一種太陽(yáng)能路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏照明技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，是涉及一種太陽(yáng)能路燈。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界能源危機(jī)的加劇，各國(guó)都在尋求解決能源危機(jī)的辦法，一條道路是尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求新的節(jié)能技術(shù)，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。
[0003]全球性的能源短缺和環(huán)境污染在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國(guó)表現(xiàn)得尤為突出，節(jié)能和環(huán)保是中國(guó)實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展急需解決的問(wèn)題。每年照明消耗電能約占全部電能消耗的12%?15%，作為能源消耗的大戶，必須盡快尋找可以替代傳統(tǒng)光源的新一代節(jié)能環(huán)保光源。據(jù)我國(guó)國(guó)家綠色照明工程促進(jìn)項(xiàng)目辦公室的專項(xiàng)調(diào)查顯示，我國(guó)照明用電每年在3000億度以上，道路照明用電量占1/3如用太陽(yáng)能取代，這相當(dāng)于總投資規(guī)模超過(guò)2000億元的三峽工程的全年發(fā)電量。
[0004]中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)30多年的努力，迎來(lái)了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”和“送電到鄉(xiāng)”等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。到2007年年底，全國(guó)光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10萬(wàn)千瓦，2008年太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量達(dá)到了 200萬(wàn)千瓦。2008下半年以來(lái)，金融風(fēng)暴危及到中國(guó)，光伏企業(yè)深受影響:訂單減少，多晶硅價(jià)格下降。這次金融危機(jī)的影響是深遠(yuǎn)的，但太陽(yáng)能以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，決定了它的發(fā)展趨勢(shì)并沒(méi)有也不可能改變。此次金融危機(jī)，對(duì)正處于行業(yè)洗牌階段的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，并不一定是件壞事，反而對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速升級(jí)具有現(xiàn)實(shí)意義。另外中央實(shí)行的一些措施都著眼于拉動(dòng)內(nèi)需、拉動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、拉動(dòng)中小企業(yè)發(fā)展，對(duì)太陽(yáng)能熱利用行業(yè)發(fā)展非常有益。在金融危機(jī)形勢(shì)下，2009年3月中國(guó)出臺(tái)了“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”，2009年7月21日財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合宣布在我國(guó)正式啟動(dòng)“金太陽(yáng)”示范工程。這些政策將推動(dòng)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展，在我國(guó)政府強(qiáng)有力的政策引導(dǎo)下，光伏產(chǎn)業(yè)不僅讓國(guó)內(nèi)企業(yè)看到了機(jī)遇，而且已經(jīng)吸引了世界的目光。中國(guó)科學(xué)院黨組已正式批準(zhǔn)啟動(dòng)實(shí)施太陽(yáng)能行動(dòng)計(jì)劃，該計(jì)劃以2050年前后太陽(yáng)能作為重要能源為遠(yuǎn)景目標(biāo)，并確定了 2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年規(guī)模利用三個(gè)階段目標(biāo)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。
