基于市電補償-微風發電的大功率led路燈及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED路燈，特別涉及一種基于市電補償-微風發電的大功率LED路燈及控制方法。
【背景技術】
[0002]道路照明與人們生產生活密切相關，隨著我國城市化進程的加快，LED路燈以定向發光、功率消耗低、驅動特性好、響應速度快、抗震能力高、使用壽命長、綠色環保等優勢逐漸走入人們的視野、成為世界上最具有替代傳統光源優勢的新一代節能光源，因此，LED路燈將成為道路照明節能改造的最佳選擇。
[0003]對于LED路燈的能源問題，目前最為常用的是采用市電供能。但市電的電壓高，對于低壓驅動的LED光源還需采用降壓措施，增加設備安裝成本；此外市電在長距離的運輸當中將發生較高的損耗，不利于節能減排。針對市電的缺點，現有采用太陽能、風能等清潔能源對LED路燈進行供電。太陽能能源由于占地面積大、光伏板成本高、系統壽命短、能源轉化率低等缺點，實質上難以滿足用電量大、穩定性要求高的路燈等使用場合。作為清潔可利用再生能源的風能有望成為未來路燈新選擇方向。一般的做法是在路燈附近設置風力發電機，對蓄電池充電，而蓄電池再對路燈供電。但是，由于環境等因素，風力供電的穩定性常常受到影響，例如在長期無風、或者低風力的氣候下，路燈系統的電源無法得到補充，導致路燈實用性降低。尤其是自然條件下，風力的大小并不穩定，導致發電機輸出的電壓和電流難以維持在足以對電池充電的范圍，進一步影響風力發電機能源轉換效率。
【發明內容】
[0004]為克服上述技術問題的缺陷與不足，本發明提供一種基于市電補償-微風發電的大功率LED路燈及控制方法。
[0005]本發明的技術方案是:
基于市電補償-微風發電的大功率LED路燈，包括依次連接的風力發電模組、第一充電電路、電池和LED光源模組，還包括市電線路，所述市電線路通過第二充電電路連接電池，所述電池還通過電量檢測單元連接到控制單元，所述控制單元分別連接風力發電模組和市電供電線路，并控制風力發電模組和市電供電線路的供電狀態。
[0006]優選的，所述風力發電模組上還連接有最大功率點跟蹤模塊。
[0007]優選的，所述風力發電模組和第一充電電路之間還連接有第一升壓電路。
[0008]優選的，所述電池與LED光源模組之間還連接有光電感應控制系統。
[0009]優選的，所述電池還連接有放電電路，控制單元連接控制放電電路工作。
[0010]優選的，所述電池與LED光源模組之間還連接有光電感應控制系統。
[0011]優選的，所述電池與LED光源模組之間還連接有延時模塊。
[0012]優選的，所述電池、LED光源模組、微風發電模組、控制單元裝配成為一體的路燈系統。
[0013]進一步優選的，所述電池電壓< 36V，所述光電感應控制系統輸出為< 36V。
[0014]基于市電補償-微風發電的大功率LED路燈的控制方法，包括步驟:
51、檢測電池電量；
52、當電池電量高于設定值Al時，風力發電模組為電池充電；當電池電量低于設定值Al時，未能風力發電充電時采用市電線路為電池充電，直到電池電量升至設定值A2時，停止市電充電，其中A2>A1 ；
53、步驟S2中風力發電模組為電池充電，當電池電量充滿時，對電池放電。
[0015]優選的，所述Al為電池總電量的20%，A2為電池總電量的40%。
[0016]本發明的有益效果:
1.本發明所提供的基于市電補償-微風發電的大功率LED路燈及其控制方法，使用微風發電模組和市電線路共同為LED路燈供電，在市電補償機制下，路燈系統在氣候環境惡劣、無法通過微風能源供電的情況下，仍能正常照明，具有較高的工作可靠性、穩定性；
2.本發明在使用市電補償充電時設置一定的幅度，在保證路燈系統工作可靠性的前提下，降低系統電源對市電的依賴度，實現本發明方案節能減排的目的；另外，由于本方案中LED光源模組并未直接接入市電中，因此無需另外設置變壓器等結構，可有效降低產品生產成本，延長產品使用壽命；
3.本發明在風力低的時候，微風發電模組輸出的電壓較低，沒辦法形成高電勢對電池充電，所以通過第一升壓電路，把輸出電壓維持在可以充電的范圍，提高電池充電的可靠性；
4.本發明所述風力發電模組上還連接有最大功率點跟蹤模塊，控制風力發電模組輸出最大功率，同時控制單元限制風力發電模組的輸出電流不能超過限定值，防止電池過充，發電機的輸出功率也可根據地區的氣候設定。
[0017]5.本發明所述的市電線路通過第二充電電路為電池充電，由電池為LED光源模組供電，而不采用市電直接為LED光源模組供電，保證LED光源模組的供電電壓恒定，提高安全性，延長LED光源模組的使用壽命；
6.本發明所述電池、LED光源模組、微風發電模組、控制單元裝配成為一體的路燈系統，克服現有的市政路燈系統長距離供電導致的電能損耗的問題，進一步提升本技術節能減排的效果。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明所述的基于市電補償-微風發電的大功率LED路燈的原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
如圖1所示，本發明所揭示的基于市電補償-微風能源的LED路燈，包括依次連接的風力發電模組、第一升壓電路、第一充電電路、電池、第一光電感應控制系統和LED光源模組，所述風力發電模組上連接有最大功率點跟蹤模塊；還包括市電線路，所述市電線路通過第二充電電路連接電池；所述電池還通過電量檢測單元連接到控制單元，所述控制單元分別連接風力發電模組和市電供電線路，并控制風力發電模組和市電供電線路的供電狀態。
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