[发明专利]一种风光互补路灯照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及路灯照明领域，具体是指一种风光互补路灯照明系统。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能和风能具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点，太阳能和风能被认为是二十一世纪最重要的能源。但是由于太阳能和风能能量密度较低，单独的太阳能发电和风能发电通常不能满足路灯夜间照明的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够满足夜间照明需要的风光互补路灯照明系统。

本发明通过下述技术方案实现：一种风光互补路灯照明系统，包括风力发电机、太阳能发电板、充电控制器、蓄电池、逆变换器、路灯和照明控制系统，风力发电机和太阳能发电板通过充电控制器与蓄电池进行连接，蓄电池与逆变换器连接组成供电电源，供电电源与路灯、照明控制系统依次串联。

本发明以太阳能和风能共同作为能源，通过风力发电机和太阳能发电板产生电能。风力发电机和太阳能发电板产生的电能通过充电控制器储存到蓄电池中，蓄电池将电能转换为化学能以备夜间照明。当夜晚到临时，蓄电池开始供电，将化学能转换为照明所需的电能。逆变换器将蓄电池的直流电转换为交流电以备路灯照明。由于路灯刚开始照明时，太阳刚落山不久，光线还是比较充足，因而无需路灯进行高强度的照明。此时，如果路灯进行高强度的照明，将会浪费大量电能。通过照明控制系统，可以根据需要调节路灯光线强度，确保太阳能发电板和风力发电机所产生的电能足够路灯夜间照明使用。

进一步地，所述照明控制系统包括滑动变阻器，所述滑动变阻器与路灯、供电电源依次串联，所述照明控制系统还包括微控制器、时钟电路、显示器、键盘和执行装置，所述微控制器分别与时钟电路、显示器、键盘、执行装置连接，所述执行装置与滑动变阻器连接。时钟电路给予微控制器时钟信号，保证微控制器的正常有序运行。显示器和键盘组成人机交互界面，通过人机交互界面可以设置路灯亮启时间和熄灭时间，可以根据需要自由控制。执行装置接收微控制器的信号，并作出相应动作。由于滑动变阻器与路灯、供电电源依次串联，通过调节滑动变阻器，可以改变滑动变阻器的阻值，改变路灯两端的电压，从而改变路灯的光线强度。当需要路灯熄灭时，执行装置调节滑动变阻器阻值，将接入电路中的阻值调到最大值，此时几乎不消耗电能，路灯熄灭。当需要路灯亮启时，执行装置调节滑动变阻器阻值，将接入电路中的阻值调到合适值，此时路灯亮启。此外，当路灯开始照明时，由于光线比较充足，滑动变阻器的接入电路中的阻值较大，此时消耗的电能较小，可以达到减少电能消耗的目的，确保太阳能发电板和风力发电机所产生的电能足够路灯夜间照明使用。随着夜晚的降临，光线逐渐变暗，此时执行装置开始逐渐减小滑动变阻器接入电路中的阻值，直至调节到滑动变阻器的阻值最小端。

进一步地，所述微控制器上还连接有通讯装置，所述微控制器通过通讯装置与上位机连接。风光互补路灯照明系统在实际使用中，需要同时调整大范围内路灯的亮启时间和熄灭时间。单独对每一个风光互补路灯照明系统进行调整，不仅耗时长，而且需要使用大量的人力，不符合当今社会发展的需要。通过在微控制器上连接通讯装置，通讯装置与上位机连接，只需要使用上位机即可同时对大范围内的风光互补路灯照明系统进行调整，方便快捷，省时省力。

进一步地，所述通讯装置与上位机之间采用GPRS通信协议。GPRS通信协议传输性能好，数据传输速度快，能够稳定的进行数据传输，不会因为数据丢失导致远程控制失败。此外，GPRS通信协议用户永远在线，且无论在线时间多久，仅根据数据传输量进行收费，在日常使用中付费少。

进一步地，所述通讯装置处于休眠状况，其激活唤醒方式为短消息。在实际使用中，风光互补路灯照明系统无需经常调整，通讯装置的长期开启将会消耗大量的电能，不利于提高电能的有效利用率。通过将通讯装置设置为休眠，能够有效的减少电能的消耗，能够提高电能的有效利用率。

进一步地，所述蓄电池为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池的电动势大，放电时电动势较稳定，不会由于电动势的波动造成路灯的损坏。此外，铅酸蓄电池的操作温度广，技术成熟，使用可靠，且成本较低，能够很好的降低风光互补路灯照明系统的成本。