一種利用太陽能的多功能led路燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及照明及其控制領域，具體涉及一種利用太陽能的多功能LED路燈。
【背景技術】
[0002]目前國外的LED路燈應用主要是集成系統(tǒng)控制，目前南美、非洲、中東、亞太地區(qū)和澳大利亞地區(qū)已經大面積推廣集成系統(tǒng)控制的新能源LED路燈。2009年時國外LED路燈年實現產值近600億美元。國內市場應用現狀。在節(jié)能減排、常規(guī)電力資源緊張迫切的形勢下，國家和政府出臺了大量政策法規(guī)來支持可再生能源的發(fā)展，隨著城市和新農村建設步伐的不斷加快，隨著城市和新農村建設步伐的不斷加快，電力資源也日益緊張，國家電力70%以上依靠不可再生的煤炭資源發(fā)電，環(huán)境污染已不容忽視，在國家大力鼓勵應用綠色能源和極力強調節(jié)能減排的形勢下，充分利用可再生新能源將成為一種必然的趨勢，新能源LED路燈在國內得到大面積的推廣應用。據中國照明學會統(tǒng)計，截止2008年，國內新能源照明行業(yè)實現產值150億元，并以每年接近10%的速度增長。在國內的應用主要集中在城市道路的照明和有關的公共照明用的獨立電源系統(tǒng)，城鄉(xiāng)道路亮化照明、公園廣場亮化照明、無電地區(qū)(包括沿海島嶼)的照明亮化等。
[0003]目前國內已經出現了利用風能和風能和光能的LED路燈，但是其設計簡單，能源利用低，功能單一，無法實現真正意義上的節(jié)能環(huán)保以及多功能的集成設計利用，以及實現智能化控制操作、監(jiān)控。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用太陽能的多功能LED路燈，其功能多樣化，能源利用率高，集成設計合理，可以實現節(jié)能環(huán)保，監(jiān)控、操控智能化等。
[0005]本實用新型提供一種利用太陽能的多功能LED路燈，包括底座，艙門組件，燈桿，具有LED光源的一個或多個燈頭，太陽能電池組件，風力發(fā)電裝置，光敏傳感器，紅外接收器和無線通訊模塊，燈桿的下端設置在底座上，燈桿的上端上設置風力發(fā)電裝置和太陽能電池組件，光敏傳感器設置于太陽能電池組件，紅外接收器和無線通訊模塊設置于風力發(fā)裝置上；燈桿為中空結構，在燈桿下端的中空結構中設置控制器和蓄電池，控制器分別連接蓄電池，太陽能電池組件，風力發(fā)電裝置，光敏傳感器，紅外接收器，無線通訊模塊以及LED光源；燈桿的長度為L，風力發(fā)電裝置設置在燈桿的LI處，太陽能電池組件設置在燈桿的L2處，具有LED光源的一個或多個燈頭設置在燈桿的L3處，其中L1、L2、L3滿足:0.98L 彡 LI 彡 0.95L，0.85L 彡 L2 彡 0.7L，0.35L 彡 L3 彡 0.8L。
[0006]優(yōu)選地，所述燈頭包括連接支架，連接支架連接燈桿并且向外延伸，使得LED光源遠離燈桿。
[0007]優(yōu)選地，所述燈頭為兩個或三個。
[0008]優(yōu)選地，風力發(fā)電裝置采用電磁渦流制動方式。
[0009]優(yōu)選地，控制器為TMS3202407A芯片，以升壓BOOST電路為主電路，采用雙路控制結構，一路使用數字PI控制器，一路使用基于模糊控制的最大功率點跟蹤器。
[0010]優(yōu)選地，LED路燈采用脈沖寬度調制PffM結合脈沖寬度集成最大功率點MPPT集成控制方式。
[0011]優(yōu)選地，無線通訊模塊為2G模塊，3G模塊，4G模塊，和/或WIFI模塊的一種或幾種的組合。
[0012]本實用新型與現有技術相比，可以實現:
[0013]I)風能和光能結合發(fā)電，實現全天候的發(fā)電功能，比單用風能或太陽能更經濟、科學、實用、環(huán)保；
[0014]2)對LED光源的輸出功率進行精細化管理，使得能量的利用率更高，更加節(jié)能環(huán)保;
[0015]3)經過長期研究，設置了利用太陽能的多功能LED路燈上各個組件的最優(yōu)設置條件以及最優(yōu)的設置位置，使得利用太陽能的多功能LED路燈整體性能明顯增強；
[0016]4)無線通訊模塊和紅外控制器的設置，使得利用太陽能的多功能LED路燈的操控更加智能化，無論是巡視時或者在遠程監(jiān)控時，都可以監(jiān)測和控制，選擇性更強，并且更加保險。
【附圖說明】
[0017]圖1利用太陽能的多功能LED路燈結構不意圖
[0018]圖2控制器及其連接結構示意圖
【具體實施方式】
[0019]下面詳細說明本實用新型的具體實施，有必要在此指出的是，以下實施只是用于本實用新型的進一步說明，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制，該領域技術熟練人員根據上述本【實用新型內容】對本實用新型做出的一些非本質的改進和調整，仍然屬于本實用新型的保護范圍。
