风光互补LED灯照明系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风光互补LED灯照明系统，涉及风电光电互补供电应用技术领域，包括风光互补控制器PLC以及分别与所述风光互补控制器PLC电控连接的风力发电机、太阳能光伏板、胶体蓄电池和LED灯，还包括：AD模块：对电流电压等模拟量进行转换；红外光电传感器：测得夜晚行人的位置；风速仪：测量所述风力发电机周围的风向与风速数据；霍尔转速仪：测量所述风力发电机的旋转速度。与现有技术相比，本实用新型专利技术同时采用风能和太阳能进行发电，实现风能光能互补发电系统，结合实际资源情况以及用电要求和设施的实际构造，合理的配置发电系统的容量，保证电能的稳定输出，做到能源节约利用的最大化，实现绿色与节能的目标。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于风电光电互补供电应用
，尤其涉及一种风光互补LED灯照明系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，地球上的能源日趋紧张，一些不可再生能源储量日益减少，逐步濒临消耗殆尽的边缘，于是许多研宄者纷纷把目光投向可再生能源，风能和太阳能因其清洁无污染已经得到了快速发展。在人们的日常生活中，照明是必不可少的一项生活需求。每年仅照明设施所消耗的能源占了相当的一部分比例，街道等空旷公共场所的照明就是其中耗能较大的一部分。与此同时，我们也可以发现，在这些照明设施所在的场所，太阳能与风能并未被很好的应用，而且在没人的情况下还长时间处于工作状态下，造成了电能的浪费。一方面，独立利用太阳能和风能受到环境、温度、光照、风速等的影响，使得系统无法保证稳定的输出；另一方面，如果能实现LED灯的自动化，区分白天和黑夜，只有黑夜才工作。上述问题，亟待解决。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的不足，提供了一种风光互补LED灯照明系统。为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决:风光互补街道LED灯照明系统，包括风光互补控制器PLC以及分别与所述风光互补控制器PLC电控连接的风力发电机、太阳能光伏板、胶体蓄电池和LED灯，其特征在于，还包括:AD模块:对电流电压等模拟量进行转换；红外光电传感器:测得夜晚行人的位置；风速仪:测量所述风力发电机周围的风向与风速数据；霍尔转速仪:测量所述风力发电机的旋转速度。为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述风力发电机依次连接有电流耦合保护模块，升压变换器，整流器和LED灯。为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述风力发电机发出三相交流电，电流经所述升压变换器升压后为三相电流，电流流至所述整流器，被整流为直流电输出，并与所述太阳能光伏板发出的电流汇流。为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述LED灯成对设置且使用同一个胶体蓄电池。本技术的有益效果是:本技术同时采用风能和太阳能这两种资源进行发电，实现风能光能互补发电系统，结合实际资源情况以及用电要求和设施的实际构造，合理的配置发电系统的容量，解决了单独的太阳能或风力发电系统难以输出稳定的电能的问题，保证电能的稳定输出，并且做到人在时LED灯亮起，人走时LED自动熄灭，在一定程度上做到能源节约利用的最大化，实现绿色与节能的目标。【附图说明】图1是本技术的风光互补街道LED灯照明系统框图。图2是本技术的风光互补LED照明模块结构示意图。图3是本技术的发电储能流程图。图4是本技术的夜间照明流程图。【具体实施方式】下面结合附图与【具体实施方式】对本技术作进一步详细描述。参见图1至图4所示，本技术风光互补街道LED灯照明系统的一种具体实施例。图1是系统总框图，整个系统采用模块化设计，将面对面的一对街灯作为一个模块进行设计，街道共有N对路灯就有N个这样的模块。这样设计的原因在于面对面的一对街灯共用一个胶体蓄电池，即面对面的街灯上的风力发电机及太阳能光伏板都是对同一个胶体蓄电池充电，同时该对街灯的LED灯的照明电能也是由该蓄电池提供，这样做既能使每对街灯节约一个胶体蓄电池，达到减少成本、绿色节能目的，又能保证蓄电池不工作在欠压状态，延长其寿命。所有模块的控制用PLC来完成。整个系统由PLC、AD模块、风速测量仪、电能储能装置和霍尔转速测量仪组成。安装在LED路灯上方的风机转速大小由安装在风机周围的霍尔转速测量传感器测得，风机周围的风向与风速数据由所配置的风速仪检测获得，夜晚行人的位置由红外光电传感器测得，储能装置的实际储能值、各太阳能光伏板和各风机所发出的电功率大小，都与上述的各个参数一同送入AD模块进行转换，然后送入到PLC中与预设的参数进行比较，同时将需要显示的数据显示到组态软件的界面之上。系统采用感光光敏开关用于感受光线强度，光线强时断开，PLC检测到关灯信号就执行白天所用的发电模块；光线弱时闭合，PLC检测到开灯信号就执行夜晚所用的照明模块。夜间时，红外线光电传感器用于检测街道上行人的位置并作为信号开通或关断相应的LED路灯。远程控制端主要由街道的PC机构成，可以通过局域网远程监控风机和太阳能光伏板的发电情况。该电脑上应装有相应的组态软件，能够显示各个模块下各个风机所处位置的风力方向和风力大小，风力发电机的电机转速、风机和太阳能光伏板输出电压及输出电流的大小，储能模块储能装置的实际储藏的电能大小。信息储存模块可导出一个星期或一个月内每天发电的电量大小，方便信息的查询与管理。图2为一对街道LED灯的信号流程图，此对街道LED灯即为一个模块，图中的各个回路控制信号都接至PLC的输出端。白天时，光照强度大，光敏开关处于断开状态，即光敏开关的O信号显示为白天，按照程序的设定执行发电程序，切断胶体蓄电池的输出回路，并让风力发电机1、风力发电机2发电，其发出的电为三相交流电，为保护元器件电流要先经过电流耦合保护模块，若电流过大，电流耦合保护模块自动切断保护模块到升压变换器的回路，防止过大的充电电流流入从而烧毁元器件；若电流正常，模块则接通保护模块到升压变换器的回路。之所以在这里引入升压变换器，是因为风机发出的电压比较低，但经过升压变换器升压后能使其发出的电压升高，使风机工作点大大提前，风机产出的电能可利用率升高。升压后的三相电流流至整流器，整流为直流电输出，并与太阳能光伏板1、2发出的电流汇流。此时为了提高胶体蓄电池的使用寿命，不让其在充满时仍继续充电，需要读取胶体蓄电池的电压信号，从而选择不同的回路进行工作。蓄电池的电压信号就是区分的标准，因为蓄电池充电充满时电压信号与其未充满时是有所区别的，若其反馈的电压信号显示充满，则回路被切断，若其反馈的电压信号显示未充满，则接通至胶体蓄电池的充电回路，蓄电池充电。同样当蓄电当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
风光互补LED灯照明系统，包括风光互补控制器PLC以及分别与所述风光互补控制器PLC电控连接的风力发电机、太阳能光伏板、胶体蓄电池和LED灯，其特征在于，还包括：AD模块：对电流电压等模拟量进行转换；红外光电传感器：测得夜晚行人的位置；风速仪：测量所述风力发电机周围的风向与风速数据；霍尔转速仪：测量所述风力发电机的旋转速度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱雪娜，余舟，姚占伟，张雪君，宋加涛，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33