双节能路灯的设计工作原理与展示分析

最新更新时间:2014-09-20来源: 互联网关键字:LED照明  节能路灯  户外照明 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

双节能路灯能够利用太阳能和雨水进行发电,解决了因雨天而不能靠太阳能发电的弊端,太阳光跟踪系统随时捕捉最有利的角度,提高了太阳能利用率,节约资源,保护了环境,具有节能减排的实质性技术特点。

  1.双节能路灯研制背景

  现有的路灯大多靠太阳能电池板发电,不仅利用太阳能的效率低,而且每当下雨时路灯就不能自行发电。为解决这两个问题,双节能路灯特在太阳能电池板的基础上增加了一个反光装置,即在自动跟踪太阳光的情况下,能够反射电池板周围的太阳光,更高效率的利用了太阳能。此外,在下雨时该路灯还能最大限度的收集雨水,进而在雨天还可以利用雨水发电。

  2.双节能路灯的设计与展示

  (1)整体展示:一个塑料制的圆台反光装置,将圆形的电池板镶嵌在圆台反光装置内,电池板与圆台反光装置的底面平行,电池板的正面对着圆台反光装置的广口,在圆台反光装置的广口到电池板之间的圆台反光装置内壁贴上反光锡纸,根据光的反射原理使照射在圆台反光装置内壁的阳光能够充足反射到电池板上。同时该装置还能够收集雨水,即在电池板的下端安置一个水箱,水箱的底部连接有流水管道,在管道的底部放置水轮和发电机,利用雨水的重力作用和自由落体运动使其带动发电机运行,以达到利用雨水发电的功能,如图1所示。

图1

  (2)电器控制:光敏控制模块步进电机,实现太阳光跟踪;利用雨水收集模块控制步进电机,保证下雨时电池板能保持水平,最大限度的收集雨水;光敏控制模块控制路灯在阴天和天黑时自动启动。

  (3)圆台反射装置和雨水收集装置:圆台反光装置的斜面与电池板的平面的夹角为120度,反光装置的高为10厘米,保证了垂直阳光照射时,反射光都能照在太阳能电池板上。有太阳光时,由于太阳光跟踪系统,保证太阳能电池板的周围的阳光始终反射到电池板上。当下雨时,由单片机控制步进电机运行,使太阳能圆台反光装置水平放置,这样圆台反光装置就变成了雨水收集装置,进而将雨水储存到水箱,利用雨水的势能为发电机发电做准备。  (4)水箱及路灯:水箱设计成一个回字形,有支撑架支撑,使水箱有水时可以受力平衡。水箱下部连接一个水管,在水箱侧面设有一个浮标,当水位达到一定高度时,由于浮标的浮力作用,连杆打开水管开关,从水管流下的水带动发电机发电。我们把路灯安在水箱下面,路灯由光敏电阻模块控制,当天色变暗时,路灯自动打开。

  3.发电模块工作原理

  当有阳光时,电池板能够跟踪太阳光,保证阳光始终垂直电池板,并且圆台反光装置可以使周围的太阳光都能反射到电池板上,更高效率的利用太阳能。当遇到阴雨天或晚上时,利用光敏二极管结合单片机控制系统使电池板始终处于水平状态,这样圆台反光装置就成为了收集雨水的水箱。当下雨时,雨水通过圆台反光装置慢慢流入太阳能电池板下面的水箱里,因为我们在水箱侧面设有浮标,利用杠杆原理,当水箱内的水位达到一定高度时与浮标连动的水箱下面的自启开关会被连杆打开,进而使雨水沿管道流落出去,就可以带动发电机叶轮进行发电。

