[发明专利]可再生能源综合路灯供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可再生能源综合路灯供电系统，属于可再生能源综合利用和照明节能技术领域。

背景技术

人类社会的飞速发展离不开能源的持续支撑，随着石油、煤炭等非可再生能源危机的频繁爆发，给世界经济可持续发展敲响了警钟；作为可再生能源的风能、太阳能、潮汐能、波浪能、地热能以及压力能等清洁能源的开发和应用日益得到重视。

路灯照明系统始终是公共耗电大户，利用可再生能源解决路灯供电是一个很好的解决办法。太阳能、风能和基于人流或车流的压力能这三种可再生能源随处可见，且获得比较简单，针对上述三种可再生能源的综合利用是解决路灯供电的有效办法。

发明内容

针对现有技术上的不足，本发明目的是在于提供了一种基于可再生能源发电的路灯综合供电系统，融合风能、太阳能和压力能等可再生能源发电系统，结合市电形成路灯综合供电系统，用于城市、高速公路等路灯的供电控制，提高可再生能源的利用率。                                                                                                    

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可再生能源综合路灯供电系统，其包括设置在路灯灯杆顶端的风力发电系统、设置在路灯灯杆中段的光伏发电系统、设置在路基或者路面的压力能发电系统、直流汇流装置、与路灯连接的逆变电路、负载电路和控制器，其中，所述风力发电系统、光伏发电系统和压力能发电系统均通过直流汇流装置与控制器相连接，所述控制器通过断路器与路灯相连接，所述断路器连接市电电源，所述逆变电路和负载电路均与控制器相连接，通过在路面设置压力能发电系统，利用汽车碾压提供能量；所述控制器还连接有储能装置，便于多余电量的储存。

所述压力能发电系统包括存储车轮以及人流对路面压力的压力储能装置和与压力储能装置连接的电能转化装置，压力储能装置存储车轮以及人流对路面的压力，并通过电能转化装置将压力能转化为电能输出，其输出为直流电。

作为优选，所述风力发电系统采用的是风力发电机，所述风力发电机和还连接有第一整流器，将光伏阵列输出直流电、风力发电机输出的交流电通过整流器转化为直流电、压力发电装置输出的直流电经过汇流箱后整体逆变为交流电对路灯供电，满足路灯电能需求。

进一步的，所述控制器包含供电监测与控制系统，包括驱动电路、保护电路、供电模式切换电路、储能模式切换电路、负载控制电路和信号采集电路；所述信号采集电路通过数模转换电路与控制相连接，所述驱动电路、保护电路、供电模式切换电路、储能模式切换电路和负载控制电路均与控制器相连接，实现整个电路的保护，供电模式的切换，储能模式的切换以及负载电路的控制。

作为优选，所述信号采集电路包括电流互感器和电压互感器，所述电流互感器和电压互感器均与数模转换电路相连接，利用电压、电流互感器采集信号，并经过采样保持以及数模转换变化成数字信号，控制器对采集的控制信号进行处理。 

作为优选，所述风力发电系统包括风力机和连接风力机的发电机以及整流电路；所述发电机通过第二整流电路与直流汇流装置相连接。

作为优选，直流汇流装置是采用的是直流汇流箱，即智能光伏汇流箱。

本发明能够最大量的存储电能，控制电路启动迅速，运行灵活可靠，能够有效的弥补可再生分布式能源发电的间歇性和随机性。本发明巧妙的因地制宜，将风能、太阳能和压力能三种能源合理利用，有效的解决了城市、高速公路、郊区道路路灯的供电问题。

本发明综合利用可再生能源，有效的弥补了各种可再生能源的间歇性和不稳定性，结合储能系统，更加提高了供电的可靠性。白天当光照、车流较多时，将这部分能量直接对控制器供电，并将多余的能量进行存储。夜晚，当需要用电时，车流的压力能以及风能比较充足，此时能够充分利用这两种能源，同时将白天存储的能量释放，对路灯进行供电。

本发明能够解决郊区、高速公路以及城市道路的路灯供电问题，利用发明装置不仅能有效的利用当地丰富的风能和太阳能资源，同时就地利用车辆、人流带来的压力能，解决路灯供电问题，系统运行稳定、环保。

本发明与现有技术相比，其有益效果如下：

1．本发明不再以某一种可再生能源发电的路灯供电为设计目标，而是将风能发电、光伏发电、压力能发电融合成一有机结合体，构建了可再生能源综合路灯供电系统。