專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能日間照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能源利用技術(shù)，尤其涉及一種太陽(yáng)能日間照明裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池是利用光電轉(zhuǎn)換原理使 太陽(yáng)的輻射光通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿钠骷?，這種光電轉(zhuǎn)換過(guò)程通常被稱(chēng)為“光生伏打效應(yīng)”，太陽(yáng)能電池又被稱(chēng)為“光伏電池”。太陽(yáng)能作為一種新能源相比于常規(guī)的煤炭、石油等能源具有可利用量極其豐富、開(kāi)發(fā)利用地點(diǎn)廣泛、清潔等優(yōu)點(diǎn)，但其輸出能量受到地區(qū)、氣候、季節(jié)和晝夜變化等天氣因素的影響較大，導(dǎo)致輸出能量不穩(wěn)定，對(duì)太陽(yáng)能的使用帶來(lái)了困難。在如圖I所示的傳統(tǒng)太陽(yáng)能利用系統(tǒng)中，太陽(yáng)光通過(guò)照射太陽(yáng)能電池產(chǎn)生電能，該電能向蓄電池進(jìn)行充電來(lái)存儲(chǔ)電能。蓄電池中存儲(chǔ)的電力經(jīng)過(guò)逆變器逆變轉(zhuǎn)換后供交流供電LED燈管使用。在這個(gè)過(guò)程中，充電環(huán)節(jié)存在充放電發(fā)熱損耗，逆變環(huán)節(jié)也有至少10%以上的損耗，因此太陽(yáng)能到照明用電能的轉(zhuǎn)換效率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種太陽(yáng)能日間照明裝置，能夠克服太陽(yáng)能輸出能量不穩(wěn)定的問(wèn)題，提高太陽(yáng)能到照明用電能的轉(zhuǎn)換效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種太陽(yáng)能日間照明裝置，包括太陽(yáng)能電池單元和直流供電LED燈管，所述太陽(yáng)能電池單元將采集到的光能轉(zhuǎn)換為電能，并供給所述直流供電LED燈管，其中，所述裝置還包括市電輸入單元和電能補(bǔ)償單元，所述電能補(bǔ)償單元分別與所述直流供電LED燈管和所述太陽(yáng)能電池單元相連，所述市電輸入單元將市電輸入到所述電能補(bǔ)償單元。進(jìn)一步的，所述電能補(bǔ)償單元包括整流濾波電路組件、電源變壓器、PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件和電壓比較組件，所述整流濾波電路組件與所述市電輸入單元相連，所述整流濾波電路組件分別與所述電源變壓器和所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件相連，所述電源變壓器與所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件相連，為所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件提供工作電壓，所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件和所述太陽(yáng)能電池單元分別與所述電壓比較組件相連，所述電壓比較組件與所述直流供電LED燈管連接。進(jìn)一步的，所述電壓比較組件包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正極與所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件輸出電壓的正極相連，所述第二二極管的正極與所述太陽(yáng)能電池單元輸出電壓的正極相連，所述第一二極管和第二二極管的負(fù)極均與所述直流供電LED燈管的正極相連。進(jìn)一步的，所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件為T(mén)L494?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本實(shí)用新型將太陽(yáng)能電池單元所轉(zhuǎn)換的電能直接提供給直流供電LED燈管，使直流供電LED燈管發(fā)光實(shí)現(xiàn)照明功能，并且在太陽(yáng)能電池單元提供電能不足的情況下，由市電進(jìn)行電能補(bǔ)償，確保直流供電LED燈管照明的穩(wěn)定性；相比于現(xiàn)有的太陽(yáng)能照明裝置，本實(shí)用新型無(wú)需采用蓄電池和逆變器分別進(jìn)行充電過(guò)程和逆變過(guò)程，因此能量損耗和制造成本均比較低。

