[發明專利]一種太陽能和風能充電的LED桿式照明裝置

在審

• 申請號: 201610241536.1
• 申請日: 2015-10-02
• 公開（公告）號: CN105782869A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蔣超
• 主分類號: F21S9/02
• 分類號: F21S9/02;F21S9/03;F21V23/04;H05B33/08;F21W131/103;F21Y115/10
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種晝夜充電的LED桿式照明裝置的工作方法，所述照明裝置包括電壓采集設備和 太陽能電池組件；

所述電壓采集設備，設置在燈架頂部，與太陽能電池組件的太陽能輸出接口連接，用于 采集太陽能電池組件的輸出電壓；

所述的工作方法，包括：當輸出電壓大于等于預設太陽能電池組件電壓閾值時，發出白 天判斷信號，當輸出電壓小于預設太陽能電池組件電壓閾值時，發出黑夜判斷信號；

所述太陽能電池組件，具有太陽能輸出接口，用于輸出太陽能轉換后的電能，太陽能輸 出接口包括輸出正端和輸出負端；

同步Buck電路及其驅動模塊，連接在太陽能輸出接口和閥控密封式鉛酸蓄電池之間， 用于控制太陽能輸出接口對閥控密封式鉛酸蓄電池的充電；

升力風機主結構，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，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 第一電阻的另一端，第二電容的另一端連接第二電阻的另一端；

第三電容，并聯在濾波穩壓電路的正負二端；

第三電阻，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；

閥控密封式鉛酸蓄電池，與同步Buck電路及其驅動模塊連接，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燈管和閥控密封式鉛酸蓄電池之間，通過是否切斷LED燈管和閥控密 封式鉛酸蓄電池之間的連接來控制LED燈管的打開和關閉；

ARM11處理芯片，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閥控 密封式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閥控密封式鉛酸蓄電池的充電電壓；

所述照明裝置還包括：

無線通信接口，與ARM11處理芯片連接，用于無線發送黑夜判斷信號或白天判斷信號； ARM11處理芯片與電壓采集設備集成在一塊集成電路板上。