[发明专利]一种无线充电的风光互补路灯

权利要求书

1.一种无线充电的风光互补路灯，其特征在于：包括为所述路灯照明单元发电的风光互补发电装置、设置在所述风光互补发电装置的输出端的变流器单元，与所述变流器单元连接的发电控制单元、设置在所述发电控制单元的控制端的无线功率发射和接收单元、以及路灯照明单元；

所述发电组件包括垂直轴风力发电机和太阳能电池组，所述变流器单元包括AC/DC转换模块和DC/DC转换模块；

在所述垂直轴风力发电机的输出端连接有AC/DC转换模块，在所述太阳能电池组的输出端连接有DC/DC转换模块，所述AC/DC转换模块和DC/DC转换模块的输出端均与所述发电控制单元连接；

所述发电控制单元的输出端分别与储能单元和无线功率发射和接收单元连接，所述无线功率发射和接收单元包括无线功率发射装置和无线功率接收装置，无线发射装置将直流电经过高频逆变电路，通电线圈来产生电磁波，并把电磁波发射给无线功率接收装置；

所述无线功率接收装置的输出端设有DC/AC模块，所述DC/AC模块的输出端与路灯照明单元连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电的风光互补路灯，其特征在于：所述无线功率发射和接收单元具有高频电源，高频电源由高频振荡电路与功率放大电路组成，高频振荡电路产生与无线发射装置所需谐振电流的频率相同的正弦信号，经功率放大电路将信号功率放大；

发射天线中感应得到的交变电流，在其周围产生相同频率的交变磁场，从而在接收线圈中感应生成相同频率的电流，由于接收天线的本征频率与电流频率相同，从而发生自谐振，发射线圈和接收线圈之间通过磁场建立耦合关系，能量由无线发射装置源源不断传递到无线接收装置，为了保证磁场可以尽可能穿过接收线圈，接收线圈和发射线圈同轴。

3.根据权利要求1所述的无线充电的风光互补路灯，其特征在于：所述风光互补发电装置采用逐步刹车保护法，在风光互补发电装置上连接有两个或多个卸载器，在蓄电池过充时将卸载器逐步加载使风机逐渐减慢，再通过MOSFET开关管短路刹车同时控制延时打开；逐步刹车保护法的工作过程如下：

当蓄电池过充时，单片机给T1的栅极输出低电平T1，断开太阳能电池停止充电同时单片机给T2的栅极输出高电平T2闭合接通第一卸载器，风机边充电边给第一卸载器供电，由于负载加大，风机的转速有所下降；延时t₁后，单片机给T3的栅极输出高电平，接通第二卸载器，风机的转速继续下降；延时t₂后，单片机给T4的栅极输出高电平，T4闭合，风机被短路刹车；

风机被刹车后，经过延时t₃，单片机给T1的栅极输出高电平，给T2、T3、T4的栅极输出低电平，风机和太阳能电池又开始给蓄电池充电，延时t₄后，蓄电池又达到过充，又重复上述的逐步刹车保护方式；在延时时间≤t₄时，蓄电池就达到过充，则必须经过时间t₅，才再打开充电。

4.根据权利要求1所述的无线充电的风光互补路灯，其特征在于：所述发电控制单元通过对采样光伏电池电压的判断来决定程序工作状态；设U_sp为光伏电池输出电压，U_d为蓄电池开启充电电压阀值U_dark为天黑判断电压阀值；若U_sp≥U_d，光伏电池开始对蓄电池充电，程序执行白天子程序；若U_sp≤U_dark，即光伏电池输出电压小于等于天黑判断电压阀值时，执行夜晚子程序；若U_dark<U_sp<U_d，执行U_dark<U_sp<U_d时子程序。