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本實(shí)用新型太陽(yáng)能日間照明裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型太陽(yáng)能日間照明裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 如圖I所示，為本實(shí)用新型太陽(yáng)能日間照明裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，太陽(yáng)能日間照明裝置包括太陽(yáng)能電池單元I和直流供電LED燈管3。太陽(yáng)能電池單元I可以通過(guò)電池板采集太陽(yáng)光的光能，將太陽(yáng)光的光能轉(zhuǎn)化為電能，并將轉(zhuǎn)換后的直流電形式的電能供給直流供電LED燈管3。直流供電LED燈管3接收電能后，能夠發(fā)光提供照明作用。在這個(gè)過(guò)程中，太陽(yáng)能電池單元I所轉(zhuǎn)換的電能直接供給 直流供電LED燈管3，而無(wú)需保存到蓄電池中，這就可以節(jié)省購(gòu)置蓄電池和維護(hù)蓄電池的成本，而且也避免了充電過(guò)程的電能損耗。照明裝置采用直流供電LED燈管，這種燈管可使用直流電輸入，因此可以使用將太陽(yáng)能輻射所轉(zhuǎn)化的直流電，而無(wú)需采用逆變器將太陽(yáng)能輻射轉(zhuǎn)化的直流電再轉(zhuǎn)換為交流電，因此節(jié)省了購(gòu)置逆變器的高昂成本，而且也避免了逆變過(guò)程的電能損耗。本實(shí)施例的太陽(yáng)能日間照明裝置還包括市電輸入單元4和電能補(bǔ)償單元5。電能補(bǔ)償單元5分別與直流供電LED燈管3和太陽(yáng)能電池單元I相連，市電輸入單元4將市電輸入到電能補(bǔ)償單元5。電能補(bǔ)償單元5接收市電輸入單元4所連接的交流市電并將交流市電轉(zhuǎn)換為直流供電LED燈管3可以使用的直流電。該轉(zhuǎn)換后的直流電在太陽(yáng)能電池單元I所提供的直流電壓低于閾值時(shí)供給直流供電LED燈管3，從而使直流供電LED燈管3的供電電壓保持穩(wěn)定，克服了太陽(yáng)能受天氣因素影響較顯著而導(dǎo)致影響照明效果的問(wèn)題。如圖2所示，為本實(shí)用新型太陽(yáng)能日間照明裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。與上一實(shí)施例相比，本實(shí)施例中的電能補(bǔ)償單元5具體包括整流濾波電路組件51、電源變壓器52、PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件53和電壓比較組件54。整流濾波電路組件51與市電輸入單元4相連，可以對(duì)交流市電進(jìn)行整流和濾波，得到直流電。整流濾波電路組件51分別與電源變壓器52和PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件53相連。電源變壓器52與PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件53相連，為PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件53提供工作電壓。PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件53和太陽(yáng)能電池單元I與電壓比較組件54相連，電壓比較組件54與直流供電LED燈管3連接。優(yōu)選的，PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件53為T(mén)L494。該TL494芯片屬于固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路芯片，從輸出電壓反饋，并通過(guò)調(diào)整脈沖寬度來(lái)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的電壓輸出。進(jìn)一步的，電壓比較組件可以包括第一二極管Dl和第二二極管D2。第一二極管Dl的正極與PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件輸出電壓的正極相連，第二二極管D2的正極與太陽(yáng)能電池單元輸出電壓的正極相連。第一二極管Dl和第二二極管D2的負(fù)極均與直流供電LED燈管的正極相連。直流供電LED燈管的負(fù)極與太陽(yáng)能電池單元輸出電壓的負(fù)極以及PWM開(kāi)關(guān)電源組件輸出電壓的負(fù)極相連。舉例來(lái)說(shuō)，市電交流輸入經(jīng)PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件產(chǎn)生DC200V電壓，太陽(yáng)能輸入電壓與該開(kāi)關(guān)組件的輸入電壓經(jīng)電壓比較組件中的兩個(gè)二極管共同輸出。當(dāng)太陽(yáng)能功率足夠負(fù)載使用時(shí)，負(fù)載功率由太陽(yáng)能提供；當(dāng)太陽(yáng)能功率不足供應(yīng)負(fù)載時(shí)，則由市電交流電源經(jīng)轉(zhuǎn)換提供的DC200V電壓提供功率補(bǔ)償。