[发明专利]多种能源综合利用的智能路灯

说明书

一、技术领域：

本发明为一种多种能源综合利用的智能路灯，涉及路灯技术领域，特别涉及以太阳能、风能、市电为能源的智能控制装置的技术领域。综合利用多种能源对蓄电池充电以达到节能和照明的最优经济配置。

二、背景技术：

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。随着我国经济的快速增长，能源需求大幅增加，能源供需矛盾突出，路灯是其中的用电大户，路灯每年所消耗的总电量占照明用电的三成以上。目前，市面上的路灯主要有：交流供电的普通路灯、太阳能路灯和风光互补路灯三种。

其中，大多数现有路灯均为采用交流供电的普通路灯。而由于普通路灯的功率大、照明时间长，其耗电量相当大。随着太阳能技术的不断完善，成本逐渐降低，一些特定场合的路灯也采用了太阳能路灯，如专利号为“94206228”的“太阳能供电照明路灯”实用新型专利。但是，太阳能路灯存在明显的缺陷，当连续阴雨天时，太阳能板采不到太阳光，路灯也就不能正常工作了。风光互补路灯是近几年新兴的一种可再生能源路灯，如专利号为“CN101191601A”的“一种高效的风光互补路灯”发明专利。风光互补路灯利用风能和太阳能发电对蓄电池充电，由于风光资源的互补性，一定程度上弥补了单太阳能发电的不足。但是，在我国大多数内陆省份，风能资源和太阳能资源并不丰富，而在风速较低时微风发电的功率难以满足实际应用的需求，使得风光互补模式难以带动较高功率的负载，如机动车道双灯头路灯，而为了达到照明需求的功率，往往不得不加大太阳能板和蓄电池容量的配置，造成系统成本急剧上升；而且，在很多地域，由于受到自然资源条件的限制，风能和太阳能的总发电量无法满足负载要求，在连续阴雨天或无风天气，常常会蓄电池亏电，导致路灯无法正常工作。另一方面，即使在自然资源丰富的地域，在城市路灯节能改造工程中，由于风光互补路灯完全抛弃了现有路灯的供电线路和供电网络，造成了资源浪费。

三、发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种能综合利用多种资源的智能路灯。在自然资源丰富的时候，通过风光互补控制器充分利用风能和太阳能对蓄电池充电；在自然资源不足的时候，选择市电供电代价最低的时间段，通过市电充电器对蓄电池电量进行补充，保障照明效果。通过切换控制器实现上述方案在节能和照明上的最优经济配置。

本发明为技术解决技术采用如下技术方案：

风力发电机和太阳能板连接到风光互补控制器上，蓄电池和LED路灯也连接在风光互补控制器上。风光互补控制器主要由检测电路、保护电路、控制信号输出电路、充电模式电路、负载控制电路和状态指示电路组成，控制着蓄电池的充放电模式。市电充电线路通过独立的市电充电器对蓄电池进行充电。市电充电器的开通模式和开通时间由切换控制器控制。切换控制器连接到蓄电池、风光互补控制器和市电充电器，主要由检测电路、时钟电路和切换开关电路组成。通过检测蓄电池状态，仅仅在下述两个条件同时满足时启动市电充电器对蓄电池进行充电：1.由于自然资源缺乏导致蓄电池电量不足；2.深夜时分，市电用电代价最低时。

本发明的特征在于：

1.本发明装置同时采用风能、太阳能和市电中的一种或几种对蓄电池进行充电；

2.本发明装置可以有多路负载，负载工作模式由风光互补控制器决定；

3.本发明装置的充电来源选择由切换控制器控制，能够根据当地当时的自然资源状态、资源使用代价和路灯系统状态综合利用太阳能、风能和市电对蓄电池进行充电，达到节能、照明的最优经济配置；

4.本发明装置中风光互补控制器和市电充电器彼此作为对方的补充；

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、对于新开工的路灯照明工程，采用本发明技术方案，可以综合利用多种能源对蓄电池进行充电，确保路灯的照明效果，满足各种道路照明、景观照明的要求，而不受自然资源的限制。

2、对于现有路灯工程的节能改造，采用本发明技术方案，既可以通过可再生能源利用，有效节能；又能充分利用现有路灯工程的已有线路，弥补自然资源不足的困境；

3、本发明结构简单、构建方便，具有很强的实用性和推广性。

4、本发明可用于新开工的市政照明工程、景观工程，也可以用于现有路灯工程的节能改造，具有广泛的适用性。

四、附图说明：

图1为多种能源综合利用的智能路灯的原理框图。

图中标号：1、风力发电机，2、太阳能板，3、风光互补控制器，4、LED路灯1，5、切换控制器，6、市电供电线路，7、市电充电器，8、蓄电池，9、LED路灯2

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步说明：

五、具体实施方式：

在图1中，风力发电机1和太阳能板2通过风光互补控制器3连接到蓄电池8，蓄电池8和两路LED路灯4、9通过风光互补控制器3连接。风光互补控制器3对蓄电池的充电模式和两路负载的供电模式进行管理。市电充电线路6通过独立的市电充电器7连接到蓄电池8，切换控制器5同时连接到蓄电池8、风光互补控制器3和市电充电器7，控制是否使用市电充电器7对蓄电池8充电。