一種基于環(huán)境檢測(cè)進(jìn)行充電的led路燈的照明方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種基于環(huán)境檢測(cè)進(jìn)行充電的LED路燈的照明方法。
【背景技術(shù)】
[0002]路燈，指給道路提供照明功能的燈具，泛指交通照明中路面照明范圍內(nèi)的燈具。它由燈具，電器，光源，燈桿，燈臂，法蘭盤，基礎(chǔ)預(yù)埋件組成一個(gè)整體。人類的發(fā)展史是一部追求光明的創(chuàng)業(yè)史，火的運(yùn)用是人類文明進(jìn)步的重要里程碑。遠(yuǎn)古先民點(diǎn)燃的篝火就是最早的燈火。
[0003]當(dāng)前，LED路燈使用超過(guò)6000小時(shí)的故障率小于I %。照明在全球約占了 19 %的用電量，如果全球采用的照明系統(tǒng)效率比現(xiàn)有提升一倍，就可說(shuō)是相當(dāng)于移除了歐洲一半的用電量及排熱量。由此可見(jiàn)，如何提高LED路燈的節(jié)能等級(jí)，對(duì)應(yīng)全球能源的節(jié)能減排至關(guān)重要。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，節(jié)能型的LED路燈主要為太陽(yáng)能供電的路燈，通過(guò)在太陽(yáng)能充足的情況下采集太陽(yáng)能，并轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存到蓄電池內(nèi)，以供LED路燈照明時(shí)使用，這種方式雖然在一定程度下滿足了對(duì)LED路燈節(jié)能的要求，但在太陽(yáng)能不充足的區(qū)域無(wú)法得到應(yīng)用，同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有將風(fēng)能供電用于LED路燈的技術(shù)方案，自然，也沒(méi)有將太陽(yáng)能供電電路和風(fēng)能供電電路進(jìn)行有機(jī)結(jié)合和靈活切換的用電結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的LED路燈的供電電路尚有進(jìn)步的空間。
[0005]為此，本發(fā)明提出了一種基于環(huán)境檢測(cè)進(jìn)行充電的LED路燈，能夠?qū)⑻?yáng)能供電電路和風(fēng)能供電電路進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，同時(shí)能夠根據(jù)環(huán)境的各種參數(shù)決定太陽(yáng)能供電電路和風(fēng)能供電電路的供電切換策略，從而提高LED路燈的充電效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于環(huán)境檢測(cè)進(jìn)行充電的LED路燈，改善現(xiàn)有的太陽(yáng)能供電電路，將風(fēng)能供電電路有機(jī)結(jié)合到LED路燈的充電電路中，更關(guān)鍵的是，通過(guò)風(fēng)速檢測(cè)儀和太陽(yáng)光光強(qiáng)檢測(cè)儀的檢測(cè)結(jié)果控制充電電路對(duì)鉛酸蓄電池的充電，這樣，從整體上提高了 LED路燈系統(tǒng)的節(jié)能等級(jí)、可靠性以及穩(wěn)定性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于環(huán)境檢測(cè)進(jìn)行充電的LED路燈的照明方法，該方法包括:1)提供一種基于環(huán)境檢測(cè)進(jìn)行充電的LED路燈，所述LED路燈包括AT89C51單片機(jī)、風(fēng)速檢測(cè)儀、太陽(yáng)光光強(qiáng)檢測(cè)儀、充電子系統(tǒng)和鉛酸蓄電池，充電子系統(tǒng)為鉛酸蓄電池充電，充電后的鉛酸蓄電池為AT89C51單片機(jī)、風(fēng)速檢測(cè)儀、太陽(yáng)光光強(qiáng)檢測(cè)儀和LED燈管提供電力供應(yīng)，AT89C51單片機(jī)與風(fēng)速檢測(cè)儀、太陽(yáng)光光強(qiáng)檢測(cè)儀和充電子系統(tǒng)分別連接，根據(jù)風(fēng)速檢測(cè)儀和太陽(yáng)光光強(qiáng)檢測(cè)儀的檢測(cè)結(jié)果控制充電子系統(tǒng)對(duì)鉛酸蓄電池的充電；2)使用所述LED路燈來(lái)進(jìn)行照明。
[0008]更具體地，在所述基于環(huán)境檢測(cè)進(jìn)行充電的LED路燈中，還包括:風(fēng)速檢測(cè)儀，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境的實(shí)時(shí)風(fēng)速；太陽(yáng)光光強(qiáng)檢測(cè)儀，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境的實(shí)時(shí)太陽(yáng)光光強(qiáng)；太陽(yáng)能電板，設(shè)置在燈架上，包括無(wú)反射薄膜覆蓋層、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體、基板和太陽(yáng)能輸出接口，用于將無(wú)反射薄膜覆蓋層接收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為光學(xué)電能，太陽(yáng)能輸出接口包括上部電極和下部電極，用于輸出光學(xué)電能；升力風(fēng)機(jī)主結(jié)構(gòu)，設(shè)置在燈架上，包括三個(gè)葉片、偏航設(shè)備、輪轂和傳動(dòng)設(shè)備；三個(gè)葉片在風(fēng)通過(guò)時(shí)，由于每一個(gè)葉片的正反面的壓力不等而產(chǎn)生升力，所述升力帶動(dòng)對(duì)應(yīng)葉片旋轉(zhuǎn)；偏航設(shè)備與三個(gè)葉片連接，用于提供三個(gè)葉片旋轉(zhuǎn)的可靠性并解纜；輪轂與三個(gè)葉片連接，用于固定三個(gè)葉片，以在葉片受力后被帶動(dòng)進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速的動(dòng)能；傳動(dòng)設(shè)備包括低速軸、齒輪箱、高速軸、支撐軸承、聯(lián)軸器和盤式制動(dòng)器，齒輪箱通過(guò)低速軸與輪轂連接，通過(guò)高速軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接，用于將輪轂的低轉(zhuǎn)速的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)力發(fā)電機(jī)所需要的高轉(zhuǎn)速的動(dòng)能，聯(lián)軸器為一柔性軸，用于補(bǔ)償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的平行性偏差和角度誤差，盤式制動(dòng)器，為一液壓動(dòng)作的盤式制動(