CN201339864Y - 由超级电容器和光伏电池供电的led航标灯或航空障碍灯 - Google Patents
由超级电容器和光伏电池供电的led航标灯或航空障碍灯 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201339864Y CN201339864Y CNU2009200318502U CN200920031850U CN201339864Y CN 201339864 Y CN201339864 Y CN 201339864Y CN U2009200318502 U CNU2009200318502 U CN U2009200318502U CN 200920031850 U CN200920031850 U CN 200920031850U CN 201339864 Y CN201339864 Y CN 201339864Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- photovoltaic cell
- supply system
- led
- mixed power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title abstract description 8
- 239000005955 Ferric phosphate Substances 0.000 claims description 11
- 229940032958 ferric phosphate Drugs 0.000 claims description 11
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 3
- RFGNMWINQUUNKG-UHFFFAOYSA-N iron phosphoric acid Chemical compound [Fe].OP(O)(O)=O RFGNMWINQUUNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 102100039435 C-X-C motif chemokine 17 Human genes 0.000 description 1
- 101000889048 Homo sapiens C-X-C motif chemokine 17 Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种由超级电容器和光伏电池供电的LED航标灯或航空障碍灯，由光伏电池、蓄电池充电控制器、超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统和内置有恒流放电控制电路的LED灯阵列组成，蓄电池充电控制器接设在光伏电池与混合供电系统之间，混合供电系统的电源端加接在LED灯阵列的工作端上。工作时光伏电池通过蓄电池充电控制器对混合供电系统充电，继而由混合供电系统通过恒流放电控制电路为大功率LED灯阵列提供恒定的脉冲放电电流。与现有技术相比，本实用新型由于采用LED技术以及由光伏电池、超级电容器和磷酸铁锂蓄电池组成的混合供电系统，提高了使用效率，并具有成本低、使用寿命长、节电效果好等优点。
Description
技术领域
本实用新型内容属于半导体照明应用技术领域，涉及一种采用由光伏电池、超级电容器和磷酸铁锂电池组成的混合电源组件供电的LED航标灯或航空障碍灯。
背景技术
在大江大海中，为了防止舰船触礁或搁浅，必须设置可发出闪光信号的航标灯，用以为过往舰船指示航向。在高层建筑领域，为了防止空中飞行器与高层楼房、电视塔、通信铁塔等建筑物发生碰撞，也必须在这些建筑物顶断安装可发出闪光信号的航空障碍灯。过去这类闪光灯都采用光伏电池和蓄电池组成的供电系统，以白炽灯作光源。由于白炽灯发生闪光时，瞬态脉冲电流很大，为了满足瞬间大电流脉冲放电的要求，就必须选用容量很大的蓄电池，因此系统成本很高；又由于白炽灯经常处于闪光状态，使用寿命大大减小，因此需要经常更换，维修费用增大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的主要问题加以解决，提供一种结构新颖、成本低、使用寿命长、节电效果好的由超级电容器和光伏电池供电的LED航标灯或航空障碍灯。
为达到上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的由超级电容器和光伏电池供电的LED航标灯或航空障碍灯由光伏电池、蓄电池充电控制器、超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统和内置有恒流放电控制电路的LED灯阵列组成，蓄电池充电控制器接设在光伏电池与超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统之间，超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统的电源端加接在LED灯阵列的工作端上。实际工作中，光伏电池通过蓄电池充电控制器对超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统充电，继而由超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统通过恒流放电控制电路为大功率LED灯阵列提供恒定的脉冲放电电流。
与现有技术相比，本实用新型的特点之一是采用了近年来已得到迅速发展应用的半导体照明灯(LED)技术。LED的主要优点有节电效果显著、发光强度高，目前单体LED光源的功率可达200W以上，它已经成功地应用于路灯、庭院灯、军用强光电筒等方面，经国内权威光学研究所测试，与同功率白炽灯相比，LED灯的发光强度为白炽灯的13倍以上，与同功率的节能灯相比，LED灯的发光强度为节能灯的3倍以上。LED的再有一个优点是使用寿命特别长，其理论寿命可达十万小时，实际使用寿命也超过五万小时，为白炽灯和节能灯的几十倍甚至高达几百倍；此外LED灯点亮速度非常快，几乎没有延迟时间，并且连续闪光对寿命无任何影响，兼之由于LED迄今已实现规模化生产，产品的成本大大降低，因此它特别适用于要求长寿命、高节能的闪光航标灯或航空障碍闪光灯。为了保证足够的发光强度，本实用新型的LED光源可由多只LED芯片通过串并联方式组成阵列。
