[实用新型]无线供电的智能LED光电转换路灯

说明书

技术领域

随着科技的创新与进步，基于无线电能传输技术的各种照明设备将会进入千家万户。所谓“无线电能传输”是利用一种特殊设备将电源的电能转变为可无线传播的能量，在接受端又将此能量转变回电能，从而到达对用电器的无线供电。

本发明——无线供电的智能LED光电转换路灯，属于无接触电能传输技术的崭新应用领域，它可以在消除电线连接的基础上给LED光电转换路灯供电，且路灯本身由经过热设计优化排布的LED矩阵构成，简易便捷、智能灵活，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念，可以广泛应用于居民小区公共休闲场所晚间照明，也可以作为公路交通方面的探照灯使用。

背景技术

传统路灯需要外接导线来供电，即使目前有些路灯本身由多颗小功率LED构成，但由于LED排布或者热设计缺陷，导致寿命短、易老化，且不便移动，对于公共设施使用而言，同时增加了维修成本。如何在电能高效利用的基础上，免去导线，增加光亮度及使用寿命成为智能LED光电转换路灯设计的一个重要课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在智能连接的基础上，基于无线电能传输技术实现对LED光电转换路灯的无线供电，操作简便，节能环保。

本发明采用的技术方案是：太阳能光电转换装置，蓄电池(装有一次整流电路(2)和智能通断开关)，功率控制器，功率发射装置(3)，LED光电转换路灯(主芯片为经过热设计优化排布的LED矩阵(4)，内嵌功率接收装置(5)、二次整流电路(6)和智能感应开关)。

蓄电池装有一次整流电路(2)和智能通断开关，既可以将蓄电池中的电能进行整流稳压，又可以实现对路灯的智能通断，防止电能的无故浪费，节能环保。

功率发射装置(3)包括两个MOSFET，它们可以交替导通，为后面的LC谐振电路创造交流电流；C1为谐振电容；L1为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。

功率接收装置(5)由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路(6)变成直流电供给给LED光电转换路灯。

本发明无需外接特种照明电源：只要白天太阳光线充足，使蓄电池满电量在夜间供给LED光电转换路灯；即使阴雨等无光天气，只要蓄电池中剩余能量足够维持晚上照明，就可实现在直径为5m的空间内保持LED灯的基本亮度。在外接无线遥控装置时，可对LED光电转换路灯自动控制。

附图说明

图1是本发明的整体结构框图；

图2是直流稳压电源的电路原理图(一次整流电路)；

图3是发射装置的电路原理图；

图4是经过热设计优化的LED矩阵排布图；

图5是接收装置的电路原理图；

图6是二次整流电路原理图。

其中：

C1：发射端谐振电容        L1：发射端谐振电感

C2：接收端谐振电容        L2：接收端谐振电感

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明的智能LED台灯作出详细说明。

如图1所示，将太阳能光电转换装置吸收的太阳光转化为电能储存在蓄电池里，经过一次整流电路(2)，将蓄电池中的电能进行整流稳压。智能通断开关可以实现对路灯的智能通断，防止电能的无故浪费，节能环保。整流稳压后的直流输出给功率发射装置(3)，在发射装置中经过高频逆变成交流电压信号，加载到补偿后的松耦合变压器的原边，与内嵌入LED路灯中的接收线圈(5)实现谐振耦合，经过二次整流电路(6)，将输出电压供给给经过热设计优化排布的LED光电转换路灯(4)，实现LED路灯的高亮度晚间照明。

如图2所示，蓄电池中的直流电送到一个由4个二极管组成的整流桥，再经过稳压装置进行输出给功率控制器。

如图3所示，输入的直流电送给两给MOSFET，它们可以交替导通，产生交流电流，输出到后面的LC谐振电路，C1为谐振电容；L1为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。

如图4所示，是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为1cm的PCB板，上面布有14颗经过热设计优化后的单颗功率约为1W的LED芯片。

如图5所示，由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路变成直流电供给给LED光电转换路灯。

如图6所示，是一个与接收装置连接的二次整流桥电路。

在外接无线遥控装置时，可对LED光电转换路灯自动控制，实现在直径为5m的空间内保持LED路灯的基本亮度。