dòng)器，用于機(jī)械剎車制動(dòng)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)，與升力風(fēng)機(jī)主結(jié)構(gòu)的齒輪箱連接，為一雙饋異步發(fā)電機(jī)，用于將接收到的高轉(zhuǎn)速的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)力電能，風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、雙向背靠背IGBT電壓源變流器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口，定子繞組直連風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)雙向背靠背IGBT電壓源變流器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口連接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口為三相交流輸出接口，用于輸出風(fēng)力電能；第一防反二極管，并聯(lián)在太陽(yáng)能輸出接口的上部電極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，負(fù)端與上部電極連接；第一開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與太陽(yáng)能輸出接口的上部電極連接，其襯底與源極相連；第二防反二極管，其正端與第一開(kāi)關(guān)管的源極連接；第一電容和第二電容，都并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和下部電極之間；第三防反二極管，并聯(lián)在第二防反二極管的負(fù)端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負(fù)端與第二防反二極管的負(fù)端連接；第二開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第二防反二極管的負(fù)端連接，其襯底與源極相連；第四防反二極管，并聯(lián)在第二開(kāi)關(guān)管的源極和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負(fù)端與第二開(kāi)關(guān)管的源極連接；第一電感，其一端與第二開(kāi)關(guān)管的源極連接；第三電容和第四電容，都并聯(lián)在第一電感的另一端和下部電極之間；第五防反二極管，并聯(lián)在第一電感的另一端和下部電極之間，其正端與下部電極連接，其負(fù)端與第一電感的另一端連接；整流電路，與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口連接，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出接口輸出的三相交流電壓進(jìn)行整流以獲得風(fēng)力直流電壓；濾波穩(wěn)壓電路，與整流電路連接以對(duì)風(fēng)力直流電壓進(jìn)行濾波穩(wěn)壓，以輸出穩(wěn)壓直流電壓；第一電阻和第二電阻，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端，第一電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第二電阻的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端；第五電容和第六電容，串聯(lián)后并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端，第五電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端，第六電容的一端連接濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端，第五電容的另一端連接第一電阻的另一端，第六電容的另一端連接第二電阻的另一端；第七電容，并聯(lián)在濾波穩(wěn)壓電路的正負(fù)二端；第三電阻，其一端連接濾波穩(wěn)壓電路的正端；第五開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第三電阻的另一端連接，其襯底與源極相連，其源極與濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端連接；手動(dòng)卸荷電路，其兩端分別與第五開(kāi)關(guān)管的漏極和源極連接；第六防反二極管，其正端與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其負(fù)端與第五開(kāi)關(guān)管的漏極連接；第三開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與濾波穩(wěn)壓電路的正端連接，其襯底與源極相連；第七防反二極管，其正端與第三開(kāi)關(guān)管的源極連接；第八電容和第九電容，都并聯(lián)在第七防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第八防反二極管，并聯(lián)在第七防反二極管的負(fù)端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第四開(kāi)關(guān)管，為一 P溝增強(qiáng)型MOS管，其漏極與第七防反二極管的負(fù)端連接，其襯底與源極相連；第九防反二極管，并聯(lián)在第四開(kāi)關(guān)管的源極和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第二電感，其一端與第四開(kāi)關(guān)管的源極連接；第十電容和第十一電容，都并聯(lián)在第二電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；第十防反二極管，并聯(lián)在第二電感的另一端和濾波穩(wěn)壓電路的負(fù)端之間；所述鉛酸蓄電池，設(shè)置在燈架上，其正極與第五防反二極管的負(fù)極連接，其負(fù)極與第五防反二極管的正極連接，同時(shí)其正極與第十防反二極管的負(fù)極連接，其負(fù)極與第十防反二極管的正極連接；繼電器，位于LED燈管和鉛酸蓄電池之間，通過(guò)是否切斷LED燈管和鉛酸蓄電池之間的連接來(lái)控制LED燈管的打開(kāi)和關(guān)閉；光耦，位于繼電器和AT89C51單片機(jī)之間，用于在AT89C51單片機(jī)的控制下，決定繼電器的切斷操作；AT89C51單片機(jī)，與第一開(kāi)關(guān)管的柵極、第二開(kāi)關(guān)管的柵極、第三開(kāi)關(guān)管的柵極和第四開(kāi)關(guān)管的柵極分別連接，通過(guò)在第一開(kāi)關(guān)管的柵極和第三開(kāi)關(guān)管的柵極上分別施加PWM控制信號(hào)