本实用新型专利技术涉及储能路灯技术领域，尤其是一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，包含发电模块、充电及保护模块、石墨烯超级电容器控制器模块、LED发光模块、DC‑DC升压模块和石墨烯超级电容器储能模组，通过石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，解决了传统传统的蓄电池管理系统与石墨烯超级电容器不匹配的问题，使石墨烯超级电容器进行合适的充放电策略，保证安全，采用新型石墨烯超级电容器储能模组，充放电次数可达上万次，少维护或不维护，引入石墨烯超级电容器控制器模块，可以实时监测石墨烯超级电容器的SOC信息并发出相关控制指令，有效延长石墨烯超级电容器储能模组的寿命。
An intelligent control system for energy storage street lamp of graphene super capacitor
【技术实现步骤摘要】
一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统
本技术涉及储能路灯
，尤其是一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统。
技术介绍
道路照明是城市照明的重要组成部分，当前，节能是所急需解决的问题。因此，开发新型、高效、使用寿命长、环保型的LED路灯对城市照明具有重要的意义。传统的风光互补路灯的储能装置为普通的蓄电池，由于蓄电池组放置位置位于地下，工作环境相对恶劣，实际使用寿命大大缩短，因此需要经常对其进行维护，维护和使用成本较高。随着石墨烯超级电容器储能路灯的出现，基于石墨烯超级电容器的充放电循环衰减小及可靠性高等优点，解决了传统蓄电池组储能的诸多不足，由于没有针对石墨烯超级电容器的控制系统，石墨烯超级电容器沿用传统蓄电池组储能的控制系统，存在不匹配和故障率高等缺点。
技术实现思路
为了克服现有的石墨烯超级电容器储能路灯控制系统不匹配和故障率高的不足，本技术提供了一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，包含发电模块、充电及保护模块、石墨烯超级电容器控制器模块、LED发光模块、DC-DC升压模块和石墨烯超级电容器储能模组，所述发电模块与充电及保护模块电气连接，充电及保护模块与石墨烯超级电容器储能模组输入端电气连接，石墨烯超级电容器储能模组输出端通过DC-DC升压模块与LED发光模块电气连接，所述石墨烯超级电容器控制器模块输入端与石墨烯超级电容器储能模组电气连接，石墨烯超级电容器控制器模块其中一个输出端与充电及保护模块电气连接，另一个输出端与DC-DC升压模块电气连接。所述充电及保护模块控制发电模块和石墨烯超级电容器控制器模块间电路的通断，所述石墨烯超级电容器控制器模块监控石墨烯超级电容器储能模组的SOC和两端电压的大小，并向充电及保护模块发出控制指令，控制发电模块和石墨烯超级电容器控制器模块间电路的通断，同时控制石墨烯超级电容器储能模组向LED发光模块供电，所述LED发光模块将电能转换成光能，可采用常规的LED光源，所述DC-DC升压模块将石墨烯超级电容器储能模组的低压直流电转换成LED发光模块所需的高压直流电，所述石墨烯超级电容器储能模组将发电模块的电能存储并为LED发光模块供电。根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述发电模块为风力发电机和/或太阳能电池板，可以根据当地风能或太阳能的状况，选择风力发电机或太阳能电池板，或者两者互补，生产风光互补路灯。根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述充电及保护模块为常闭型继电器，常闭型继电器是指线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开，这样可以节省控制器的电耗。根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述石墨烯超级电容器储能模组为三个或四个石墨烯超级电容单体串联而成，采用串联结构连接，则提高石墨烯超级电容器储能模组提供的电压。根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述DC-DC升压模块采用BOOST升压电路，具有效率高，体积小的优点。根据本技术的另一个实施例，所述石墨烯超级电容器控制器模块3包含电源模块、继电器控制模块、低压检测模块、高压检测模块、ARM处理器模块。所述电源模块的输入端与DC-DC升压模块相连，输出端与ARM处理器模块相连，所述电源模块采用DC-DC隔离电源，为现有技术，从而保证安全，电源模块将石墨烯超级电容器储能模组经过DC-DC升压模块变压后产生的电压转换成石墨烯超级电容器控制器模块正常工作所需的电压。所述继电器控制模块的输出端与充电及保护模块相连，输入端与ARM处理器模块相连，继电器控制模块内含继电器控制电路，继电器控制电路是一种电磁开关电路，所述继电器控制模块接受ARM处理器模块的指令，控制充电及保护模块开闭。所述低压检测模块的输入端与石墨烯超级电容器储能模组进行连接，低压检测模块采用现有技术中的电流电压采集电路，采集石墨烯超级电容器储能模组的电压电流信息，低压检测模块的输出端与ARM处理器模块相连。所述高压检测模块的输入端与DC-DC升压模块输出端相连，高压检测模块采用现有技术中的电流电压采集电路，实时监测DC-DC升压模块输出电路产生的电压电流信息，高压检测模块的输出端与ARM处理器模块相连。所述ARM处理器模块是石墨烯超级电容器控制器模块的控制核心，ARM处理器是低功耗成本的一款RISC微处理器（英国Acorn计算机公司生产），ARM处理器对低压检测模块和高压检测模块采集到的数据进行实时处理并发出控制指令。根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述石墨烯超级电容器控制器模块还包含温度检测模块，所述温度检测模块的输入端与石墨烯超级电容器储能模组相连，输出端与ARM处理器模块相连，所述温度检测模块采用现有技术中的常规温度传感器，实时检测石墨烯超级电容器储能模组的温度并将采集的温度数据传递给ARM处理器模块处理，防止温度过高会造成安全隐患，从而保证安全。