[0005]在如此深刻背景之下，對(duì)于各種建筑電器設(shè)施、市政電器設(shè)施采用太陽(yáng)能供電為大眾所需，尤其是對(duì)太陽(yáng)能路燈的研宄更是迫在眉睫，而且現(xiàn)有的市電照明路燈存在諸多問(wèn)題亟需改善。第一，安裝復(fù)雜，市電照明路燈工程中有復(fù)雜的作業(yè)程序，首先要鋪設(shè)電纜，這里就需要進(jìn)行電纜溝的開(kāi)挖、鋪設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等大量基礎(chǔ)工程，然后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的安裝調(diào)試，如任何一條線路有問(wèn)題，則要大面積返工，而且地勢(shì)和線路要求復(fù)雜、人工和輔助材料成本高昂。第二，電費(fèi)高昂，市電照明路燈工作中需要支付固定高昂的電費(fèi)，并且需要長(zhǎng)期不間斷對(duì)線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。第三，安全隱患，市電照明路燈在施工質(zhì)量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、水電氣管道的沖突等方面都會(huì)帶來(lái)諸多安全隱患。
[0006]現(xiàn)目前市面上也出現(xiàn)一些太陽(yáng)能路燈，但由于設(shè)計(jì)問(wèn)題，還存在一些問(wèn)題，比如太陽(yáng)能電池板的供電穩(wěn)定性不足，以及在較弱的太陽(yáng)光線下工作性能較差，導(dǎo)致太陽(yáng)能利用率較低，應(yīng)用范圍較小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種能夠較好地保證太陽(yáng)能供電穩(wěn)定性和能夠在較弱的太陽(yáng)光線下工作的太陽(yáng)能路燈。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種太陽(yáng)能路燈，包括路燈支架，路燈燈頭，太陽(yáng)能電池板，蓄電池和控制系統(tǒng)，其中路燈燈頭和太陽(yáng)能電池板安設(shè)于路燈支架的上部，所述蓄電池埋設(shè)于路燈支架下部，控制系統(tǒng)內(nèi)置于路燈支架內(nèi)；所述控制系統(tǒng)包括連接于路燈燈頭與蓄電池之間的路燈控制模塊，以及依次連接的升壓斬波電路、充電電路和穩(wěn)壓電路，其中，穩(wěn)壓電路與蓄電池連接，升壓斬波電路與太陽(yáng)能電池板連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述升壓斬波電路包括MC34063芯片，一端與MC34063芯片的SC腳連接且另一端接入供電VCC的電感L3，其輸入端與MC34063芯片的SC腳連接的二極管D5，其輸入端接入供電VCC且其輸出端與二極管D5的輸出端連接的肖特基二極管D4，相互并聯(lián)后一端接地且另一端與二極管D5的輸出端連接的電容C12、電容C13和電解電容C14，一端與二極管D5的輸出端連接且另一端與充電電路連接的電阻RlI，連接于二極管D5的輸出端和MC34063芯片的FB腳之間的電阻Rl2，一端與電阻Rl2連接且另一端接地的電阻R13，相互并聯(lián)后一端接地且另一端與MC34063芯片的VCC腳連接的電容C16和電解電容C15，以及一端接地且另一端與MC34063芯片的TC腳連接的電容C17，其中，MC34063芯片的GND腳和SE腳接地，其VCC腳、IPK腳和DRI腳均接入供電VCC ;所述供電VCC來(lái)自于太陽(yáng)能電池板。
[0011]更進(jìn)一步地，所述充電電路包括TL494封裝芯片，一端與TL494芯片的9號(hào)腳和10號(hào)腳均連接且另一端與穩(wěn)壓電路連接的電阻R4，一端與電阻R4連接穩(wěn)壓電路一端連接且另一端接地的電阻R5，連接于TL494芯片的2號(hào)腳和3號(hào)腳之間的電阻R2，依次串聯(lián)后與電阻R2并聯(lián)的電阻R3和電容C8，連接于TL494芯片的2號(hào)腳和14號(hào)腳之間的電阻R6，連接于TL494芯片的14號(hào)腳和15號(hào)腳之間的電阻R9，以及相互并聯(lián)后一端接地且另一端與TL494芯片的12號(hào)腳連接的電解電容C2和電容C3，其中，TL494芯片的I號(hào)腳還與穩(wěn)壓電路連接，其4號(hào)腳、7號(hào)腳、13號(hào)腳和16號(hào)腳直接接地，其5號(hào)腳通過(guò)電容ClO接地，其6號(hào)腳通過(guò)電阻RlO接地，其8號(hào)腳、11號(hào)腳和12號(hào)腳均接入升壓斬波電路的供電。