  4.总结

  双节能路灯的优势:节能一、利用光敏电阻控制模块控制两个步进电机实现太阳能电池板跟踪太阳光,并利用光的反射原理使电池板周围充足的太阳光反射到电池板上;节能二、利用雨水收集模块在下雨时使电池板保持水平,收集的雨水汇聚到水箱,当水的势能达到预定值,流水便可以带动叶轮转动进行发电。另外,光敏控制模块还可以自动控制路灯的亮灭。传统太阳能路灯尽管是一类绿色节能产品,但其在连阴天气,很难实现路灯的正常运行,特别是对于南方的多雨地区,亟需开发一种新型的节能路灯,而双节能节能路灯综合利用太阳能和雨水势能,并且装有太阳光跟踪装置,能有效的利用太阳能及雨水能,保护了环境,具有节能减排的显著效果。

关键字:LED照明  节能路灯  户外照明 编辑:探路者 引用地址:双节能路灯的设计工作原理与展示分析

上一篇:单片机大功率太阳能LED路灯电路设计与仿真解析
下一篇:基于ZigBee技术的幻腾智能照明套装拆解

推荐阅读最新更新时间:2023-10-12 22:45

LED照明企业面临行业洗牌 资本定产业格局
      去年4月,科技部启动了“十城万盏”半导体照明应用工程试点工作,带动了LED照明的快速发展;不仅LED概念在资本市场染红根根阳线,相关企业亦兴致勃勃地投入到并购或扩产中。一年后,国家半导体照明工程研发及产业联盟于上月起开始对“十城万盏”试点城市的试点工作进展情况进行调研。     虽然调研结果仍未出台,但记者采访了解到,很多当年以LED路灯起家的企业,即使没有倒闭,但路灯项目本身是亏损的。     在日前由高工LED举行的“2010年LED照亮中国之旅--南京站研讨会”上,南京路灯管理处总工程师刘磊实指出了LED路灯推广的瓶颈:目前大功率LED灯具与高压钠灯相比,在道路照明中节能效果不明显;并且LED路灯属电子产
[电源管理]
PPG开发用于OLED照明设备的玻璃技术
美国能源部近期宣布向PPG工业公司(纽约证交易所代码:PPG)拨款160万美元,用于开发低成本玻璃基板,从而促进OLED(有机光电二极管)照明技术的商业化和批量生产。    OLED由有机材料组成,当电流瞬间通过时就会发光。作为美国能源部该资助项目的一部分,PPG公司研究人员将研发一种镀膜玻璃基板,不像一般的镀膜玻璃那样昂贵,并更加适合用于OLED照明设施,从而使OLED的造价更低,以实现减少照明用电的目的。    PPG工业公司玻璃和玻璃纤维业务部高级副总裁Victoria M. Holt女士表示,PPG之所以被美国能源部选中获得该笔资金主要是因其在玻璃、涂料和光学领域卓越的专业特长。她说:“美国能源部的最终目
[电源管理]
基于Renesas MCU的智能照明led平台设计
  1、78K0/Ix2系列 MCU 介绍   78K0/Ix2系列MCU是瑞萨(Renesas)电子面向照明应用领域精心设计的高性能8位MCU。该系列MCU定位于用于满足目前照明市场高分辨率调光控制、异常检出保护、智能化节能控制等热门需求,依靠单MCU实现低成本、高性能的绿色节能照明系统。   78K0/Ix2系列MCU内置丰富的硬件资源,为灵活的照明 电源 驱动 设计和调光控制提供了优秀的硬件支持。具体表现在:   a. 16 bit PWM 计时器最大计数 时钟 频率40MHz,输出和比较器连动,进行PFC 控 制,带2路控制的PWM输出,适合驱动半桥/全桥电路,实现变频控制;   b. 内置运放、多
[电源管理]
基于Renesas MCU的智能<font color='red'>照明</font>led平台设计
一种快速评估LED照明产品寿命的试验方法
