[实用新型]基于风力发电和超级电容的智能照明系统

权利要求书

1.基于风力发电和超级电容的智能照明系统，其特征在于，包括风机、系统控制器、超级电容器组、稳压驱动电路、光照度计、照明设备、联动开关和开关电源；

所述的风机输出三相交流电，输出端连接系统控制器的能量输入端，系统控制器的能量输出端分别连接超级电容器组和照明设备；

所述的超级电容器组用于存储风机转换的电能，超级电容器组的输出端经稳压驱动电路连接照明设备；

所述联动开关一端连接市电，另一端经开关电源连接照明设备；

所述系统控制器的数据输入端连接光照度计的输出端，数据输出端连接联动开关控制端。

2.根据权利要求1所述的基于风力发电和超级电容的智能照明系统，其特征在于，系统控制器选择照明设备供电电源时，风机、超级电容器组和市电给照明设备的供电优先级依次降低。

3.根据权利要求1所述的基于风力发电和超级电容的智能照明系统，其特征在于，所述的系统控制器包括单片机、三相全桥整流电路、BUCK降压电路和采样电路；

三相全桥整流电路连接风机的输出端，用于将三相交流电转换为直流电输出，经开关管Q1连接在三相全桥整流电路的BUCK降压电路通过斩波电路降低平均输出电压，BUCK降压电路的输出端连接超级电容组，用于给超级电容器组充电；

采样电路采集三相全桥整流电路的输出电压和超级电容器组的端电压；

开关管Q1用于通过不断导通和截止，将直流电压转换为脉冲电压，再经过LC滤波电路，输出直流电压给超级电容器组。

4.根据权利要求3所述的基于风力发电和超级电容的智能照明系统，其特征在于，单片机采用dsPIC30F3014单片机，三相全桥整流电路由二极管D1-D6组成，BUCK降压电路包括电感L1、电容C1和电解电容C3，LC滤波电路包括电感L2和电容C2；

dsPIC30F3014单片机的PWM输出端经光耦合器TLP127连接开关管Q1的栅极，开关管Q1的源极连接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极经电感L2连接超级电容器组的正极，电感L2经电容C2连接超级电容器组的负极；二极管D7的阴极连接二极管D8的阴极，二极管D8的阴极连接超级电容器组的负极；采集电路的输出端连接dsPIC30F3014单片机的A/D接口；

二极管D1、D3和D5的阴极均经电感L1连接开关管Q1的漏极，二极管D1、D3和D5的阳极分别对应连接二极管D2、D4和D6的阴极，二极管D2、D4和D6的阳极均连接超级电容器组的负极，风机的三相输出端分别连接二极管D2、D4和D6的阴极；电感L1分别经电容C1和电解电容C3连接超级电容器组的负极。

5.根据权利要求4所述的基于风力发电和超级电容的智能照明系统，其特征在于，采样电路由精密电阻R1-R4组成；开关管Q1的漏极经串联的电阻R1和电阻R2连接超级电容器组的负极；电阻R3和电阻R4依次串联在超级电容器组的正极和负极之间；采样电路的一个输入端连接在电阻R1和电阻R2之间，另一个输入端连接在电阻R3和电阻R4之间。

6.根据权利要求1所述的基于风力发电和超级电容的智能照明系统，其特征在于，稳压驱动电路由电感L3、二极管D9、电解电容C4和C5、以及LM7812稳压电路组成，超级电容器组的正极经电感L3连接LM7812稳压电路的电压输入端V1，LM7812稳压电路的电压输出端V0作为稳压驱动电路的输出端；电压输入端V1经正向连接的二极管D9连接电压输出端V0；电压输入端V1经正向连接的电解电容C4接地，电压输出端V0经正向连接的电解电容C5接地。

7.根据权利要求1所述的基于风力发电和超级电容的智能照明系统，其特征在于，所述的照明设备采用LED路灯，稳压驱动电路采用LED稳压驱动电路。