本實用新型涉及一種光水互補發(fā)電照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源是推進社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)原動力之一，能源供應(yīng)短缺都會直接或間接地影響全民經(jīng)濟發(fā)展與經(jīng)濟安全。目前，石油、煤炭、天然氣等作為整個經(jīng)濟發(fā)展的主要能源來源，但是這些能源的儲存量是有限的積極主動參與國際合作，利用科技自主創(chuàng)新，科學(xué)發(fā)展可再生能源和替代能源，逐步解決中國經(jīng)濟高速發(fā)展中的能源緊缺和新技術(shù)瓶頸問題。所以發(fā)展太陽能、水能為主的新能源具有重大的戰(zhàn)略意義。

由煤炭造成的嚴重環(huán)境污染使低碳環(huán)保日漸深入人心，低碳經(jīng)濟也成為了21世紀發(fā)展經(jīng)濟的另一重要核心，環(huán)境問題已經(jīng)引起了政府和公眾同時特別關(guān)注，相關(guān)的環(huán)境法律法規(guī)也越來越嚴格。由此可見，無論從政治、經(jīng)濟、文化哪方面考慮，我國迫切的需要開發(fā)利用新能源、提高新舊能源的利用轉(zhuǎn)化效率、不斷的優(yōu)化我國現(xiàn)階段的能源消費結(jié)構(gòu)。其中探索開發(fā)可再生清潔型能源成為了低碳經(jīng)濟的技術(shù)革新。

在眾多可再生能源中，水能和太陽能具有清潔、分布廣、儲量大以及開發(fā)成本低等優(yōu)點，相關(guān)技術(shù)相對成熟。光水互補可以廣泛的應(yīng)用在市電供應(yīng)不便或電力供應(yīng)緊張的地區(qū)，并且更因為它是廢水與太陽能發(fā)電，來源廣，對環(huán)境不會造成污染的同時，還有保護環(huán)境的作用。并且，還能改造成供應(yīng)單個家庭的獨立供電系統(tǒng)，應(yīng)用前景廣泛。

隨著經(jīng)濟發(fā)展，人們越來越追求便捷，對電能的需求越發(fā)強烈。然而在大幅度使用不可再生資源的情況下，我國的環(huán)境遭到惡劣破壞，保護環(huán)境刻不容緩。而我國疆域遼闊，在很多的農(nóng)村地區(qū)還面臨著電能供給不足的情況，生活生產(chǎn)收到了很大的影響。因此，設(shè)計一套能夠利用水能和光能發(fā)電來照明的系統(tǒng)具有極大的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種光水互補發(fā)電照明系統(tǒng)，將光能和水能結(jié)合在一起，相互配合轉(zhuǎn)化成電能給照明系統(tǒng)供電。

為實現(xiàn)上述目的本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種光水互補發(fā)電照明系統(tǒng)，包括太陽能供電電路和水能供電電路，其特征在于：包括太陽能電池板、水輪發(fā)電機和蓄電池；在所述太陽能供電電路中，所述太陽能電池板的一端分別與電容C1的正極、電容C2的一端及NMOS管N1的漏極連接，所述太陽能電池板的另一端分別與電容C1的負極、電容C2的另一端、二極管D1的正極、電容C3的負極、電容C4的一端及蓄電池的一端連接，所述NMOS管N1的源極分別與二極管D1的負極及電感L1的一端連接，所述電感L1的另一端分別與電容C3的正極、電容C4的一端及繼電器K1的靜觸頭連接，所述繼電器K1的動觸頭與所述蓄電池的另一端連接；在所述水能供電電路中，所述水輪發(fā)電機的一端分別與電容C5的正極、電容C6的一端及電感L2的一端連接，所述水輪發(fā)電機的另一端分別與電容C5的負極、電容C6的另一端、NMOS管N2的源極、電容C7的一端、電容C8的負極、電容C9的一端及蓄電池的一端連接，所述電感L2的另一端分別與NMOS管N2的漏極、電阻R1的一端及二極管D2的正極連接，所述電阻R1的另一端與電容C7另一端連接，所述二極管D2的負極分別與電容C8的正極、電容C9的另一端及繼電器K2的靜觸頭連接，所述繼電器K2的動觸頭與蓄電池的另一端連接。

進一步的，在所述太陽能供電電路中，所述太陽能電池板的兩端并接有用于檢測太陽能電池板輸出電壓的第一電壓檢測單元，所述蓄電池的兩端連接有用于檢測蓄電池輸入電壓和輸入電流的第一電壓電流檢測單元；在所述水能供電電路中，所述水輪發(fā)電機的兩端并接有用于檢測水輪發(fā)電機輸出電壓的第二電壓檢測單元，所述蓄電池的兩端連接有用于檢測蓄電池輸入電壓和輸入電流的第二電壓電流檢測單元。

進一步的，還包括LED燈珠陣列；蓄電池的一輸出端與電感L3的一端及電容C10的一端連接，蓄電池的另一輸出端、電容C10的另一端及電容C11的一端接地，電感L3的另一端分別與電容C11的另一端、電阻R2的一端、電容C12的一端及變壓器T1初級繞組的一端連接，電阻R2的另一端分別與電容C12的另一端及二極管D3的負極連接，二極管D3的正極分別與變壓器T1初級繞組的另一端、MOS管N3的漏極及穩(wěn)壓二極管D5放入負極連接，MOS管N3的源極與穩(wěn)壓二極管D5的正極連接；變壓器T1次級繞組的一端與二極管D4的正極連接，變壓器T1次級繞組的另一端、電容C13的負極、電容C14的一端、電容C15的負極及電阻R3的一端接地，二極管D4的負極分別與電容C13的正極、電容C14的另一端、電容C15的正極及LED燈珠陣列的正端連接，電阻R3的另一端與LED燈珠陣列的負端連接。

