[實用新型]一種日光-LED互補全天候綠色照明裝置

有效

• 申請號: 201220254064.0
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN202634824U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 趙平;徐冠青;梁鵬程;王耀武;張曉亮;林日明;金磊;劉言
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H01L31/042
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本實用新型涉及一種互補型綠色照明系統，綜合利用太陽光、太陽能、風能等綠色能源，能適合室內照明等照明應用。?

背景技術

目前，綠色能源照明系統有風能照明系統、太陽能照明系統、風光互補照明系統和導光系統等，上述系統利用綠色能源照明或者直接采集太陽光進行照明，利用綠色能源進行照明的系統如果實現全天候照明將會增加系統的體積、成本和功率，利用導光系統進行照明的系統無法實現全天候的照明。?

發明內容

為了克服現有技術無法實現全天候的自動綠色能源照明和系統能源利用率低的不足，本實用新型提供了一種日光-LED互補全天候綠色照明系統，將導光系統與風光互補發電系統集成于一個系統，該系統不僅能實現各種需要照明場所的自動全天候綠色照明，而且體積小、安裝簡便、適應復雜環境能力強、能源利用率高、無需人員值守管理，能方便地應用到各種需要照明的場所。?

一種日光-LED互補全天候綠色照明裝置，其特征在于包括采光罩1、導光管、漫射器12、風力發電機、太陽能光伏板9、LED環形燈管11和風光互補控制電路；導光管穿過室內室外隔離設施10，且被劃分為導光管室外段2和導光管室內段3，采光罩1固定在導光管室外段2的端部，漫射器12固定在導光管室內段3的端部，風力發電機設于導光管室外段2上，風力發電機的風機桿7與導光管室外段2形成垂直連接；太陽能光伏板9設在風機桿7與室內室外隔離設施10之間，以圓柱面形狀貼附于導光管室外段2的外表面；風力發電機的電能輸出端和太陽能光伏板9的電能輸出端與風光互補控制電路連接，風光互補控制電路的輸出端連接LED環形燈管11。?

所述風光互補控制電路包括蓄電池組、感控模塊和單片機；感控模塊置于室內，其感應信息輸出至與其連接的單片機，單片機根據感應信息控制蓄電池組與LED環形燈管11的供電電路導通或斷開。?

所述感控模塊為光敏電阻與定值電阻的串聯電路，光敏電阻與定值電阻串聯點的輸出為單片機的輸入端。?

所述LED由多個LED組成的LED環形燈管。?

本實用新型的有益效果是：白天，系統采集太陽光并傳導利用，實現了照明場所的日光照明，同時可以為夜晚的照明儲備足夠的能源。夜晚，系統利用白天儲蓄的電能對照明場所提供低功耗的LED照明，照明模式的切換由系統的感控模塊完成，系統實現了照明場所的自動全天候綠色照明。系統中的風力發電機和太陽能光伏板在結構上與系統結合為一體，使得系統占用體積小，便于安裝。系統中的太陽能光伏板采用圓柱狀結構，與導光管外表面形狀契合，克服了傳統太陽能光伏板需要安裝支架的缺點，同時，圓柱狀的太陽能光伏板有利于防止灰塵和雪堆停留其上，使得系統能源利用率高并且抗復雜環境的能力強。系統綠色環保、體積小、安裝簡便、適應復雜環境能力強、能源利用率高、無需人員值守管理，能方便地應用到各種需要照明的場所。?

附圖說明

圖1是本實用新型的系統結構剖面圖。?

圖2是感控模塊結構圖。?

圖3是系統工作原理框圖。?

圖4是系統工作流程圖。?

圖中，1-采光罩，2-導光管室外段，3-導光管室內段，4-風輪，5-風機葉片，6-風機發電機，7-風機桿，8-風機尾舵，9-太陽能光伏板，10-室內室外隔離設施，11-LED環形燈管，12-漫射器，13-光敏電阻，14-定值電阻，15-單片機，16-蓄電池組。?

具體實施方式

在圖1中，采光罩1與導光管室外段2頂端連接，導光管室內段3底端與漫射器12連接，導光管在結構上為一體的，由室內室外隔離設施10劃分為導光管室外段2和導光管室內段3。風力發電機由風輪4、風機葉片5、風機發電機6、風機桿7、風機尾舵8依序連接構成并通過風機桿7與導光管室外段2連接固定。太陽能光伏板9在風機桿7與室內室外隔離設施10之間，為圓柱面狀并貼附于導光管室外段2外表面。LED環形燈管11貼附于導光管室內段3外表面。?

在圖2中，光敏電阻13與定值電阻14串聯構成電路，單片機15一端與光敏電阻13與定值電阻14之間連接，單片機15另一端與蓄電池組16連接。?

風力發電機的電能輸出端和太陽能光伏板9的電能輸出端與風光互補控制電路連接，風光互補控制電路的輸出端連接LED環形燈管11。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：采光罩與導光管室外段頂端連接，導光管室內段底端與漫射器連接，導光管室外段和室內段在結構上為一體，由室內室外隔離設施劃分。在導光管室外段管體外部上端安裝風力發電機，風力發電機由風輪、風機葉片、風機發電機、風機桿、風機尾舵等依序構成，由風機桿與導光管進行連接固定。在導光管室外段的風力發電機以下部分管體外表面安裝圓柱形太陽能光伏板，在導光管室內段管體外部下端外表面安裝由若干LED組成的LED環形燈管，LED環形燈管連接蓄電池組，蓄電池組連接系統的感控模塊，系統的感控模塊由光敏電阻和定值電阻組成的電路連接單片機組成。風力發電機和太陽能光伏板共同連接風光互補控制電路，風光互補控制電路連接蓄電池組對其進行全天候的風光互補蓄電。整個系統工作于兩種模式：日光照明模式和LED照明模式。白天當室內光照強度高于閾值時系統工作于日光照明模式，夜晚或者白天室內光照強度低于閾值時系統工作于LED照明模式。蓄電池組由感控模塊進行控制，夜晚或者當白天室內光照強度低于閾值時對LED照明進行供電，白天當室內光照強度高于閾值時停止蓄電池組供電。以一個晝夜為例：清晨，在某個時間點，當室內光照強度達到預設的閾值時，由感控模塊中的光敏電阻感應室內光強信息并將信息傳輸至單片機，單片機根據接收到的信息停止蓄電池組供電，從而停止系統LED照明模式，系統進入日光照明模式；傍晚或者白天室內光照強度不足時，在某個時間點，當室內光照強度低于預設的閾值時，由感控模塊中的光敏電阻感應光強信息并將信息傳輸至單片機，單片機根據接收到的信息啟動蓄電池組供電，系統進入LED照明模式。?