一種風光互補路燈控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風光互補供電領(lǐng)域，具體涉及一種風光互補路燈控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，能源與環(huán)境問題已成為可持續(xù)發(fā)展面臨的主要問題，建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會已成為我國的核心發(fā)展戰(zhàn)略。太陽能和風能作為重要的可再生能源，具有清潔干凈、來源廣泛等優(yōu)點，它們作為綠色環(huán)保新能源雖然暫時不能夠完全取代煤炭和石油，但從一定程度上可以減少煤炭和石油的用量，是適應(yīng)時代發(fā)展和環(huán)保需求的新能源。近年來，小型的太陽能和風能的應(yīng)用得到了快速地發(fā)展，作為其重要應(yīng)用，風光互補路燈有著廣泛地應(yīng)用前景。
[0003]與常規(guī)路燈相比，風光互補路燈能夠免除電纜鋪線工程，無需大量供電設(shè)施建設(shè)。市電照明工程作業(yè)程序復雜，纜溝開挖、敷設(shè)暗管、管內(nèi)穿線、回填等基礎(chǔ)工程，需要大量人力資源；同時，變壓器、配電柜、配電板等大批量電氣設(shè)備，也要耗費大量財力。風光互補路燈則不會，每個路燈都是單獨個體，無需鋪纜，無需大批量電氣設(shè)備，能夠有效節(jié)約資源。
[0004]個別損壞不影響全局，不受大面積停電影響。由于常規(guī)路燈是電纜連接，很可能會因為個體的問題，而影響整個供電系統(tǒng)。風光互補路燈采用分布式獨立發(fā)電系統(tǒng)，個別損壞不會影響其他路燈的正常運行，即使遇到大面積停電，也不會影響照明。
[0005]智能控制，免除人工操作，施工簡單，維護方便。風光互補路燈由智能控制器控制，可分為時控、光控兩種自動控制方式，兼具安全性和經(jīng)濟性；自身獨立一體的供電系統(tǒng)，不受大面積電路施工干擾，工序簡單，工期短，維護更加方便。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中的風光互補路燈控制系統(tǒng)，雖然具有過壓保護功能，但不能實現(xiàn)穩(wěn)壓。在太陽光比較強烈或風速較大天氣下進行檢修時，如果工作人員疏忽先將蓄電池連接斷開，由于蓄電池的電壓比太陽能電池和風力發(fā)電機的開路電壓小很多，會因失去蓄電池的電壓鉗制作用而導致工作電壓急劇升高，造成敏感元件的電壓擊穿或燒毀，帶來不可估量的經(jīng)濟損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種風光互補路燈控制系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的風光互補路燈控制系統(tǒng)不能實現(xiàn)穩(wěn)壓的問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0009]—種風光互補路燈控制系統(tǒng)，包括蓄電池、充電控制單元、負載控制單元；充電控制單元輸入端用于連接太陽能電池和風力發(fā)電機，輸出端連接蓄電池；負載控制單元輸入端連接蓄電池，輸出端用于連接負載；還包括穩(wěn)壓單元；所述穩(wěn)壓單元包括兩個串聯(lián)的TVS管；所述蓄電池與穩(wěn)壓單元反向并聯(lián)，所述穩(wěn)壓單元的串聯(lián)TVS管的連接處作為輸出端用于控制連接充電控制單元進行/停止充電和負載控制單元連接/斷開負載。
[0010]所述充電控制單元內(nèi)部包括整流電路、調(diào)壓電路和防反電路；整流電路用于連接風力發(fā)電機，調(diào)壓電路用于連接太陽能電池；所述整流電路、調(diào)壓電路分別連接防反電路，通過防反電路連接蓄電池。
[0011]所述輸出端產(chǎn)生的輸出信號與充電控制單元的充電控制信號比較，產(chǎn)生用于控制充電控制單元停止/充電的控制信號；所述輸出端產(chǎn)生的輸出信號與負載控制單元的負載控制信號比較，產(chǎn)生用于控制負載控制單元連接/斷開負載。
[0012]所述輸出端連接控制器，控制器控制連接充電控制單元和負載控制單元。