光通量衰减是判断 LED 寿命的一个关键指标,美国能源之星(ES)将 LED照明 产品的光通维持率降至70%以下定义为LED照明产品的寿命终止。美国能源之星提出测量25℃±1℃下6000小时的光通维持率并以此推断LED照明产品的寿命(6000小时光通量维持率不低于91.8%)。相对于LED照明技术的发展与产品更新换代的速度,6000小时(或以上)测试时间仍然过长,无法满足产业快速发展的要求。   开发一种快速的LED照明产品寿命评估的可靠性试验方法成为产业至关重要的问题。针对这一难题,半导体照明联合创新国家重点实验室历时两年的研究,制定了《CSA020LED照明产品光通量输出加速衰减试验方法》。   CSA020在美国
[电源管理]
全方位了解LED照明之LED光源问题
  想做好一个LED照明产品最关键的几个部分不能不知,就是散热、驱动电源、光源,在此同时,散热显得尤为重要,散热效果直接影响到照明产品的寿命质量,而驱动电源本身的寿命及输出电流、电压的稳定性对产品的整体寿命质量也有很大影响,光源是整个产品的核心部分。下面对LED光源进行解析说明。   LED光源要进入照明领域,性能的优劣只是前提,成本的高低才是真正的决定因素。在半导体照明发展的初期,着力于追求性能是必须的;在半导体照明发展到一定阶段,我们应将注意力转移到如何在保证性能的前提下大幅度降低成本。因为我们要做的不只是小资们欣赏的艺术品,而是普通大众都能接受的大宗商品。成品的高低决定着LED作为光源对照明领域渗透率的高低。  
[电源管理]
如何解决LED户外照明内外压差设计难点?
如何处理压差仍是一个隐藏的设计难点,防潮和透气设计可以增强 LED 灯具的可靠性、延长其使用寿命。   很多商用和住宅 照明 都已经升级到LED光源,因为固态照明(SSL)灯具能够持续输送超过100,000小时的光线,而且它也是当今最环保、可靠的照明解决方案——特别是在户外照明中。然而,户外应用多变和严酷的环境,潜在的漏水会导致灯具故障和失效。尽管产品开发人员可以密封灯具,将灯具与环境隔离,但是灯具内部和外部空气间被忽略的压差可能会引发很多问题。让我们来探讨下这个压力问题,考虑用机械设计方法消除这个问题,从而确保灯具的使用寿命。   LED灯具的好处不胜枚举。除了前面提到的寿命长以外,固态照明产品还完全满足有害物质限制(RoHS)
[电源管理]
Maxim EZCascade技术将大大简化视频显示器设计
  Maxim的EZCascade技术采用LVDS接口,支持数千个LED的驱动器远距离级联。该方案省去了多个昂贵的处理器,有效降低大屏幕显示器的成本;此外,由于减少了软件开销,从而简化了显示器设计。 多埠恒流LED驱动器 MAX6974 驱动器之间采用菊链LVDS接口 12位/14位独立的PWM亮度控制;7位/5位全域PWM亮度控制 ±1%埠间电流匹配精度 每个驱动器带有24个埠,用于控制8个RGB像素 8/16埠恒流LED驱动器,提供可选的LED开路故障检测和看门狗   所有器件均采用工业标准引脚排布,适用于工业照明、信号标志
[安防电子]
Maxim EZCascade技术将大大简化视频显示器设计
生活中LED照明产品的使者:薄膜电容
在灯还没发明出来前,人们用油灯和蜡烛照明, 油灯和蜡烛照明有个弊端:照明范围小,火苗容易熄灭,还容易引起火灾。电灯被发明后人们就开始用上电灯,电灯的照明范围大,不污染环境,使用更方便。 随着时代的发展,现在LED照明已经成为生活中的重要光源。LED照明产品包括球泡灯、日光灯、路灯、工矿灯等,部分照明产品内部空间小,但温度高,因此要求的电容器也要小,耐高温,工作性能稳定,薄膜电容就符合LED照明产品的使用要求。 LED照明产品点亮后温度很快升到80℃以上,一般市面上的薄膜电容温度达到85℃,使用耐温不高的薄膜电容很容易出现因温度过高耐温不行而导致炸机。智旭JEC薄膜电容可以做到105℃以上,能满足高耐温的要求。 智旭电子
[嵌入式]
生活中<font color='red'>LED照明</font>产品的使者:薄膜电容
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved