輸出開關114的控制端通過風能DC/DC變換器輸出開關控制線814連接智能控制單元80。
圖4所示的光電自動增益控制檢測單元120包括光電能暫存容器128，光電能暫存容器128連接在光電自動增益控制檢測單元120的電能輸入端；此處連接一光電檢測器121，該光電檢測器121連接一光電檢測信號線821 到智能控制單元80。
由光電儲能單元20輸出的電能在光電自動增益控制檢測單元120內部連接一光電輸出開關123,光電輸出開關123的另一端連接蓄電池90，光電輸出開關123的光電輸出開關控制線823連接智能控制單元80。
光電儲能單元20的電能輸出還連接一光能DC/DC變換器122，光能 DC/DC變換器122的工作與否，通過光能DC/DC變換器控制線822連接智能控制單元80，光能DC/DC變換器122的輸出連接光能DC/DC變換器輸出開關124，光能DC/DC變換器輸出開關124的另一端連^t妄蓄電池90，光能 DC/DC變換器輸出開關124的控制端通過光能DC/DC變換器輸出開關控制線824連接智能控制單元80。
圖5所示的電路冗余控制單元130包括冗余電能暫存容器138;冗余電能暫存容器138連接在電路冗余控制單元130的電能輸入端。所述的電能輸入端是由電路冗余互感器131將路燈供電回路的浪費電能取回，加載在冗余DC/DC變換器132的輸入端，也就是電路冗余控制單元130的電能輸入端。此處可以設置一個檢測器，也像光電自動增益控制檢測單元120 和風電自動增益控制檢測單元110 —樣，該檢測器連接檢測信號線到智能控制單元80。
所述風電能暫存容器118、光電能暫存容器128、冗余電能暫存容器 138是超級電容組或蓄電池，還可以是二者的組合。
如圖1、圖6所示，晝夜判斷/路燈開停模塊98將信號輸入到智能控制單元80，這個信號可以是光電信號，也可以是時鐘信號，當然，時鐘信號更加準確可靠。
如圖7、圖9所示，假如風電儲能單元10中的發(fā)電機101是交流發(fā)電機或是脈動輸出發(fā)電才幾，則輸出接在如圖7所示的實施例之一的風電交流輸入端，一個芯片HV-2405E,通過電阻、電容器件的搭配，所組成的電路輸出電壓與蓄電池90的電壓匹配。
如圖8、圖9所示，所述光電儲能單元20安裝于一追光器200上，追光器200包括追光驅動器205，上齒輪206,下齒輪207,光電4企測器204，水平轉動驅動裝置209,仰角驅動裝置208,和傳動軸2010。
光電檢測器204感知光線的方向，將信號傳輸給智能控制單元80，智能控制單元80控制水平轉動驅動裝置209,仰角驅動裝置208追光。
光電儲能單元20的正極引出線203和負極引出線202輸出電能。
如圖9所示，一個控制箱500中可以安置眾多本發(fā)明的單元，包括例如市電輸入、智能控制單元80、路燈控制單元140、電路冗余控制單元130、風電自動增益控制4企測單元110、光電自動增益控制才企測單元120、 DC/AC 電能轉化器70、交流電輸出110V/220V/380V的端子等等。蓄電池90可以設置在控制箱500中，也可以另外安裝在專用的容器中。
追光器200依路燈桿而設，路燈桿可以承載絕大部分的設備
圖10是市電給路燈單元40供電的直流開關電源141的一個實施例的電路圖，可以實現(xiàn)此功能的電^各^f艮多，在此不--4又述。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1. 多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法，其特征在于，所述方法包括A. 首先設置風電儲能單元(10)、光電儲能單元(20)、智能控制單元(80)和路燈單元(40)；B. 然后設置一風電自動增益控制檢測單元(110)連接風電儲能單元(10)，輸入風電儲能單元(10)的電能，并檢測輸出電能的電壓的高低，風電自動增益控制檢測單元(110)的輸出連接蓄電池(90)，然后將風電自動增益控制檢測單元(110)的控制端通過風電控制線組(81)與智能控制單元(80)連接；C. 同時再設置一光電自動增益控制檢測單元(120)連接光電儲能單元(20)，輸入光電儲能單元(20)的電能，并檢測輸出電能的電壓的高低，光電自動增益控制檢測單元(120)的輸出連接蓄電池(90)，然后將光電自動增益控制檢測單元(120)的控制端通過光電控制線組(82)與智能控制單元(80)連接；D. 再將智能控制單元(80)的一輸入端口通過電壓傳感器(91)與市電連接，感知市電電壓的供電狀況；E. 再設置一路燈控制單元(140)，路燈控制單元(140)的控制端通過路燈控制線組(84)與智能控制單元(80)連接，路燈控制單元(140)包括路燈蓄電池輸入端和路燈市電輸入端；這兩個端口分別向路燈單元(40)供電；F. 接下來將路燈蓄電池輸入端與光電自動增益控制檢測單元(120)的輸出端和風電自動增益控制檢測單元(110)的輸出端以及蓄電池(90)連接在一起；G. 在白天時，路燈單元(40)不工作，智能控制單元(80)通過路燈控制線組(84)控制路燈控制單元(140)關斷與蓄電池(90)的連接，和關斷與市電的連接；此時，G-a1)、風電自動增益控制檢測單元(110)檢測風電儲能單元(10)的輸出電壓，當輸出電壓高于Vfmx，則風電儲能單元(10)的輸出電壓直接輸出至蓄電池(90)充電；G-a2)、當風電儲能單元(10)的輸出電壓低于Vfmx，風電儲能單元(10)的輸出電壓改接至一風能DC/DC變換器(112)，然后由風能DC/DC變換器(112)的輸出接至蓄電池(90)充電；G-a3)、如果風電儲能單元(10)的輸出電壓為零，則風電自動增益控制檢測單元(110)斷開與蓄電池(90)的連接；同時，G-b1)、光電自動增益控制檢測單元(120)檢測光電儲能單元(20)的輸出電壓，如果輸出電壓高于Vgmx，則光電儲能單元(20)的輸出電壓直接輸出至蓄電池(90)充電；G-b2)、當光電儲能單元(20)的輸出電壓低于Vgmx，光電儲能單元(20)的輸出電壓改接至一光能DC/DC變換器(122)，然后由光能DC/DC變換器(122)的輸出接至蓄電池(90)充電；G-b3)、當光電儲能單元(20)的輸出電壓為零，則光電自動增益控制檢測單元(120)斷開與蓄電池(90)的連接。H. 在夜里時，智能控制單元(80)檢測交流點輸出(60)有無電源輸出，當有電流輸出，且輸出電流大于lout，則智能控制單元(80)通過路燈控制線組(84)控制路燈控制單元(140)當檢測蓄電池電量不足時關斷與蓄電池(90)的連接，接通與市電的連接，路燈單元(40)點亮工作；當沒有負載電流輸出或輸出電流小于Iout/1A，則智能控制單元(80)通過路燈控制線組(84)控制路燈控制單元(140)關斷與市電的連接，自動接通與蓄電池(90)的連接，路燈單元(40)點亮工作；同時，H-a1)、風電自動增益控制檢測單元(110)檢測風電儲能單元(10)的輸出電壓，當輸出電壓高于Vfmx，則風電儲能單元(10)的輸出電壓直接輸出至蓄電池(90)充電；H-a2)、當風電儲能單元(10)的輸出電壓低于蓄電池的充電電壓Vfmx，風電儲能單元(10)的輸出電壓改接至風能DC/DC變換器(112)，然后由風能DC/DC變換器(112)的輸出接至蓄電池(90)儲能；H-a3)、當風電儲能單元(10)的輸出電壓為零，則風電自動增益控制檢測單元(110)斷開與蓄電池(90)的連接；同時，H-b1)、有陽光，此時光電自動增益控制檢測單元(120)檢測光電儲能單元(20)的輸出電壓，當輸出電壓高于Vgmx，則光電儲能單元(20)的輸出電壓直接輸出至蓄電池(90)儲能；H-b2)、當光電儲能單元(20)的輸出電壓低于蓄電池的充電電壓Vgmx，光電儲能單元(20)的輸出電壓改接至一光能DC/DC變換器(122)，然后由光能DC/DC變換器(122)的輸出接至蓄電池(90)儲能；H-b3)、當光電儲能單元(20)的輸出電壓為零，則光電自動增益控制檢測單元(120)斷開與蓄電池(90)的連接。