[0013]所述控制器是單片機。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:通過兩個串聯(lián)的TVS管串聯(lián)組成穩(wěn)壓單元，穩(wěn)壓單元與蓄電池反向并聯(lián)后輸出控制連接充電控制單元進行/停止充電和負載控制單元連接/斷開負載，實現(xiàn)了風光互補路燈控制系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制，能夠有效地防止敏感元件的電壓擊穿或燒毀，避免不必要的經(jīng)濟損失。
[0015]同時，具有結(jié)構(gòu)簡單，保護動作迅速，功能可靠性高的特點。工作人員進行檢修時，無須再嚴格執(zhí)行先斷開蓄電池連接的操作步驟，大大提高了可操作性。能夠有效地避免因長期腐蝕或安裝不可靠造成的蓄電池連接處接觸不良，進而形成的蓄電池開路現(xiàn)象造成的損壞。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例1的原理示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實施例2的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示，本發(fā)明實施例1的風光互補路燈控制系統(tǒng)包括蓄電池、充電控制單元、以及負載控制單元和穩(wěn)壓單元；穩(wěn)壓單元包括兩個串聯(lián)的TVS管TVSl和TVS2。所述蓄電池與穩(wěn)壓單元反向并聯(lián)，即蓄電池的正極連接TVSl管的陰極，蓄電池的負極連接TVS2管的陽極。TVSl與TVS2的連接處作為輸出端連接充電控制單元和負載控制單元。充電控制單元輸入端連接太陽能電池和風力發(fā)電機，其輸出端連接蓄電池。負載控制單元輸入端連接蓄電池，輸出端連接負載。
[0020]充電控制單元的充電控制信號與穩(wěn)壓單元的輸出信號組成充電控制邏輯信號，實現(xiàn)太陽能電池或風力發(fā)電機對蓄電池的充電控制。相應(yīng)的控制電路由比較器、驅(qū)動器構(gòu)成，比較器輸入連接穩(wěn)壓單元和充電控制單元，輸出邏輯信號，邏輯信號通過驅(qū)動器產(chǎn)生驅(qū)動信號控制太陽能電池和風力發(fā)電機充電或停止充電。
[0021]負載控制單元的負載控制信號與穩(wěn)壓單元的輸出信號組成負載控制邏輯信號，控制負載工作。相應(yīng)的控制電路由比較器、驅(qū)動器構(gòu)成，比較器輸入連接穩(wěn)壓單元和負載控制單元，輸出邏輯信號，邏輯信號通過驅(qū)動器產(chǎn)生驅(qū)動信號控制連接或斷開負載。
[0022]其中，穩(wěn)壓單元的輸出信號是TVS2的穩(wěn)定電壓信號。當穩(wěn)壓單元輸出的信號為低電平時，充電控制信號與穩(wěn)壓單元的輸出信號組成充電控制邏輯信號控制太陽能電池或風力發(fā)電機對蓄電池的充電；負載控制信號與穩(wěn)壓單元的輸出信號組成負載控制邏輯信號控制負載工作。當穩(wěn)壓單元輸出信號為高電平時，穩(wěn)壓單元的輸出信號使得充電控制邏輯信號和負載控制邏輯信號無效，充電控制單元停止充電，負載控制單元斷開負載。
[0023]在蓄電池進行充電情況下，如果先將蓄電池連接斷開，由于蓄電池的電壓比太陽能電池和風力發(fā)電機的開路電壓小很多，會因失去蓄電池的電壓鉗制作用而導致工作電壓急劇升高，由于TVSl的擊穿電壓和TVS2的擊穿電壓之和小于受保護元件的耐壓值，因此，TVSl和TVS2被擊穿導通。TVS2導通后，使得充電控制邏輯信號和負載控制邏輯信號無效，充電控制單元停止充電，負載控制單元斷開負載，快速可靠地實現(xiàn)蓄電池開路保護功能。
[0024]充電控制和負載控制的關(guān)斷可在數(shù)微秒內(nèi)完成，TVSl和TVS2能以皮秒量級的速度導通將工作電壓穩(wěn)定在安全電壓范圍內(nèi)，TVS管能承受數(shù)毫秒時長的非常大的浪涌電流，因此，TVS不會因為長期導通而損壞。
[0025]在上述實施例中，所述充電控制單元內(nèi)部包括整流電路、調(diào)壓電路和防反電路；整流電路連接風力發(fā)電機，調(diào)壓電路連接太陽能電池；整流電路、調(diào)壓電路分別連接防反電路，通過防反電路連接蓄電池。
[0026]實施例2
[0027]如圖2所示，本發(fā)明實施例2的風光互補路燈控制系統(tǒng)包括蓄電池、充電控制單元、負載控制單元、以及控制器和穩(wěn)壓單元；穩(wěn)壓單元包括兩個串聯(lián)的TVS管TVSl和TVS2。所述蓄電池與穩(wěn)壓單元反向并聯(lián)，即蓄電池的正極連接TVSl管的陰極，蓄電池的負極連接TVS2管的陽極。TVSl與TVS2的連接處作為輸出端連接控制器，控制器控制連接充電控制單元和負載控制單元。充電控制單元輸入端連接太陽能電池和風力發(fā)電機，其輸出端連接蓄電池。負載控制單元輸入端連接蓄電池，輸出端連接負載。
