專利名稱:離網(wǎng)式互補型綠色智能照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種離網(wǎng)式互補型綠色智能照明系統(tǒng)，屬于太陽能照明【技術領域】。該系統(tǒng)包括有太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)（1）、光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)（2）、自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)（3）、集成控制子系統(tǒng)（4）。該系統(tǒng)完全利用太陽光而不依賴市電，白天以太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)（1）照明為主，太陽光線強度不足或陰雨天和夜晚時由光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)（2）照明作為補充，補光過程由自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)（3）自動實現(xiàn)，以達到室內(nèi)照度恒定。太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)（1）的采集太陽光狀態(tài)參數(shù)、光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)（2）的儲能狀態(tài)參數(shù)和自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)（3）的測光調(diào)光狀態(tài)參數(shù)由集成控制子系統(tǒng)（4）實時監(jiān)測，為獲取可靠數(shù)據(jù)。
【專利說明】離網(wǎng)式互補型綠色智能照明系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型是一種離網(wǎng)式互補型綠色智能照明系統(tǒng)，所屬領域為太陽能照明【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前，利用太陽能照明主要有兩種方式:一種是光伏發(fā)電照明，能量轉換的途徑是“光-電-光”，技術已基本成熟，但能量損失較大，其中太陽能電池的效率最高在22%左右，并且其制造成本較高。第二種是直接采集太陽光照明，采集裝置一般有主動采集和被動采集，避免了“光-電-光”的轉換環(huán)節(jié)，提高了效率，但因太陽光無法儲存，無法解決太陽光線弱或陰雨天和夜晚室內(nèi)用光問題。
[0003]為了克服上述技術缺點，中國發(fā)明專利申請?zhí)?00610117211.9采用太陽能電池接收剩余太陽光并轉換為電能儲存到蓄電池內(nèi)以備補充，不足時還需啟動市電照明加以補充。此補光系統(tǒng)由于對市電有依賴，故存在無市電不工作的缺點，從而無法適用于偏遠無市電地區(qū)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種完全利用太陽光而不依賴市電的離網(wǎng)式互補型綠色智能照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是白天以太陽光采集光纖導入照明系統(tǒng)照明為主，太陽光線強度不足或陰雨天和夜晚時由光伏離網(wǎng)照明系統(tǒng)照明作為補充，補光過程完全由測光調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動實現(xiàn)，以達到室內(nèi)照度恒定。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用了如下技術方案。本系統(tǒng)主要包括有太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)1、光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2、自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)3、集成控制子系統(tǒng)4，太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)I又包括有太陽光采集器Al、光纖A2、光纖燈具A3 ;光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2包括有太陽電池組件BI，光伏控制器B2、蓄電池組B3、LED驅動器B4、LED發(fā)光筒B5，蓄電池組監(jiān)測裝置B6 ;自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)3包括有第一感光傳感器Cl、第二感光傳感器C2、測光、調(diào)光控制器C3 ;集成控制子系統(tǒng)4包括有集成控制箱Dl、視頻工作站計算機D2、系統(tǒng)集成服務器D3。其中太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)I的太陽光采集器Al通過光纖A2與光纖燈具A3連接；光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2的太陽電池組件B1、光伏控制器B2、LED驅動器B4、LED發(fā)光筒B5依次連接，同時光伏控制器B2、蓄電池組B3、蓄電池組監(jiān)測裝置B6依次連接；第一感光傳感器Cl、第二感光傳感器C2和LED驅動器B4均與測光、調(diào)光控制器C3連接；太陽光采集器Al、蓄電池組監(jiān)測裝置B6、測光、調(diào)光控制器C3均與集成控制箱Dl連接，集成控制箱Dl與視頻工作站計算機D2、系統(tǒng)集成服務器D3連接。