2.根據權利要求1所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法，其特征在于在步驟A中增設一電路冗余儲能單元(30)，所述電路冗余儲能單元(30)的輸出端連接電路冗余控制單元(130),所述電路冗余控制單元(130)的輸出連接蓄電池(90),所述電路冗余控制單元(130)的控制端通過冗余控制線組(83)連接智能控制單元(80);所述電路冗余控制單元(130)在路燈單元(40)點亮工作時，且是在市電供電時，由智能控制單元(80 )通過路燈控制線組(84 )控制，將冗余電能通過冗余DC/DC變換器(132)的輸出接至蓄電池(90 )充電。
3. 根據權利要求1所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法，其特征在于在步驟G中，所述風電自動增益控制4企測單元(110 )和光電自動增益控制檢測單元(120)的輸出端同時向蓄電池(90)儲能，智能控制單元(80)將開通電壓高的一個保持與蓄電池(90)的接通，關斷電壓低的一個的連接；被關斷的一個自動增益控制檢測單元，將輸出電能暫存在自己的暫存儲能容器中；直到智能控制單元(80 )檢測到原來輸出電壓高的自動增益控制檢測單元的輸出電壓已經低于另一個未被接通的自動增益控制檢測單元的輸出電壓，此時智能控制單元(80)將兩單元的接通關斷調換，被關斷的自動增益控制檢測單元，將輸出電能暫存在自己的暫存容器中。
4. 根據權利要求2或3所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法，其特征在于所述風電自動增益控制檢測單元(110 )和光電自動增益控制檢測單元(120)和電路冗余控制單元(130)的輸出端同時向蓄電池(90) 儲能充電，智能控制單元(80)開通最高儲能電壓的單元保持與蓄電池 (90)的接通，關斷電壓低的兩個連接；被關斷的兩個單元，將輸出電能暫存在自己的暫存容器中；直到智能控制單元(80) 4企測到原來輸出電壓高的單元的輸出電壓已經低于另一個原來未被接通的單元的輸出電壓，此時智能控制單元 (80)將新的電壓高的單元接通蓄電池(90)，關斷其余兩個單元，這兩個單元將輸出電能暫存在自己的暫存容器中。
5. 根據權利要求1所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法，其特征在于將所述光電儲能單元(20 )安裝于一追光器上，所述追光器連接智能控制單元(80),智能控制單元(80)還連接追光傳感器，白天時，智能控制單元(80 )控制光電儲能單元(20 )對準日光，夜里智能控制單元(80)控制光電儲能單元(20)對準路燈單元UO)。
6. —種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的裝置，其特征在于，所述裝置包括一風電儲能單元(10), 一光電儲能單元(20), 一智能控制單元(80)，一蓄電池(90), 一路燈單元(40)，一風電自動增益控制檢測單元(110 )的輸入連接風電儲能單元(10 ) 的輸出，所述風電自動增益控制檢測單元(110)包括檢測風電儲能單元(10)輸出電壓高低的檢測器，風電自動增益控制檢測單元(110) 的輸出連接蓄電池(90)，風電自動增益控制檢測單元(110)的控制端通過風電控制線組(81)與智能控制單元(80)連接；一光電自動增益控制檢測單元(120 )的輸入連接光電儲能單元(20 ) 的輸出，所述光電自動增益控制檢測單元(120)包括檢測光電儲能單元(20)輸出電壓高低的檢測器，光電自動增益控制檢測單元(120) 