风、光、网电组合驱动的大功率ＬＥＤ恒温照明系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风、光、网电组合驱动的大功率ＬＥＤ恒温照明系统，包括有太阳电池、风力发电机、智能直流控制器、蓄电池、以及温度控制电路，所述的太阳电池、风力发电机的电力接入到智能直流控制器变压、整流、滤波、稳压后输送到蓄电池，所述的智能直流控制器还与电网接入连接，所述的智能直流控制器的电力输出端驱动连接大功率ＬＥＤ和温度控制电路，该温度控制电路中包括有的大功率ＬＥＤ芯片、以及与大功率ＬＥＤ配合安装的半导体热电制冷器。本实用新型专利技术能保证大功率ＬＥＤ的使用寿命和可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于绿色能源、节能减排领域，具体涉及一种大功率LED的供电驱动 以及对大功率LED进行降温、维持大功率LED稳定照明的大功率LED恒温照明系统，特别是 指利用风电、光电、电网组合驱动的大功率LED恒温照明系统。
技术介绍
传统石油、煤等化工能源的有限性及日益严重的环境污染，更加渴求太阳能、风能 等可再生绿色能源的推广应用，已成为全球趋势。此外，偏远的乡村、海岛等电网难以到达 的地区也渴求太阳能、风能系统来改善缺电状况。光伏发电及风力发电是最有发展前景的 两种能源技术，它们有显著优越性取之不尽、可以再生、环境友好、分布广泛、因地制宜、不 需运输。风光互补供电系统能有效地利用风能和太阳能在能量及时间上的互补性，通过两 者各自的发电装置，共同向蓄电池充电，减少中间蓄能系统的容量。尽管风光互补供电系统 初次投资较高，但是不需要输电线路，也不需要开挖路面预埋管线，不消耗线路输送电能。 因此，从长远来看该系统有明显的经济效益。风光互补路灯利用自然能源发电，不消耗化石 燃料，无二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，清洁无害，环境效益良好。高光电转换效率的大功率LED作为新一代的替代光源被广泛看好，是我国照明工 程技术重点发展的方向。可应用于特殊照明、辅助照明、通用照明，潜力巨大，市场前景广 阔。当前，高效大功率LED的散热、驱动、配光及系统可靠性技术尚不成熟，极大地影响了高 效大功率LED的推广应用和使用寿命。近年来，人们开始研究风能、光能以及风/光互补供电的LED照明系统，例如“中 国申请(专利)号CN200710190951.X太阳能、风能或风光互补集中供电的LED隧道区域 照明系统”，“中国申请(专利)号CN200910102803. 7风能、光能、市电互补LED智能照明 系统”，“中国申请(专利)号CN200820030542. 3智能化LED照明灯”，“中国申请(专利) 号CN20092005M11.X—种风光互补集中供电的LED照明系统”，“中国申请(专利)号 CN200620131935. 4风光互补大功率LED照明灯具”，“时斌，大功率LED太阳能照明系统相 关电路设计，中国照明电器，2007年第11期第1-5页”等等。但是，这些方案中并没有涉及 到对利用风能发电、光伏发电、风/光互补发电给大功率LED灯降温散热的技术，影响了 LED 灯的稳定工作和使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种用风光互 补发电给大功率LED供电照明，同时驱动半导体热电制冷器为LED降温散热，保证了 LED的 使用寿命和可靠性的风、光、网电组合驱动的大功率LED恒温照明系统。为实现上述目的，本技术的技术方案是一种风、光、网电组合驱动的大功率 LED恒温照明系统，其特征在于包括有太阳电池、风力发电机、智能直流控制器、蓄电池、 以及温度控制电路，所述的太阳电池、风力发电机的电力接入到智能直流控制器变压、整3流、滤波、稳压后输送到蓄电池，所述的智能直流控制器还与电网接入连接，所述的智能直 流控制器的电力输出端连接驱动大功率LED和温度控制电路，该温度控制电路中包括有的 大功率LED芯片、以及与大功率LED配合安装的半导体热电制冷器。通过上述设置，本技术所述太阳电池、风力发电机工作时发电，或者在太阳电 池(组)及风力发电机不工作时接入电网，并将电能通过控制器变压、整流、滤波、稳压后输 送到蓄电池，蓄电池(组)将直流电经过控制器驱动大功率高效LED芯片、半导体制冷器。 在LED芯片工作发热时，温度控制电路驱动半导体制冷器工作让LED芯片降温散热，保证 LED的使用寿命和可靠性。