[發明專利]自動化充電控制的太陽能LED路燈

無效

• 申請號: 201511002642.6
• 申請日: 2015-10-03
• 公開（公告）號: CN105627212A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 李舒曼
• 申請（專利權）人: 李舒曼
• 主分類號: F21S8/08
• 分類號: F21S8/08;F21S9/03;F21S9/04;F21V23/00;H05B37/02;F21W131/103;F21Y115/10
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1.一種自動化充電控制的太陽能LED路燈，所述LED路燈包括LED 燈管、飛思卡爾IMX6處理器、實時時鐘芯片、光電池和鉛酸蓄電池，光 電池為鉛酸蓄電池充電，充電后的鉛酸蓄電池為飛思卡爾IMX6處理器、 實時時鐘芯片和LED燈管提供電力供應，飛思卡爾IMX6處理器與實時時 鐘芯片連接，根據實時時鐘芯片提供的當前的系統時間控制光電池對鉛酸 蓄電池的充電。

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

實時時鐘芯片，產生當前的系統時間，并在當前的系統時間在預設白 天時間段內時，發出白天判斷信號，在當前的系統時間在預設黑夜時間段 內時，發出黑夜判斷信號；

光電池，設置在燈架頂部，具有電能輸出接口，用于輸出光電池將太 陽能轉換后的電能，電能輸出接口包括輸出正端和輸出負端；

瞬態電壓抑制器，并聯在電能輸出接口的輸出正端和輸出負端之間；

第一電阻，其一端連接電能輸出接口的輸出正端，其另一端連接第二 電阻的一端；

第二電阻，其另一端連接電能輸出接口的輸出負端；

升力風機主結構，設置在燈架頂部，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；

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；

第三電阻和第四電阻，串聯后并聯在濾波穩壓電路的正負二端，第三 電阻的一端連接濾波穩壓電路的正端，第四電阻的一端連接濾波穩壓電路 的負端；

第一電容和第二電容，串聯后并聯在濾波穩壓電路的正負二端，第一 電容的一端連接濾波穩壓電路的正端，第二電容的一端連接濾波穩壓電路 的負端，第一電容的另一端連接第三電阻的另一端，第二電容的另一端連 接第四電阻的另一端；

第三電容，并聯在濾波穩壓電路的正負二端；

第五電阻，其一端連接濾波穩壓電路的正端；

第一開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與第五電阻的另一端 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，其兩端分別與第一開關管的漏極和源極連接；

第一防反二極管，其正端與濾波穩壓電路的正端連接，其負端與第一 開關管的漏極連接；

第二開關管，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；

第二防反二極管，其正端與第二開關管的源極連接；

第四電容和第五電容，都并聯在第二防反二極管的負端和濾波穩壓電 路的負端之間；

第三防反二極管，并聯在第二防反二極管的負端和濾波穩壓電路的負 端之間；

第三開關管，為一P溝增強型MOS管，其漏極與第三防反二極管的 負端連接，其襯底與源極相連；

第四防反二極管，并聯在第三開關管的源極和濾波穩壓電路的負端之 間；

第一電感，其一端與第三開關管的源極連接；

第六電容和第七電容，都并聯在第一電感的另一端和濾波穩壓電路的 負端之間；

第五防反二極管，并聯在第一電感的另一端和濾波穩壓電路的負端之 間；

鉛酸蓄電池，并聯在電能輸出接口的輸出正端和輸出負端之間，同時 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；

繼電器，位于LED燈管和鉛酸蓄電池之間，通過是否切斷LED燈管 和鉛酸蓄電池之間的連接來控制LED燈管的打開和關閉；

光耦，位于繼電器和飛思卡爾IMX6處理器之間，用于在飛思卡爾 IMX6處理器的控制下，決定繼電器的切斷操作；

電壓檢測器，用于實時檢測鉛酸蓄電池的充電電壓；

電流檢測器，用于實時檢測鉛酸蓄電池的充電電流；

太陽能充電控制器，與電能輸出接口、鉛酸蓄電池、電壓檢測器和電 流檢測器分別連接，在檢測到電能輸出接口對鉛酸蓄電池供電時，當接收 到的充電電壓小于預設蓄電池電壓閾值時，采用恒流充電方式對鉛酸蓄電 池進行充電，當接收到的充電電壓大于等于預設蓄電池電壓閾值且接收到 的充電電流大于等于預設蓄電池電流閾值時，采用恒壓充電方式對鉛酸蓄 電池進行充電，當接收到的充電電壓大于等于預設蓄電池電壓閾值且接收 到的充電電流小于預設蓄電池電流閾值時，采用浮充充電方式對鉛酸蓄電 池進行充電；

飛思卡爾IMX6處理器，與實時時鐘芯片連接，當接收到黑夜判斷信 號，斷開電能輸出接口對鉛酸蓄電池的充電，打通風力發電機輸出接口對 鉛酸蓄電池的充電，當接收到白天判斷信號，打通電能輸出接口對鉛酸蓄 電池的充電，斷開風力發電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電；

其中，飛思卡爾IMX6處理器還與第二開關管的柵極和第三開關管的 柵極分別連接，通過在第二開關管的柵極上施加PWM控制信號，確定第 二開關管的通斷，以控制風力發電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電的通 斷，還通過在第三開關管的柵極上施加占空比可調的PWM控制信號，以 控制風力發電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電電壓；

將實時時鐘芯片和飛思卡爾IMX6處理器集成在一塊集成電路板上；

靜態存儲設備，用于存儲預設白天時間段和預設黑夜時間段。