本实用新型的另一个特点是采用了由光伏电池、超级电容器和磷酸铁锂蓄电池组成的混合供电系统。超级电容器是一种近几年刚发展起来的性能介于蓄电池和普通电容器之间的新型贮能器件，它的能量密度(Wh/kg)比常规电容器高出10倍以上，功率密度(W/kg)是普通蓄电池的几十倍，甚至几百倍，特别适用于需要大电流放电脉冲的电子设备(比如闪光灯)。超级电容器允许快速充电，通常可在1～2分钟内充足电，同时超级电容器的放电循环次数可达105，为普通蓄电池的几百倍甚至几千倍，由超级电容和蓄电池并联组成的混合供电系统，既可发挥蓄电池容量大、成本低且可长期供电的优点，还可实现超大电流充放电的要求。磷酸铁锂电池也是近年来才开始应用的新型蓄电池，它具有安全性能好、循环寿命长、体积小、重量轻等优点，目前循环寿命可达3500次，过充电过放电能力也特别强，与超级电容器组成的混合电源，可大大减小航标灯和航空障碍灯的体积和重量，还可大大延长使用寿命。
本实用新型采用上述设计方案后，由于LED灯所需功率大大减小，并且超级电容器可提供超大脉冲电流，确保了LED闪光灯的发光强度达到国家标准，因此，所需光伏电池和蓄电池的容量可以大幅度下降，系统成本大大降低；同时由于LED闪光灯的点灯延迟时间极短，并且工作在闪光状态时，寿命不受影响，蓄电池与超级电容器并联后，脉冲大电流主要由超级电容器提供，也可大大延长蓄电池的寿命。
附图说明
图1为本实用新型的工作原理图。
图2为图1中蓄电池充电控制器的电路结构示意图。
图3为图1中超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统的电路结构示意图。
图4为LED灯阵列内置恒流放电控制电路的电路结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型内容作进一步说明，但本实用新型的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。
参见附图，本实用新型所述的由超级电容器和光伏电池供电的LED航标灯或航空障碍灯主要由光伏电池1、超级电容器和磷酸铁锂蓄电池组成的混合供电系统3、蓄电池充电控制器2、内置有恒流放电控制电路的LED灯(串并联方阵)阵列4等部分组成，其工作原理框图如图1所示。
光伏电池1可根据实际需要选用17V、20W光伏电池组，也可以选用17V、10W光伏电池组，用于向超级电容器和蓄电池组成的混合供电系统3提供能源。
为了实现光伏电池1对混合供电系统3快速安全充电，在光伏电池与混合供电系统之间必须加入蓄电池充电控制器2。蓄电池充电控制器2的电路如图2所示。该充电控制器主要由电压电流基准、限流电路、电压调整电路等部分组成，可由12V蓄电池组供电。图2所示结构中由电阻R1和二极管VD2组成电流基准电路，二极管VD2两端电压加到运放IC1B的同相输入端；电流取样电阻R12由三只电阻并联，充电电流在R12两端的压降加到运放IC1B的反相输入端，与电流基准信号比较，其差值经IC1B放大后，又经IC1A驱动串联调整管MOSFET，将蓄电池的充电电流稳定在要求的数值，需要调整充电电流时，可改变R12的阻值。当蓄电池达到规定的电压值时，电压调整电路使控制器输出恒定电压。R2、R7、IC2组成电压基准电路，电阻R3和二极管VD3组成电压采样电路。采样电压与基准电压之差经运放IC1A放大后，驱动MOSFET，使蓄电池的充电电压稳定在规定数值。为了防止无光照时，超级电容器和蓄电池向光伏电池放电，在光伏电池1和混合供电系统3之间应加入防倒流二极管。
由超级电容器和磷酸铁锂蓄电池组成的混合供电系统3的结构如图3所示，它通过恒流放电控制电路为大功率LED灯阵列提供恒定的脉冲放电电流。本实施例结构中超级电容器采用型号为hp-2R7J127UY器件。
恒流放电控制电路如图4所示。图中IRS2541是LED降压型高压、高频、恒流控制集成电路，IRS2541、M1、M2、L1、COVT等组成降压式开关稳流电路，DBOOT、CBOOT组成高端自举电路为高端开关管M1提供驱动信号，LO低端驱动输出信号驱动M2，实现同步整流，这样可以提高稳流电路的效率。稳压管DCLAMP和电容器CVCC1、CVCC2组成稳压电路，为集成电路IRS2541提供稳压电源。ROV1、ROV2、CEN、DOV、DEN1等组成使能电路，在使能端E输入脉冲方波信号，IRS2541即可输出脉冲占空比与输入信号完全相同的恒流脉冲，使LED按一定脉冲占空比闪光。RCS为电流采样电阻，该电阻的压降加到IRS2541的信号反馈端，与芯片内的基准电压比较后，即可使降压变换器输出恒定电流。该电路输入直流电压可高达600V，它还具有负载短路和开路保护等功能。如果需要交流供电，只需在输入端加入桥式整流电路即可。为了节省能量，放电控制电路必须选用高效率开关式恒流控制电路，为了实现大功率LED按设定的固定周期闪光，放电控制电路的使能端必须由外加的方波脉冲发生器加入使能信号。
Claims (1)
1、一种由超级电容器和光伏电池供电的LED航标灯或航空障碍灯，其特征在于它由光伏电池(1)、蓄电池充电控制器(2)、超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统(3)和内置有恒流放电控制电路的LED灯阵列(4)组成，蓄电池充电控制器(2)接设在光伏电池(1)与超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统(3)之间，超级电容器和磷酸铁锂电池混合供电系统(3)的电源端加接在LED灯阵列(4)的工作端上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2009200318502U CN201339864Y (zh) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | 由超级电容器和光伏电池供电的led航标灯或航空障碍灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2009200318502U CN201339864Y (zh) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | 由超级电容器和光伏电池供电的led航标灯或航空障碍灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201339864Y true CN201339864Y (zh) | 2009-11-04 |