[0028]控制器結(jié)合穩(wěn)壓單元的輸出信號產(chǎn)生充電控制信號，實現(xiàn)太陽能電池或風力發(fā)電機對蓄電池的充電控制?？刂破鹘Y(jié)合穩(wěn)壓單元的輸出信號產(chǎn)生負載控制信號，控制負載工作。其中，穩(wěn)壓單元的輸出信號是TVS2的穩(wěn)定電壓信號。當穩(wěn)壓單元輸出的信號為低電平時，控制器產(chǎn)生的充電控制信號控制太陽能電池或風力發(fā)電機對蓄電池的充電；控制器產(chǎn)生的負載控制信號控制負載工作。當穩(wěn)壓單元輸出信號為高電平時，控制器不產(chǎn)生充電控制信號和負載控制信號，充電控制單元停止充電，負載控制單元斷開負載。
[0029]在上述實施例中，所述控制器是單片機，作為其他實施方式，所述控制器是其他類型的控制器。
【主權(quán)項】
1.一種風光互補路燈控制系統(tǒng)，包括蓄電池、充電控制單元、負載控制單元；充電控制單元輸入端用于連接太陽能電池和風力發(fā)電機，輸出端連接蓄電池；負載控制單元輸入端連接蓄電池，輸出端用于連接負載；其特征在于:還包括穩(wěn)壓單元；所述穩(wěn)壓單元包括兩個串聯(lián)的TVS管；所述蓄電池與穩(wěn)壓單元反向并聯(lián)，所述穩(wěn)壓單元的串聯(lián)TVS管的連接處作為輸出端用于控制連接充電控制單元進行/停止充電和負載控制單元連接/斷開負載。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風光互補路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述充電控制單元內(nèi)部包括整流電路、調(diào)壓電路和防反電路；整流電路用于連接風力發(fā)電機，調(diào)壓電路用于連接太陽能電池；所述整流電路、調(diào)壓電路分別連接防反電路，通過防反電路連接蓄電池。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風光互補路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出端產(chǎn)生的輸出信號與充電控制單元的充電控制信號比較，產(chǎn)生用于控制充電控制單元停止/充電的控制信號；所述輸出端產(chǎn)生的輸出信號與負載控制單元的負載控制信號比較，產(chǎn)生用于控制負載控制單元連接/斷開負載。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風光互補路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出端連接控制器，控制器控制連接充電控制單元和負載控制單元。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風光互補路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器是單片機。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風光互補路燈控制系統(tǒng)，包括蓄電池、充電控制單元、負載控制單元；充電控制單元輸入端用于連接太陽能電池和風力發(fā)電機，輸出端連接蓄電池；負載控制單元輸入端連接蓄電池，輸出端用于連接負載；還包括穩(wěn)壓單元；所述穩(wěn)壓單元包括兩個串聯(lián)的TVS管；所述蓄電池與穩(wěn)壓單元反向并聯(lián)，所述穩(wěn)壓單元的串聯(lián)TVS管的連接處作為輸出端用于控制連接充電控制單元進行/停止充電和負載控制單元連接/斷開負載。通過兩個串聯(lián)的TVS管串聯(lián)組成穩(wěn)壓單元，穩(wěn)壓單元與蓄電池反向并聯(lián)后輸出控制連接充電控制單元進行/停止充電和負載控制單元連接/斷開負載，實現(xiàn)了風光互補路燈控制系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制，能夠有效地防止敏感元件的電壓擊穿或燒毀。
【IPC分類】H02S10/12, H02J7/35, H05B37/02
【公開號】CN105186665
【申請?zhí)枴緾N201510466287
【發(fā)明人】王志鵬, 周俊華, 吳雪玲, 賀淵明, 周東杰, 姚艷艷
【申請人】許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月31日