[0006]本實用新型的工作原理:太陽光采集器Al采集太陽光，將采集到的太陽光通過光纖A2輸送到光纖燈具A3，實現(xiàn)直接利用太陽光進行室內(nèi)照明。光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2中的太陽電池組件BI將太陽光轉換成電能，然后進入光伏控制器B2，光伏控制器B2將電能輸送給LED驅動器B4最后到達LED發(fā)光筒B5實現(xiàn)照明，光伏控制器B2可同時給蓄電池組B3充電，無需LED發(fā)光筒B5提供照明時，光伏控制器B2只給蓄電池組B3充電。自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)3中的第一感光傳感器Cl和第二感光傳感器C2用于室內(nèi)照度測試，并將照度信息傳遞給測光、調(diào)光控制器C3 ;當太陽光線強度不能滿足子系統(tǒng)I提供室內(nèi)要求的照度時，測光、調(diào)光控制器C3給LED驅動器B4發(fā)出開啟信號，在LED驅動器B4的驅動下使LED發(fā)光筒B5發(fā)光，實現(xiàn)室內(nèi)補光，使室內(nèi)照度恒定。當室外太陽光線強度過大，使子系統(tǒng)I單獨提供室內(nèi)照度超出使用要求時，測光、調(diào)光控制器C3通過集成控制箱Dl將信息傳遞給視頻工作站計算機D2，視頻工作站計算機D2調(diào)整太陽光采集器Al的角度，以滿足室內(nèi)照度要求。太陽光采集器Al的工作狀態(tài)和蓄電池組監(jiān)測裝置B6的儲能情況時時被集成控制子系統(tǒng)4監(jiān)測。
[0007]本實用新型提出的離網(wǎng)式互補型綠色智能照明系統(tǒng)，直接采集太陽光并以光伏離網(wǎng)照明系統(tǒng)作為補充實現(xiàn)綠色節(jié)能照明，實現(xiàn)了室內(nèi)照度恒定，解決了無市電不工作問題，同時整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)、性能參數(shù)均實時受到監(jiān)測。

【附圖說明】

[0008]附圖本實用新型系統(tǒng)結構圖
[0009]圖中:A1、太陽光采集器，A2、光纖，A3、光纖燈具；B1、太陽電池組件，B2、光伏控制器，B3、蓄電池組，B4、LED驅動器，B5、LED發(fā)光筒，B6、蓄電池組監(jiān)測裝置；Cl、第一感光傳感器，C2、第二感光傳感器，C3、測光、調(diào)光控制器；D1、集成控制箱，D2、視頻工作站計算機，D3、系統(tǒng)集成服務器；1、太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)，2、光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)，3、自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，4、集成控制子系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0010]本實用新型實施方式的具體結構，參見附圖，該系統(tǒng)主要由太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)1、光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2、自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)3、集成控制子系統(tǒng)4組成。太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)I又由太陽光采集器Al (采用36窗菲涅爾鏡片、GPS和四象限雙重自動跟蹤系統(tǒng)的采集器)、光纖A2 (采用Φ3πιπιΡΜΜΑ塑料光纖)、光纖燈具A3 (采用鋁合金框架霧化玻璃窗口 12芯燈具)組成；光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2由太陽電池組件BI (采用35.8V/280W高效多晶硅太陽電池組件)、24V/60A型光伏控制器Β2、蓄電池組Β3 (采用2V/600Ah鉛酸蓄電池)、LED驅動器B4 (采用能執(zhí)行選擇和通斷控制的電子開關)、LED發(fā)光筒B5 (采用7寸可調(diào)光調(diào)角燈筒)、蓄電池組監(jiān)測裝置B6 (采用能夠監(jiān)測蓄電池電量和性能的測試儀器)組成；自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)3由S751型第一感光傳感器C1、S751型第二感光傳感器C2、M702型測光/調(diào)光控制器C3組成；集成控制子系統(tǒng)4由ep-box型集成控制箱D1、，視頻工作站計算機D2、系統(tǒng)集成服務器D3組成。