自動化充電控制的太陽能led路燈的制作方法
【專利說明】自動化充電控制的太陽能LED路燈
[0001 ] 本發(fā)明是申請?zhí)枮?01510638112.4、申請日為2015年10月3日、發(fā)明名稱為“自動化充電控制的太陽能LED路燈”的專利的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002 ]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種自動化充電控制的太陽能LED路燈。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，也出現(xiàn)了一些通過太陽能對LED路燈進行供電的技術(shù)方案，雖然，該技術(shù)方案在一定程度了進一步提高了LED路燈的節(jié)能等級，但是，在提高LED路燈節(jié)能能力的同時，犧牲了 LED路燈的可靠性，例如，在太陽能不足的環(huán)境下，LED路燈會在某些時段出現(xiàn)供電不足的情況。
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種自動化充電控制的太陽能LED路燈，能夠?qū)L能供電電路引入到現(xiàn)有的太陽能LED路燈中，優(yōu)化和兼容現(xiàn)有的風能供電電路和太陽能供電電路，通過設(shè)定機制實時進行風能供電電路和太陽能供電電路的切換，從而兼顧LED路燈的節(jié)能效果和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種自動化充電控制的太陽能LED路燈，首先，改善現(xiàn)有的太陽能供電電路，將風能供電電路引入到LED路燈的供電體系中，搭建兼容二者的LED供電結(jié)構(gòu)，其次，利用實時時鐘芯片產(chǎn)生的當前系統(tǒng)時間進行太陽能供電電路和風能供電電路之間的切換，保證LED路燈在各種天氣環(huán)境下都能進行正常照明。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了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、飛思卡爾頂X6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頂X6處理器、實時時鐘芯片和LED燈管提供電力供應，飛思卡爾頂X6處理器與實時時鐘芯片連接，根據(jù)實時時鐘芯片提供的當前的系統(tǒng)時間控制光電池對鉛酸蓄電池的充電。
[0007]更具體地，在所述自動化充電控制的太陽能LED路燈中，還包括:實時時鐘芯片，產(chǎn)生當前的系統(tǒng)時間，并在當前的系統(tǒng)時間在預設(shè)白天時間段內(nèi)時，發(fā)出白天判斷信號，在當前的系統(tǒng)時間在預設(shè)黑夜時間段內(nèi)時，發(fā)出黑夜判斷信號;光電池，設(shè)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(zhuǎn)換后的電能，電能輸出接口包括輸出正端和輸出負端;瞬態(tài)電壓抑制器，并聯(lián)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(jié)構(gòu)，設(shè)置在燈架頂部，包括三個葉片、偏航設(shè)備、輪轂和傳動設(shè)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(chǎn)生升力，所述升力帶動對應葉片旋轉(zhuǎn);偏航設(shè)備與三個葉片連接，用于提供三個葉片旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，將風能轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速的動能;傳動設(shè)備包括低速軸、齒輪箱、高速軸、支撐軸承、聯(lián)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(fā)電機連接，用于將輪轂的低轉(zhuǎn)速的動能轉(zhuǎn)化為風力發(fā)電機所需要的高轉(zhuǎn)速的動能，聯(lián)軸器為一柔性軸，用于補償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機轉(zhuǎn)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(fā)電機，與升力風機主結(jié)構(gòu)的齒輪箱連接，為一雙饋異步發(fā)電機，用于將接收到的高轉(zhuǎn)速的動能轉(zhuǎn)化為風力電能，風力發(fā)電機包括定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、雙向背靠背IGBT電壓源變流器和風力發(fā)電機輸出接口，定子繞組直連風力發(fā)電機輸出接口，轉(zhuǎn)子繞組通過雙向背靠背IGBT電壓源變流器與風力發(fā)電機輸出接口連接，風力發(fā)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(fā)電機輸出接口連接，對風力發(fā)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(wěn)壓電路，與整流電路連接以對風力直流電壓進行濾波穩(wěn)壓，以輸出穩(wěn)壓直流電壓;第三電阻和第四電阻，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負二端，第三電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第四電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負端;第一電容和第二電容，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負二端，第一電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第二電容的一端連接濾波穩(wěn)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(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負二端;第五電阻，其一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端;第一開關(guān)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(wěn)壓電路的負端連接;手動卸荷電路，其兩端分別與第一開關(guān)管的漏極和源極連接;第一防反二極管，其正端與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其負端與第一開關(guān)管的漏極連接;第二開關(guān)管，為一 P溝增強型MOS管，其漏極與濾波穩(wěn)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(guān)管的源極連接;第四電容和第五電容，都并聯(lián)在第二防反二極管的負端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第三防反二極管，并聯(lián)在第二防反二極管的負端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第三開關(guān)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(lián)在第三開關(guān)管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第一電感，其一端與第三開關(guān)管的源極連接；第六電容和第七電容，都并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間；第五防反二極管，并聯(lián)在第一電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負端之間;鉛酸蓄電池，并聯(lián)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(guān)閉；光耦，位于繼電器和飛思卡爾頂X6處理器之間，用于在飛思卡爾頂X6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(shè)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(shè)蓄電池電壓閾值且接收到的充電電流大于等于預設(shè)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(shè)蓄電池電壓閾值且接收到的充電電流小于預設(shè)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(fā)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(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電；其中，飛思卡爾頂X6處理器還與第二開關(guān)管的柵極和第三開關(guān)管的柵極分別連接，通過在第二開關(guān)管的柵極上施加PWM控制信號，確定第二開關(guān)管的通斷，以控制風力發(fā)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(guān)管的柵極上施加占空比可調(diào)的PWM控制信號，以控制風力發(fā)電機輸出接口對鉛酸蓄電池的充電電壓。
[0008]更具體地，在所述自動化充電控制的太陽能LED路燈中:將實時時鐘芯片和飛思卡爾頂X6處理器集成在一塊集成電路板上。
[0009]更具體地，在所述自動化充電控制的太陽能LED路燈中，所述LED路燈還包括:靜態(tài)存儲設(shè)備，用于存儲預設(shè)白天時間段和預設(shè)黑夜時間段。
[0010]更具體地，在所述自動化充電控制的太陽能LED路燈中:靜態(tài)存儲設(shè)備還預先存儲了預設(shè)蓄電池電流閾值和預設(shè)蓄電池電壓閾值。
[0011]更具體地，在所述自動化充電控制的太陽能LED路燈中:采用飛思卡爾頂X6處理器的內(nèi)部時鐘替換實時時鐘芯片。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的自動化充電控制的太陽能LED路燈的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標記:ILED燈管;2飛思卡爾頂X6處理器;3實時時鐘芯片;4光電池;5鉛酸蓄電池
【具體實施方式】
[0015]下面將參照附圖對本發(fā)明的自動化充電控制的太陽能LED路燈的實施方案進行詳細說明。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)中的LED太