體現(xiàn)功率足夠與否的關(guān)鍵是太陽(yáng)能經(jīng)過(guò)光 電轉(zhuǎn)換后的電壓，太陽(yáng)能電壓高于DC200V時(shí)，負(fù)載使用的電能由太陽(yáng)能提供；當(dāng)太陽(yáng)能電壓低于DC200V時(shí)，負(fù)載使用的電能由市電交流電源提供。故此電壓比較組件的電路特征為雙路直流輸入，其中一路電壓可變，另一路電壓穩(wěn)定，并共同為負(fù)載提供電能。利用二極管的單向?qū)ㄐ?，電路中?個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)的功能作用如下I雙路輸入隔離，任何I路輸入都不會(huì)影響另外I路輸入。2實(shí)現(xiàn)電壓比較，選擇其中I路輸入供應(yīng)負(fù)載電能。因?yàn)槎O管單向?qū)ǎ龢O電壓大于負(fù)極時(shí)導(dǎo)通。當(dāng)市電交流電源經(jīng)轉(zhuǎn)換提供的DC200V比太陽(yáng)能電壓高時(shí)，該路的二極管導(dǎo)通，而太陽(yáng)能電壓輸入的通路將因二極管截止而斷開(kāi)；反之亦然。通過(guò)實(shí)測(cè)，本實(shí)施例的太陽(yáng)能日間照明裝置較之傳統(tǒng)的太陽(yáng)能供電的T8和T5熒光燈管的照度更高，用電量更少，因此適合于各種日間照明的場(chǎng)合使用，尤其適合辦公樓、工廠、隧道等地點(diǎn)。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能日間照明裝置，包括太陽(yáng)能電池單元和直流供電LED燈管，所述太陽(yáng)能電池單元將采集到的光能轉(zhuǎn)換為電能，并供給所述直流供電LED燈管，其特征在于，所述裝置還包括市電輸入單元和電能補(bǔ)償單元，所述電能補(bǔ)償單元分別與所述直流供電LED燈管和所述太陽(yáng)能電池單元相連，所述市電輸入單元將市電輸入到所述電能補(bǔ)償單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能日間照明裝置，其特征在于，所述電能補(bǔ)償單元包括整流濾波電路組件、電源變壓器、PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件和電壓比較組件，所述整流濾波電路組件與所述市電輸入單元相連，所述整流濾波電路組件分別與所述電源變壓器和所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件相連，所述電源變壓器與所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件相連，為所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件提供工作電壓，所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件和所述太陽(yáng)能電池單元分別與所述電壓比較組件相連，所述電壓比較組件與所述直流供電LED燈管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能日間照明裝置，其特征在于，所述電壓比較組件包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正極與所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件輸出電壓的正極相連，所述第二二極管的正極與所述太陽(yáng)能電池單元輸出電壓的正極相連，所述第一二極管和第二二極管的負(fù)極均與所述直流供電LED燈管的正極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的太陽(yáng)能日間照明裝置，其特征在于，所述PWM開(kāi)關(guān)電源電路組件為T(mén)L494。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能日間照明裝置，包括太陽(yáng)能電池單元和直流供電LED燈管，太陽(yáng)能電池單元將采集到的光能轉(zhuǎn)換為電能，并供給直流供電LED燈管，其中裝置還包括市電輸入單元和電能補(bǔ)償單元，電能補(bǔ)償單元分別與直流供電LED燈管和太陽(yáng)能電池單元相連，市電輸入單元將市電輸入到電能補(bǔ)償單元。本實(shí)用新型將太陽(yáng)能電池單元所轉(zhuǎn)換的電能直接提供給直流供電LED燈管，使直流供電LED燈管發(fā)光實(shí)現(xiàn)照明功能，并且在太陽(yáng)能電池單元提供電能不足的情況下，由市電進(jìn)行電能補(bǔ)償，確保直流供電LED燈管照明的穩(wěn)定性；相比于現(xiàn)有的太陽(yáng)能照明裝置，本實(shí)用新型無(wú)需采用蓄電池和逆變器分別進(jìn)行充電過(guò)程和逆變過(guò)程，因此能量損耗和制造成本均比較低。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202475869SQ20122004080
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者吳錫欽 申請(qǐng)人:惠州市海宇電池設(shè)備有限公司