其中太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)I的太陽光采集器Al通過光纖A2與光纖燈具A3連接；光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2的太陽電池組件B1、光伏控制器B2、LED驅動器B4、LED發(fā)光筒B5依次連接，同時光伏控制器B2、蓄電池組B3、蓄電池組監(jiān)測裝置B6依次連接；第一感光傳感器Cl、第二感光傳感器C2和LED驅動器B4均與測光、調(diào)光控制器C3連接；太陽光采集器Al、蓄電池組監(jiān)測裝置B6、測光、調(diào)光控制器C3均與集成控制箱Dl連接，集成控制箱Dl與視頻工作站計算機D2、系統(tǒng)集成服務器D3連接。
[0011]太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)I的工作流程:太陽光采集器Al上的菲涅爾鏡片在GPS和四象限雙重自動跟蹤系統(tǒng)控制下，實時跟蹤太陽，將采集到的太陽光濾掉有害光線后通過光纖A2將光輸送到光纖燈具A3實現(xiàn)室內(nèi)照明；光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)2工作流程:太陽電池組件BI將接收到的太陽光轉換成電能，然后進入光伏控制器B2，光伏控制器B2在需要時向LED驅動器B4發(fā)出開啟信號，使LED發(fā)光筒B5實現(xiàn)補光，同時向蓄電池組B3輸送電能儲存以備用，當不需要LED發(fā)光筒B5補光時，光伏控制器B2只給蓄電池組B3充電而不開啟LED驅動器B4 ;自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)3工作流程:第一感光傳感器Cl和第二感光傳感器C2并列與光纖燈具A3和LED發(fā)光筒B5安放在同一工作平面上，當測光、調(diào)光控制器C3收集到第一感光傳感器Cl和第二感光傳感器C2的數(shù)據(jù)并分析判斷后，給LED驅動器B4傳遞開啟關閉信息，當子系統(tǒng)I提供的照度滿足室內(nèi)照度滿足要求時，LED驅動器B4接收到關閉信息，當子系統(tǒng)I提供的照度不滿足室內(nèi)照度要求時，LED驅動器B4接收到開啟信息，這時LED發(fā)光筒B5開啟進行補光；集成控制子系統(tǒng)4工作原理:當集成控制箱Dl接收到測光、調(diào)光控制器C3傳遞的室內(nèi)照度信息后，通過視頻工作站計算機D2對太陽光采集器Al進行角度調(diào)整，同時蓄電池B3的工作參數(shù)實時在視頻工作站計算機D2界面上顯示。
【權利要求】
1.離網(wǎng)式互補型綠色智能照明系統(tǒng)，主要包括太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)(I)、光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)(2)、自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(3)、集成控制子系統(tǒng)(4)，其特征在于:太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)(I)包括有太陽光采集器(Al)、光纖(A2)、光纖燈具(A3);光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)(2 )包括有太陽電池組件(BI)、光伏控制器(B2 )、蓄電池組(B3 )、LED驅動器(B4)、LED發(fā)光筒(B5)、蓄電池組監(jiān)測裝置(B6);自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(3)包括有第一感光傳感器(Cl)、第二感光傳感器(C2)、測光、調(diào)光控制器(C3);集成控制子系統(tǒng)(4)包括有集成控制箱(D1)、視頻工作站計算機(D2)、系統(tǒng)集成服務器(D3);其中太陽光采集光纖導入照明子系統(tǒng)(I)的太陽光采集器(Al)通過光纖(A2)與光纖燈具(A3)連接；光伏離網(wǎng)照明子系統(tǒng)(2)的太陽電池組件(BI)、光伏控制器(B2)、LED驅動器(B4)、LED發(fā)光筒(B5)依次連接，同時光伏控制器(B2)、蓄電池組(B3)、蓄電池組監(jiān)測裝置(B6)依次連接；自動測光調(diào)節(jié)子系統(tǒng)(3)的第一感光傳感器(Cl)、第二感光傳感器(C2)均與測光、調(diào)光控制器(C3)連接，測光、調(diào)光控制器(C3) 一端與LED驅動器(B4)連接，另一端與集成控制箱(Dl)連接；集成控制子系統(tǒng)(4)的集成控制箱(Dl)分別與太陽光采集器(Al)、蓄電池組監(jiān)測裝置(B6)、測光、調(diào)光控制器(C3)、視頻工作站計算機(D2)和系統(tǒng)集成服務器(D3)連接。
【文檔編號】H05B37-02GK204272427SQ201420271672
【發(fā)明者】高峰, 左興一, 霍洪麗 [申請人]北京一輕研究院, 北京首量科技有限公司