[0020]風能和光能結合發(fā)電是一套發(fā)電應用系統(tǒng)，其是利用太陽能電池、風力發(fā)電機(將交流電池轉化為直流電)將發(fā)出的電存儲到蓄電池組中，當需要電時，逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變?yōu)榻涣麟?，通過輸電路送到用戶負載處。是風力發(fā)電機和太陽能電池方陣兩種發(fā)電設備共同發(fā)電。風能和光能的發(fā)電采用風能和光能發(fā)電系統(tǒng)，風能和光能發(fā)電系統(tǒng)主要有風力發(fā)電機、太陽能電池、智能控制器、蓄電池、多功能逆變器、電纜及支撐和輔助件等組成一個發(fā)電系統(tǒng)，將電力送入蓄電池中。夜間和陰雨天無陽光時由風能發(fā)電，晴天由太陽能發(fā)電，在既有風又有太陽能的情況下兩者同時發(fā)揮作用，實現全天候的發(fā)電功能，比單用風機和太陽能更經濟、科學、實用。
[0021]如圖1所不，本實用新型提供了一種利用太陽能的多功能LED路燈，包括底座1，艙門組件2，燈桿3，具有LED光源7的一個或多個燈頭4，太陽能電池組件5，風力發(fā)電裝置6，光敏傳感器8，紅外接收器9和無線通訊模塊12，其中燈頭包括連接支架，連接支架連接燈桿并且向外延伸，使得LED光源遠離燈桿，燈頭優(yōu)選為兩個或三個，可以根據實際的設計需求進行改變，例如給行人設置的燈頭可以低一些，并且設置在行人道的一側，給車道上行駛的汽車設置的照明燈頭可以設置的高一點，并且遠離燈桿，當馬路較寬時，可以設置更高更加遠離燈桿的燈頭，這樣照明效果更佳；燈桿3的下端設置在底座I上，燈桿3的上端上設置風力發(fā)電裝置6和太陽能電池組件5，光敏傳感器8設置于太陽能電池組件5，紅外接收器9和無線通訊模塊12設置于風力發(fā)裝置6上；燈桿3為中空結構，在燈桿3下端的中空結構中設置控制器10和蓄電池11。
[0022]如圖2所示，控制器10分別連接蓄電池11，太陽能電池組件5，風力發(fā)電裝置6，光敏傳感器8，紅外接收器9，無線通訊模塊12以及LED光源7 ;光敏傳感器8檢測外部光照強度信息，經過轉換處理后發(fā)送給控制器10，控制器10將外部光照強度信息進行歸一化處理，將歸一化處理后的光照強度信息進行分級，按照分級級數控制LED光源7的發(fā)光功率；無線通訊模塊12用于將蓄電池11的實時電量信息、太陽能電池組件5和風力發(fā)電裝置6的狀態(tài)信息、LED光源7的狀態(tài)信息、處理前和處理后的光照強度信息發(fā)送給遠端服務控制器，并且還用于接收遠端服務器的操控命令，通過控制器10對多功能LED路燈進行遠程操控；紅外接收器9用于接收紅外遙控器的操控命令，通過控制器10對多功能LED路燈進行紅外遙控；燈桿3的長度為L，風力發(fā)電裝置6設置在燈桿3的LI處，太陽能電池組件5設置在燈桿3的L2處，具有LED光源7的一個或多個燈頭4設置在燈桿3的L3處，其中L1、L2、L3 滿足:0.98L 彡 LI 彡 0.95L，0.85L 彡 L2 彡 0.71,0.35L 彡 L3 彡 0.8L，L 的長度可以為3-7米范圍的任意值，包括整數值，并且可以根據實際的地理環(huán)境，調整L的長度，并不限于上述范圍，經過實驗證明，按照上述要求的設置方式設計的利用太陽能的多功能LED路燈，故障率降低，并且照明效果更加，對于風能和光能的采集的效率也更優(yōu)，整體設計更合理，LED路燈的應用地域范圍也更廣。
[0023]此外，利用太陽能的多功能LED路燈系統(tǒng)還可以包括云服務器，LED路燈中的無線通訊模塊可以將在將蓄電池的實時電量信息、太陽能電池組件和風力發(fā)電裝置的狀態(tài)信息、LED光源的狀態(tài)信息、處理前和/或處理后的光照強度信息中的一種或幾種發(fā)送給遠端服務控制器的同時也發(fā)送給云服務器，云服務器將接收到的信息進行存儲，這樣信息得倒了備份，更加安全。
[0024]本實用新型的利用太陽能的多功能LED路燈采用PWM+MPPT (脈沖寬度集成最大功率點)集成控制技術。通過具有在線參數調整的自適應占空比擾動法，對半導體開關器件的導通和關斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，根據風能和光能的新能源LED路燈點亮時間特點，對各脈沖的寬度進行節(jié)律調制。把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調壓，采用適當節(jié)律控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調變化。可以通過調整PWM的周期、PffM的占空比而達到控制充放電電流的目的。既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。
[0025]電磁