控制器负责监视电池组件的充电状态，管理充电过程包括负载 的开与关，使电池组件能量充分利用，并延长使用寿命。任何条件下(阳光充足或长期阴雨 天)，控制器都能确保蓄电池不因过充或过放而损坏。进一步设置是所述温度控制电路由大功率LED芯片、热敏电阻、半导体热电制冷 器、集成运放芯片、电阻及三极管构成的闭环控制电路。通过本设置维持LED芯片在一比较 稳定的温度下发光，保证了可靠性，延长其使用寿命。本技术就是基于风能/光伏互补发电的优势，以及它们给LED供电但没有降 温散热的不足而思考设计出来的。技术设计人提出利用风光互补发电给大功率LED供 电照明，同时驱动半导体热电制冷器为LED降温散热，保证了 LED的使用寿命和可靠性，避 免了有害制冷剂氟利昂等的使用和排放，这些都是我国乃至世界其他国家迫切需要的可再 生绿色能源及节能减排技术。因此，本技术具有重大的应用、经济和社会价值。下面结合说明书附图和具体实施方式对本技术做进一步介绍。附图说明图1本技术具体实施方式原理示意图；图2本技术蓄电池充放电控制电路图；图3本技术接入电网的可调直流稳压电源电路；图4本技术温度控制电路。具体实施方式如图1-4所示的本技术的具体实施方式，包括有太阳电池(亦称光伏电池)、 风力发电机、智能直流控制器、蓄电池、以及温度控制电路，所述的太阳电池、风力发电机的 电力接入到智能直流控制器变压、整流、滤波、稳压后输送到蓄电池，所述的智能直流控制 器还与电网接入连接，所述的智能直流控制器的电力输出端驱动连接大功率LED和温度控 制电路，该温度控制电路中包括有的大功率LED芯片、以及与大功率LED配合安装的半导体 热电制冷器。本实施例在设计时，为了得到以最小设备投资成本满足客户用电要求的风/光/ 蓄系统配置，第一步，根据负载和当地气象参数粗略选定某一风力发电机的容量，在充分利 用风能和风机容量不变的情况下，计算与该风机容量相匹配的光伏电池(组)的容量；第二 步，改变风机的容量，分别计算出与此风机容量相匹配的光伏电池(组)的容量；第三步，重 复第二步，可以得到几个满足客户用电需求、风/光搭配不同的风能/光能互补发电系统组 合；第四步，考虑各部分设备的市场价格，计算出总投资成本最小的一个风/光互补发电系统的组合。蓄电池的容量C通常按照保证连续供电的天数来计算C=(n 4)/( υ·Γ ·η), 其中η为蓄电池连续供电的天数，W为日耗电量，U为系统工作电压，Γ为蓄电池最大放电 深度(一般取40%)，η是由蓄电池到负载的放电回路效率。在设计的计算中，需要的基本数据主要有现场的地理位置，包括地点、纬度、经度 和海拔高度等；安装地点的气象资料，包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量及散辐射 量，年平均气温和最高、最低气温，最长连续阴雨天数，最大风速及冰雹、降雪等特殊气象情 况。气象资料一般无法做出长期预测，只能以过去10年到20年的平均值作为依据。采取目前国际上流行的“全年均衡冬半年最大”的接收太阳能辐射量的光伏系统 设计原则，即根据蓄电池(组)均衡充电的要求，以夏半年和冬半年在太阳电池组件面上的 日辐射量相等，但同时还要使组件上冬半年的日辐射量尽量达到最大值，从而增加组件在 太阳辐射强度较弱月份的发电量原则，来确定光伏电池组件面的最佳倾角及其最佳发电的 电流值，同时统计出全年累计最大的连续亏欠电量，结合适当的蓄电池(组)放电深度G，确 定出光伏组件和蓄电池(组)的合理搭配容量。所述的风力发电机可根据负载的大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风、光、网电组合驱动的大功率ＬＥＤ恒温照明系统，其特征在于：包括有太阳电池、风力发电机、智能直流控制器、蓄电池、以及温度控制电路，所述的太阳电池、风力发电机的电力接入到智能直流控制器变压、整流、滤波、稳压后输送到蓄电池，所述的智能直流控制器还与电网接入连接，所述的智能直流控制器的电力输出端驱动连接大功率ＬＥＤ和温度控制电路，该温度控制电路中包括有的大功率ＬＥＤ芯片、以及与大功率ＬＥＤ配合安装的半导体热电制冷器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦勇诠，韦文生，
申请(专利权)人：韦勇诠，韦文生，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]