的輸出連接蓄電池(90)，光電自動增益控制檢測單元(120)的控制端通過光電控制線組(82)與智能控制單元(80)連接；智能控制單元(80)的一輸入端口通過電壓傳感器(91)與市電連接，檢測市電電壓；一路燈控制單元(140)，路燈控制單元(140)的控制端通過路燈控制線組(84)與智能控制單元(80)連接，路燈控制單元(140)包括路燈蓄電池輸入端和路燈市電輸入端；這兩個端口連接分別向路燈單元(40)供電的蓄電池(90)和市電連接；所述風電自動增益控制檢測單元(110)包括風能DC/DC變換器 (112),風能DC/DC變換器(112)的輸出接至蓄電池(90 );所述光電自動增益控制檢測單元(120)包括光能DC/DC變換器 (122),光能DC/DC變換器(122)的輸出接至蓄電池(90 )。
7. 根據權利要求6所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的裝置，其特征在于，所述裝置還包括一電路冗余儲能單元(30)，所述電路冗余儲能單元(30)的輸出端連接電路冗余控制單元(130 );所述電路冗余控制單元(130 )的輸出連接蓄電池(90 ),所述電路冗余控制單元(130)的控制端通過冗余控制線組(83)連接智能控制單元(80);所述電路冗余控制單元(130)包括冗余DC/DC變換器(132)，冗余 DC/DC變換器(132)的輸出接至蓄電池(90)。
8. 根據權利要求6和7所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的裝置，其特征在于風電自動增益控制檢測單元(110)包括風電能暫存容器(118)，光電自動增益控制檢測單元(120)包括光電能暫存容器(128),電路冗余控制單元(130)包括冗余電能暫存容器(138);風電能暫存容器(118)連接在風電自動增益控制檢測單元(110) 的電能輸入端；光電能暫存容器(128)連接在光電自動增益控制檢測單元(120) 的電能輸入端；冗余電能暫存容器(138)連接在電路冗余控制單元(130)的電能輸入端。
9. 根據權利要求8所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的裝置，其特征在于所述風電能暫存容器(118)、光電能暫存容器(128)、冗余電能暫存容器(138)是超級電容組或蓄電池或二者組合。
10. 根據權利要求6所述的多源光電一體化供電儲能節(jié)能的裝置，其特征在于所述光電儲能單元(20 )安裝于一追光器上，所述追光器連接智能控制單元(80)，智能控制單元(80)還連接追光傳感器，追光器安裝高度低于路燈單元(40)。
全文摘要
一種多源光電一體化供電儲能節(jié)能的方法和裝置，在本發(fā)明的裝置系統(tǒng)中，至少設置一風電儲能單元和一光電儲能單元，也可以增加設置電路冗余儲能單元，在多個點同時進行能源回收。本發(fā)明通過智能控制的方法，解決了多點對一點同時儲能充電供電時，互補自然界能源時間差而滿足系統(tǒng)工作要求。本發(fā)明在用電能發(fā)光的同時并將光能回收儲存；存滿的蓄電池可以直接點亮多個路燈。另外，蓄電池中的電能還可以經直流/交流轉化，驅動風扇、電腦、電視等家用電器，實現(xiàn)了充分利用自然界能源，通過系統(tǒng)優(yōu)化處理與市電相結合節(jié)約能源的目的。本發(fā)明采用多種技術綜合處理光、風、電能源并優(yōu)化利用，節(jié)能率達89.2％。
文檔編號H02N6/00GK101414757SQ200810217779
公開日2009年4月22日申請日期2008年12月1日優(yōu)先權日2008年12月1日
發(fā)明者張瑞棉申請人:東莞市科圣特電子科技有限公司;張瑞棉

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