[0012]更進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓電路包括其柵極與充電電路連接的MOS管Ql，相互并聯(lián)后一端與MOS管Ql的漏極連接的電解電容C4和電解電容C9，一端與MOS管Ql的漏極連接且另一端接入供電VCC的電感LI，其輸入端與電解電容C4另一端連接的二極管Dl，與二極管DI依次串接的二極管D2，一端與二極管DI的輸入端連接的電感L2，相互并聯(lián)后一端與二極管Dl的輸出端連接且另一端保護(hù)接地的電解電容C5、電容C6和電容C7，一端與二極管Dl的輸出端連接的電阻R14，與電阻R14連接的電阻R8，輸入端與二極管Dl的輸出端連接的發(fā)光二極管D3，以及與發(fā)光二極管D3的輸出端連接的電阻R7，其中，二極管D2的輸出端與蓄電池連接，電感LI接入供電的一端通過(guò)電解電容Cl接地，MOS管Ql的源極、電感L2、電阻R7和電阻R8均保護(hù)接地，所述TL494芯片的I號(hào)腳連接于電阻R14和電阻R8之間。
[0013]并且，所述保護(hù)接地通過(guò)電阻Rl接地。
[0014]具體地，所述路燈控制模塊包括運(yùn)算放大器，均與運(yùn)算放大器同相輸入端連接的光敏電阻R15和電阻R16，均與運(yùn)算放大器反相輸入端連接的滑動(dòng)變阻器R17和電阻R18，與運(yùn)算放大器輸出端連接的電阻R19，以及與電阻R19連接的發(fā)光二極管D6，其中，發(fā)光二極管D6安設(shè)于路燈燈頭內(nèi)，光敏電阻R15安設(shè)于路燈支架上。
[0015]作為優(yōu)選，所述運(yùn)算放大器采用型號(hào)為L(zhǎng)M358的雙運(yùn)算放大器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0017](I)本實(shí)用新型針對(duì)太陽(yáng)能電池板的光伏反應(yīng)輸出電壓不穩(wěn)定的問(wèn)題專門(mén)設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能能夠?qū)π铍姵胤€(wěn)定輸入充電，一方面保證蓄電池的充電穩(wěn)定性，另一方面也延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命，同時(shí)巧妙地利用了升壓斬波電路擴(kuò)大了充電電路適應(yīng)電壓范圍，使充電電路在相比以往較低的電壓下也能夠工作對(duì)蓄電池充電，也就相應(yīng)地使太陽(yáng)能電池板在光線較弱環(huán)境下產(chǎn)生的電能能夠輸出，有效地提高了太陽(yáng)能的利用率，并且其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，使用方便，易于生產(chǎn)制造，成本低廉，具有廣泛的應(yīng)用前景，適合推廣應(yīng)用。
[0018](2)本實(shí)用新型的充電電路能夠在7V~40V電壓范圍內(nèi)工作，通過(guò)升壓斬波電路能夠使其工作電壓降低至2.5V的極限值，極大地提高了太陽(yáng)能電池板在弱光下的工作性能，而當(dāng)太陽(yáng)光較強(qiáng)時(shí)，升壓斬波電路中的肖特基二極管D4將MC34063芯片短接，相當(dāng)于使太陽(yáng)能電池板直接對(duì)充電電路供電，減小了電能消耗，提高了電能利用率。
[0019](3)本實(shí)用新型主要利用光敏電阻結(jié)合運(yùn)放控制路燈的開(kāi)閉，在陽(yáng)光較強(qiáng)時(shí)光敏電阻變小，運(yùn)放同相輸入端電壓變小低于反相輸入端的電壓，運(yùn)放輸出低電平使路燈熄滅，在陽(yáng)光較弱時(shí)光敏電阻變大，運(yùn)放同相輸入端電壓變大高于反相輸入端，運(yùn)放輸出高電平使路燈點(diǎn)亮，并可通過(guò)精密的滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)該門(mén)限值，可操作性強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型中升壓斬波電路的電路原理圖。
[0023]圖4為本實(shí)用新型中充電電路的電路原理圖。
[0024]圖5為本實(shí)用新型中穩(wěn)壓電路的電路原理圖。
[0025]圖6為本實(shí)用新型中路燈控制模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)