進一步的，所述蓄電池的另一輸出端連接有用于保護電路的過流保護單元，所述LED燈珠陣列的負端設(shè)置有第三電壓電流檢測單元。

進一步的，所述繼電器K1的線圈的一端與恒壓源S1連接，所述繼電器K1的線圈的另一端與三極管Q1的集電極連接，所述三極管Q1的發(fā)射極接地；所述繼電器K2的線圈的一端與恒壓源S2連接，所述繼電器K2的線圈的另一端與三極管Q2的發(fā)射極連接，所述三極管Q2的集電極接地。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)勢：本實用新型采用光能和水能互補的供電電路，相比于單路發(fā)電系統(tǒng)，集成度高；另外本實用新型通過蓄電池接入Flyback電路，可實現(xiàn)并聯(lián)均流輸出給多路LED燈珠陣列供電，相比于節(jié)能燈而言效率高且發(fā)熱量小。

附圖說明

圖1是本實用新型—實施例的太陽能Buck供電電路和水能Boost供電電路示意圖。

圖2是本實用新型—實施例的LED燈珠陣列供電原理圖。

圖3是本實用新型—實施例的信號控制原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。

請參照圖1，本實施例提供一種光水互補的發(fā)電照明系統(tǒng)，包括太陽能Buck供電電路和水能Boost供電電路，其特征在于：包括太陽能電池板、水輪發(fā)電機M和蓄電池；在所述太陽能Buck供電電路中，所述太陽能電池板的一端分別與電容C1的正極、電容C2的一端及NMOS管N1的漏極連接，所述太陽能電池板的另一端分別與電容C1的負極、電容C2的另一端、二極管D1的正極、電容C3的負極、電容C4的一端及蓄電池的一端連接，所述NMOS管N1的源極分別與二極管D1的負極及電感L1的一端連接，柵極連接脈沖調(diào)制信號1，所述電感L1的另一端分別與電容C3的正極、電容C4的一端及繼電器K1的靜觸頭連接，所述繼電器K1的動觸頭與所述蓄電池的另一端連接；在所述水能Boost供電電路中，所述水輪發(fā)電機的一端分別與電容C5的正極、電容C6的一端及電感L2的一端連接，所述水輪發(fā)電機的另一端分別與電容C5的負極、電容C6的另一端、NMOS管N2的源極、電容C7的一端、電容C8的負極、電容C9的一端及蓄電池的一端連接，所述電感L2的另一端分別與NMOS管N2的漏極、電阻R1的一端及二極管D2的正極連接，NMOS管N2的柵極連接脈沖調(diào)制信號2，所述電阻R1的另一端與電容C7另一端連接，所述二極管D2的負極分別與電容C8的正極、電容C9的另一端及繼電器K2的靜觸頭連接，所述繼電器K2的動觸頭與蓄電池的另一端連接。

請繼續(xù)參照圖1，所述繼電器K1的線圈的一端與恒壓源S1連接，所述繼電器K1的線圈的另一端與三極管Q1的集電極連接，所述三極管Q1的發(fā)射極接地，基極連接繼電器控制信號1；所述繼電器K2的線圈的一端與恒壓源S2連接，所述繼電器K2的線圈的另一端與三極管Q2的發(fā)射極連接，所述三極管Q2的集電極接地，基極連接繼電器控制信號2。

進一步的，在所述太陽能Buck供電電路中，所述太陽能電池板的兩端并接有用于檢測太陽能電池板輸出電壓的第一電壓檢測單元，所述蓄電池的兩端連接有用于檢測蓄電池輸入電壓和輸入電流的第一電壓電流檢測單元；在所述水能Boost供電電路中，所述水輪發(fā)電機的兩端并接有用于檢測水輪發(fā)電機輸出電壓的第二電壓檢測單元，所述蓄電池的兩端連接有用于檢測蓄電池輸入電壓和輸入電流的第二電壓電流檢測單元。

進一步的，還包括LED燈珠陣列LED1；蓄電池的一輸出端與電感L3的一端及電容C10的一端連接，蓄電池的另一輸出端、電容C10的另一端及電容C11的一端接地，電感L3的另一端分別與電容C11的另一端、電阻R2的一端、電容C12的一端及變壓器T1初級繞組的一端連接，電阻R2的另一端分別與電容C12的另一端及二極管D3的負極連接，二極管D3的正極分別與變壓器T1初級繞組的另一端、MOS管N3的漏極及穩(wěn)壓二極管D5放入負極連接，MOS管N3的源極與穩(wěn)壓二極管D5的正極連接，MOS管N3的柵極連接脈沖調(diào)制信號3；變壓器T1次級繞組的一端與二極管D4的正極連接，變壓器T1次級繞組的另一端、電容C13的負極、電容C14的一端、電容C15的負極及電阻R3的一端接地，二極管D4的負極分別與電容C13的正極、電容C14的另一端、電容C15的正極及LED燈珠陣列LED1的正端連接，電阻R3的另一端與LED燈珠陣列LED1的負端連接。

進一步的，所述蓄電池的另一輸出端連接有用于保護電路的過流保護單元，所述LED燈珠陣列的負端設(shè)置有第三電壓電流檢測單元。

如圖3所示為脈沖調(diào)制信號1、脈沖調(diào)制信號2、脈沖調(diào)制信號3、繼電器控制信號1及繼電器控制信號2、過流保護單元的控制原理圖。通過運放、加法器、滯環(huán)比較器及鎖相環(huán)對信號進行轉(zhuǎn)化控制，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)中光能和水能的互補控制。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。