根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述石墨烯超级电容器控制器模块还包含光电传感器模块，所述光电传感器模块与ARM处理器模块相连，所述光电传感器模块可采用现有技术中常规的光电传感器，用来感受外界光线的强弱，石墨烯超级电容器控制器模块通过光线强弱数据来控制石墨烯超级电容器储能模组的充电，以便和太阳能电池板的发电状况匹配。根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述石墨烯超级电容器控制器模块对石墨烯超级电容器储能模组的SOC的估算采用安时积分法，从而进一步提高预测精度。本技术的有益效果是，通过石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，解决了传统传统的蓄电池管理系统与石墨烯超级电容器不匹配的问题，使石墨烯超级电容器进行合适的充放电策略，保证安全，具体如下：1.采用新型石墨烯超级电容器储能模组，充放电次数可达上万次，少维护或不维护。2.引入石墨烯超级电容器控制器模块，可以实时监测石墨烯超级电容器的SOC信息并发出相关控制指令，并根据控制器内部的SOC估算算法，有效延长石墨烯超级电容器储能模组的寿命。3.石墨烯超级电容器储能模组一次充满电后，LED模块点亮续航时间最大为3天。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的结构示意图；图2是本技术实施例一示意图；图3是本技术实施例二示意图；图4是传统蓄电池的充放电窗口示意图；图5是石墨烯超级电容器储能模组的充放电窗口示意图；图6是DC-DC升压电路图。图中1、发电模块，2、充电及保护模块,3、石墨烯超级电容器控制器模块,4、LED发光模块,5、DC-DC升压模块,6、石墨烯超级电容器储能模组。具体实施方式如图1至3是本技术的结构示意图，一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，包含发电模块1、充电及保护模块2、石墨烯超级电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，其特征是，包含发电模块（1）、充电及保护模块（2）、石墨烯超级电容器控制器模块（3）、LED发光模块（4）、DC-DC升压模块（5）和石墨烯超级电容器储能模组（6），所述发电模块（1）与充电及保护模块（2）电气连接，充电及保护模块（2）与石墨烯超级电容器储能模组（6）输入端电气连接，石墨烯超级电容器储能模组（6）输出端通过DC-DC升压模块（5）与LED发光模块（4）电气连接，所述石墨烯超级电容器控制器模块（3）输入端与石墨烯超级电容器储能模组（6）电气连接，石墨烯超级电容器控制器模块（3）其中一个输出端与充电及保护模块（2）电气连接，另一个输出端与DC-DC升压模块（5）电气连接，/n所述充电及保护模块（2）控制发电模块（1）和石墨烯超级电容器控制器模块（3）间电路的通断，/n所述石墨烯超级电容器控制器模块（3）监控石墨烯超级电容器储能模组（6）的SOC和两端电压的大小，并向充电及保护模块（2）发出控制指令，控制发电模块（1）和石墨烯超级电容器控制器模块（3）间电路的通断，同时控制石墨烯超级电容器储能模组（6）向LED发光模块（4）供电，/n所述LED发光模块（4）将电能转换成光能，/n所述DC-DC升压模块（5）将石墨烯超级电容器储能模组（6）的低压直流电转换成LED发光模块（4）所需的高压直流电，/n所述石墨烯超级电容器储能模组（6）将发电模块（1）的电能存储并为LED发光模块（4）供电。/n...
【技术特征摘要】
1.一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，其特征是，包含发电模块（1）、充电及保护模块（2）、石墨烯超级电容器控制器模块（3）、LED发光模块（4）、DC-DC升压模块（5）和石墨烯超级电容器储能模组（6），所述发电模块（1）与充电及保护模块（2）电气连接，充电及保护模块（2）与石墨烯超级电容器储能模组（6）输入端电气连接，石墨烯超级电容器储能模组（6）输出端通过DC-DC升压模块（5）与LED发光模块（4）电气连接，所述石墨烯超级电容器控制器模块（3）输入端与石墨烯超级电容器储能模组（6）电气连接，石墨烯超级电容器控制器模块（3）其中一个输出端与充电及保护模块（2）电气连接，另一个输出端与DC-DC升压模块（5）电气连接，
所述充电及保护模块（2）控制发电模块（1）和石墨烯超级电容器控制器模块（3）间电路的通断，
所述石墨烯超级电容器控制器模块（3）监控石墨烯超级电容器储能模组（6）的SOC和两端电压的大小，并向充电及保护模块（2）发出控制指令，控制发电模块（1）和石墨烯超级电容器控制器模块（3）间电路的通断，同时控制石墨烯超级电容器储能模组（6）向LED发光模块（4）供电，
所述LED发光模块（4）将电能转换成光能，
所述DC-DC升压模块（5）将石墨烯超级电容器储能模组（6）的低压直流电转换成LED发光模块（4）所需的高压直流电，
所述石墨烯超级电容器储能模组（6）将发电模块（1）的电能存储并为LED发光模块（4）供电。
2.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，其特征是，所述发电模块（1）为风力发电机和/或太阳能电池板。
3.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，其特征是，所述充电及保护模块（2）为常闭型继电器。
4.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，其特征是，所述石墨烯超级电容器储能模组（6）为三个或四个石墨烯超级电容单体串联而成。
5.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯超级电容器储能路灯的智能控制系统，其特征是，所述DC-DC升压模块（5）采用BOOST升压电路。
【专利技术属性】
技术研发人员：章小康，宋勃，田超，李成，
申请(专利权)人：江苏尚瑞新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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