[發明專利]自動化充電控制的LED太陽能路燈

在審

• 申請號: 201510638100.1
• 申請日: 2015-10-02
• 公開（公告）號: CN105226793A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 李勇妹
• 申請（專利權）人: 李勇妹
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;F21S9/02;F21S9/03;F21S9/04;F21V23/00;F21V23/04;F21W131/103;F21Y101/02
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1.一種自動化充電控制的LED太陽能路燈，所述太陽能路燈包括ARM11處理芯片、電壓采集設備、路燈控制開關和太陽能電板，太陽能電板為鉛酸蓄電池充電，充電后的鉛酸蓄電池為ARM11處理芯片、電壓采集設備和路燈控制開關提供電力供應，電壓采集設備采集太陽能電板的輸出電壓，并將輸出電壓發送給ARM11處理芯片以控制路燈控制開關的開關動作。

2.如權利要求1所述的自動化充電控制的LED太陽能路燈，其特征在于，所述太陽能路燈還包括：

電壓采集設備，與太陽能電板的電能輸出接口連接，用于采集太陽能電板的輸出電壓，當輸出電壓大于等于預設電板電壓閾值時，發出白天判斷信號，當輸出電壓小于預設電板電壓閾值時，發出黑夜判斷信號；

太陽能電板，設置在燈架上，包括無反射薄膜覆蓋層、N型半導體、P型半導體、基板和電能輸出接口，用于將無反射薄膜覆蓋層接收的太陽能轉化為光學電能，電能輸出接口包括上部電極和下部電極，用于輸出光學電能；

升力風機主結構，設置在燈架上，包括三個葉片、偏航設備、輪轂和傳動設備；三個葉片在風通過時，由于每一個葉片的正反面的壓力不等而產生升力，所述升力帶動對應葉片旋轉；偏航設備與三個葉片連接，用于提供三個葉片旋轉的可靠性并解纜；輪轂與三個葉片連接，用于固定三個葉片，以在葉片受力后被帶動進行順時針旋轉，將風能轉化為低轉速的動能；傳動設備包括低速軸、齒輪箱、高速軸、支撐軸承、聯軸器和盤式制動器，齒輪箱通過低速軸與輪轂連接，通過高速軸與風力發電機連接，用于將輪轂的低轉速的動能轉化為風力發電機所需要的高轉速的動能，聯軸器為一柔性軸，用于補償齒輪箱輸出軸和發電機轉子的平行性偏差和角度誤差，盤式制動器，為一液壓動作的盤式制動器，用于機械剎車制動；

風力發電機，與升力風機主結構的齒輪箱連接，為一雙饋異步發電機，用于將接收到的高轉速的動能轉化為風力電能，風力發電機包括定子繞組、轉子繞組、雙向背靠背IGBT電壓源變流器和風力發電機輸出接口，定子繞組直連風力發電機輸出接口，轉子繞組通過雙向背靠背IGBT電壓源變流器與風力發電機輸出接口連接，風力發電機輸出接口為三相交流輸出接口，用于輸出風力電能；

第一防反二極管，并聯在電能輸出接口的上部電極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，負端與上部電極連接；

第一開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與電能輸出接口的上部電極連接，其襯底與源極相連；

第二防反二極管，其正端與第一開關管的源極連接；

第一電容和第二電容，都并聯在第二防反二極管的負端和下部電極之間；

第三防反二極管，并聯在第二防反二極管的負端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第二防反二極管的負端連接；

第二開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與第二防反二極管的負端連接，其襯底與源極相連；

第四防反二極管，并聯在第二開關管的源極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第二開關管的源極連接；

第一電感，其一端與第二開關管的源極連接；

第三電容和第四電容，都并聯在第一電感的另一端和下部電極之間；

第五防反二極管，并聯在第一電感的另一端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負端與第一電感的另一端連接；

整流電路，與風力發電機輸出接口連接，對風力發電機輸出接口輸出的三相交流電壓進行整流以獲得風力直流電壓；

濾波穩壓電路，與整流電路連接以對風力直流電壓進行濾波穩壓，以輸出穩壓直流電壓；

第一電阻和第二電阻，串聯后并聯在濾波穩壓電路的正負二端，第一電阻的一端連接濾波穩壓電路的正端，第二電阻的一端連接濾波穩壓電路的負端；

第五電容和第六電容，串聯后并聯在濾波穩壓電路的正負二端，第五電容的一端連接濾波穩壓電路的正端，第六電容的一端連接濾波穩壓電路的負端，第五電容的另一端連接第一電阻的另一端，第六電容的另一端連接第二電阻的另一端；

第七電容，并聯在濾波穩壓電路的正負二端；

第三電阻，其一端連接濾波穩壓電路的正端；

第五開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與第三電阻的另一端連接，其襯底與源極相連，其源極與濾波穩壓電路的負端連接；

手動卸荷電路，其兩端分別與第五開關管的漏極和源極連接；

第六防反二極管，其正端與濾波穩壓電路的正端連接，其負端與第五開關管的漏極連接；

第三開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與濾波穩壓電路的正端連接，其襯底與源極相連；

第七防反二極管，其正端與第三開關管的源極連接；

第八電容和第九電容，都并聯在第七防反二極管的負端和濾波穩壓電路的負端之間；

第八防反二極管，并聯在第七防反二極管的負端和濾波穩壓電路的負端之間；

第四開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與第七防反二極管的負端連接，其襯底與源極相連；

第九防反二極管，并聯在第四開關管的源極和濾波穩壓電路的負端之間；

第二電感，其一端與第四開關管的源極連接；

第十電容和第十一電容，都并聯在第二電感的另一端和濾波穩壓電路的負端之間；

第十防反二極管，并聯在第二電感的另一端和濾波穩壓電路的負端之間；

所述鉛酸蓄電池，設置在燈架上，其正極與第五防反二極管的負極連接，其負極與第五防反二極管的正極連接，同時其正極與第十防反二極管的負極連接，其負極與第十防反二極管的正極連接；

路燈控制開關，與ARM11處理芯片連接，用于在ARM11處理芯片的控制下，關閉或打開LED燈管；

ARM11處理芯片，與電壓采集設備和路燈控制開關分別連接，當接收到黑夜判斷信號，控制路燈控制開關打開LED燈管，當接收到白天判斷信號，控制路燈控制開關關閉LED燈管；

其中，ARM11處理芯片，與第一開關管的柵極、第二開關管的柵極、第三開關管的柵極和第四開關管的柵極分別連接，通過在第一開關管的柵極和第三開關管的柵極上分別施加PWM控制信號，確定第一開關管和第三開關管的通斷，以分別控制電能輸出接口和風力發電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電的通斷，還通過在第二開關管的柵極和第四開關管的柵極上分別施加占空比可調的PWM控制信號，以分別控制電能輸出接口和風力發電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電電壓；

其中，LED燈管包括二十個LED子燈管，每五個LED子燈管為一串，串聯在一起，四串LED子燈管再并聯在一起。