Family
ID=41235410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2009200318502U Expired - Fee Related CN201339864Y (zh) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | 由超级电容器和光伏电池供电的led航标灯或航空障碍灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201339864Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102523655A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-06-27 | 上海南华机电有限公司 | 一种电容放电式led航空障碍灯 |
| CN113653950A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-16 | 朱磊 | 一种本安型燃气管网物联长生命周期高频次数据采集终端 |
-
2009
- 2009-02-06 CN CNU2009200318502U patent/CN201339864Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102523655A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-06-27 | 上海南华机电有限公司 | 一种电容放电式led航空障碍灯 |
| CN113653950A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-16 | 朱磊 | 一种本安型燃气管网物联长生命周期高频次数据采集终端 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201059457Y (zh) | 太阳能led闪光灯 | |
| CN2672938Y (zh) | 一种独立运行太阳能光伏电站控制器 | |
| CN103427656B (zh) | 一种交错并联反激式led驱动电源及其pfm控制电路 | |
| CN201182028Y (zh) | 太阳能智能led路灯控制器 | |
| CN102548154A (zh) | 一种太阳能led照明系统控制装置 | |
| CN102394504B (zh) | 智能综合发电系统 | |
| CN203363958U (zh) | 混合储能式太阳能led路灯 | |
| CN104135800A (zh) | 一种基于光伏发电的太阳能led路灯控制系统及其方法 | |
| CN103260303A (zh) | 便携式照明装置、控制给负载供电的方法及控制器 | |
| CN204259209U (zh) | 驱动led照明设备的电路及其控制器 | |
| CN201561358U (zh) | 智能控制的太阳能光电照明系统 | |
| CN205753592U (zh) | 太阳能led路灯的充放电电路 | |
| CN201339864Y (zh) | 由超级电容器和光伏电池供电的led航标灯或航空障碍灯 | |
| CN104470099A (zh) | 发光二极管驱动电路 | |
| CN204901621U (zh) | 太阳能、市电互补智能led航空障碍灯 | |
| CN206807027U (zh) | 太阳能发电应急供电系统 | |
| CN102164443B (zh) | 一种太阳能路灯控制器 | |
| CN103596327A (zh) | 非隔离型led驱动电路 | |
| CN201844339U (zh) | 一种led航标灯 | |
| CN204259229U (zh) | 交流驱动的电流型led快速启动电路 | |
| CN207612442U (zh) | 基于mc34063的led灯驱动电路 | |
| CN202651822U (zh) | 一种可延长后备电池组工作时间的电源装置 | |
| CN201623516U (zh) | 太阳能光伏应用控制系统 | |
| CN204559948U (zh) | 运用于小区智能系统的led交流驱动电路 | |
| CN200965168Y (zh) | 可变功率wled应急照明灯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Xi'an Linzi Semiconductor Lighting Co., Ltd. Assignor: Wang Honglin Contract record no.: 2010610000017 Denomination of utility model: LED sea light or aero obstruction light with power supplied by super capacitor and photovoltaic cell Granted publication date: 20091104 License type: Exclusive License Record date: 20100430 |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091104 Termination date: 20100206 |