[实用新型]风光互补绿色能源照明设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源应用领域，具体涉及一种风光互补绿色能源照明设备。

背景技术

我国能源资源以煤炭为主，人均能源资源不足世界平均水平的一半。要实现2020年国内生产总值比2000年翻两番的目标，全面建设小康社会，全国能源消费量将至少比2000年翻一番，能源供需矛盾将进一步加剧。我国太阳能资源丰富，取之不尽，用之不竭，无论从能源安全的长远战略角度出发，还是从调整和优化能源结构需求考虑，大力发展可再生能源都是保障我国能源安全的重要战略措施之一。

路灯是日常生活中最常见的照明装置，它给城市夜生活带来光明、同时也美化了城市。现在各种各样的城市亮化工程把城市的夜晚装点得流光四射、缤纷多彩，改善了人们的生活环境，提高了生活质量。由于路灯的低压输电线路长，不仅路灯耗电，输电线路上的耗电也较大，特别是远离电网覆盖的地方，如市郊公路和高速公路更是用电大户，挖沟铺线和变电设备的成本极高。根据国家提倡应用新能源的有关标准、规范和政策，如《中华人民共和国可再生能源法》等，希望设计一种利用风能和太阳能的照明设备。

实用新型内容

本实用新型提供一种风光互补绿色能源照明设备，能够很好地利用风能和太阳能来实现照明。

为了实现这一目的，本实用新型的方案如下：一种风光互补绿色能源照明设备，包括路灯，其特征在于该照明设备包括控制主机，太阳能组件、风力发电机组、路灯负载和蓄电池分别与该控制主机连接。

该风光互补路灯设备是一套独立的分散式供电设备，不受电力安装位置的影响，也不需要开挖路面做布线埋管施工，现场施工和安装都很方便，综合经济效益好，特别是对已建成的道路增设风光路灯非常方便。在市内开阔地带、市郊主干道、公园道路、沿海公路和高速公路等安装风光互补路灯比常规路灯有明显的经济优势。它不需要挖沟埋线、不需要输变电设备、不消耗市电、安装方便、不受地域限制、环保节能——代表未来城市路灯的发展方向。本实用新型的优点在于节能环保，一次性投入，低维护成本，长期受益。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构框图

图2为控制主机1的结构框图

具体实施方式

一种风光互补绿色能源照明设备，包括路灯，其特征在于该照明设备包括控制主机1，该控制主机1与太阳能组件2连接，该控制主机1与风力发电机组3连接，该控制主机1与负载路灯4连接，该控制主机1与蓄电池5连接。该控制主机1还与无线通讯模块6连接。

图2为控制主机1的结构框图。风力发电机组3的输出端通过三相整流模块12与BUCK/MPPT模块(即最大功点跟踪模块)9的输入端连接，太阳能组件2的输出端与BUCK/MPPT模块9的输入端连接，该控制主机1包括嵌入式设备7，嵌入式设备7与ADC数据采集模块8的输出端连接，嵌入式设备7与BUCK/MPPT模块9的另一输入端连接，BUCK/MPPT模块9的输出端分别与蓄电池5和路灯组接口10连接，路灯组接口10与输出控制模块11连接，嵌入式设备7与输出控制模块11连接，嵌入式设备还通过刹车电路14与风力发电机组3的控制端连接。其中ADC数据采集模块用于采集太阳能组件的输出电压，风力发电机组的输出电压，三相整流模块的输出电压，三相整流模块的输出电流，蓄电池电压，蓄电池电流，负载路灯的电流等信号。路灯组接口与负载路灯连接。嵌入式设备7通过USART无线通信接口13与无线通讯模块连接。BUCK/MPPT模块采用峰值功率跟踪器，是一种通过调节电气模块的工作状态，使太阳能组件和风力发电机组能够输出更多电能的电气设备。其中涉及的各种模块和组件均为现有技术，在此不再赘述。

太阳能组件2和风力发电机3发出的电能通过控制主机1储存到蓄电池5内，夜间蓄电池5通过控制主机1给负载灯具4提供电能。当电力充足，不需再发电时，刹车电路可以控制风力发电机组停止工作。控制主机1具备蓄电池5反接、蓄电池5欠压、蓄电池5过压、风力发电机组刹车等保护功能。控制主机1还能进行最大功率跟踪，由于风力发电和太阳能电池的发电与环境关系很大，风一会大一会小，太阳也一会大一会小，所以它输出的功率也是一会大一会小，如果外面充电的电池那边负载不进行阻抗匹配的话，给电池充电的功率就会很小，所以做一个非线性的阻抗匹配网络，让充电的功率跟上变化的功率，做到充分利用太阳能和风能。该控制主机1还与无线通讯模块6连接，通过无线通讯模块6与控制中心联系。该控制主机1设有被动防盗装置，当人为故意地撬开控制箱的门，被动防盗装置马上把信号通过无线通讯模块6发送到管辖部门的控制中心。控制主机还会对设备进行自动巡检，发现状况(蓄电池，光源等等，故障或损坏)，设备立即通过无线通讯模块6发送至控制中心，保障每套路灯的正常运行。