CN103298190B - 一种太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种太阳能路灯，包括相连的太阳能供电模块和太阳能控制器，太阳能路灯还包括切换开关，当切换开关处于光电互补供电开关模式时，灯头模块通过太阳能控制器分别与太阳能供电模块和市电连通，太阳能控制器用于检测太阳能供电模块的输出电压是否达到预设阈值，若达到则切换至太阳能供电模块给灯头模块供电，否则切换至市电给灯头模块供电；当切换开关处于市电独立供电开关模式时，灯头模块与太阳能控制器断开，通过切换开关直接与市电连通，由市电独立给灯头模块供电。采用本发明，可提高路灯的可靠性。

Description

一种太阳能路灯

技术领域

本发明涉及节能环保路灯领域，尤其涉及一种太阳能路灯。

背景技术

目前，普遍使用的太阳能路灯有两种：一种是单纯的以太阳能电池为电源的路灯，它无法与市电自由切换，只能在阳光充足时利用太阳能给蓄电池充电，若要保证在阴雨天太阳能路灯也可以连续正常工作，必须要求太阳能电池的数量、功率以及蓄电池的容量都足够大，这就导致这种太阳能路灯的制作、使用成本较高，且遇到连续阴雨天，蓄电池电能耗尽时，这个太阳能路灯无法正常工作；另一种是光电互补式太阳能路灯，它以市电做太阳能的后备电源，即当蓄电池电能不足时由太阳能控制器切换到市电供电，此种方式虽然弥补了上述单太阳能供电的不足，但在实际使用中仍会因为太阳能系统出现故障，例如太阳能控制器出现故障时，无法切换到市电给路灯供电，致使路灯无法正常工作。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种太阳能路灯。可在太阳能控制器出现故障时仍能通过市电给太阳能路灯供电，提高了太阳能路灯的可靠性和稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能路灯，包括相连的太阳能供电模块和太阳能控制器，所述太阳能路灯还包括切换开关，当所述切换开关处于光电互补供电开关模式时，灯头模块通过所述太阳能控制器分别与所述太阳能供电模块和所述市电连通，所述太阳能控制器用于检测太阳能供电模块的输出电压是否达到预设阈值，若达到则切换至所述太阳能供电模块给灯头模块供电，否则切换至市电给灯头模块供电；当所述切换开关处于市电独立供电开关模式时，所述灯头模块与太阳能控制器断开，通过所述切换开关直接与市电连通，由所述市电独立给灯头模块供电。

其中，所述太阳能供电模块包括太阳能电池和蓄电池。

其中，所述太阳能电池和所述蓄电池通过所述太阳能控制器相连，所述太阳能控制器用于检测所述太阳能电池的输出电压是否高于预设的开灯值，若太阳能电池的输出电压高于预设的开灯值，则判断太阳能电池的输出电压是否高于蓄电池的电压，若太阳能电池的输出电压高于蓄电池的电压，则控制所述太阳能电池给所述蓄电池充电，若太阳能电池的输出电压不高于蓄电池的电压，则继续检测太阳能电池的输出电压是否高于预设的开灯值；若太阳能电池的输出电压不高于预设的开灯值，则检测蓄电池是否欠压，若蓄电池欠压，则切换至市电给灯头模块供电，若蓄电池不欠压，则切换至蓄电池给灯头模块供电。

其中，所述切换开关的第一输入端与市电连通，第二输入端与灯头模块连接，两个输出端均与太阳能控制器连接，当所述切换开关处于光电互补供电开关模式时，所述切换开关的第一输入端与第一输出端连通，第二输入端与第二输出端连通；当所述切换开关处于市电独立供电开关模式时，所述切换开关的第一输入端和第二输入端连通。

其中，所述切换开关包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关分别连接在切换开关的第一输入端正极与第一输出端正极之间、第一输入端负极与第一输出端负极之间、第二输入端正极与第二输出端正极之间、以及第二输入端负极与第二输出端负极之间；当所述切换开关处于光电互补供电开关模式时，所述第一开关的控制端将所述切换开关的第一输入端正极与第一输出端正极连通，第二开关的控制端将所述切换开关的第一输入端负极与第一输出端负极连通，第三开关的控制端将所述切换开关的第二输入端正极与第二输出端正极连通，所述第四开关的控制端将所述切换开关的第二输入端负极与第二输出端负极连通；当所述切换开关处于市电独立供电开关模式时，所述第一开关的控制端和第三开关的控制端将所述切换开关的第一输入端正极和第二输入端正极连通，所述第二开关的控制端和第四开关的控制端将所述切换开关的第一输入端负极和第二输入端负极连通。

其中，当所述切换开关处于断电开关模式时，所述灯头模块与所述太阳能控制器和市电均断开连接。

其中，所述太阳能路灯还包括变压器，所述变压器连接在所述切换开关与所述市电之间。

其中，所述灯头模块包括相连的发光二极管和驱动模块，所述驱动模块与所述切换开关相连，所述驱动模块用于将输入电压转换为发光二极管的工作电压。

其中，所述蓄电池是铅酸蓄电池。

其中，所述第一开关的控制端、第二开关的控制端、第三开关的控制端和第四开关的控制端与一个控制开关相连，所述控制开关用于控制切换开关的连接模式。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过切换开关在光电互补供电开关模式与市电独立供电开关模式之间转换，使得路灯不仅可以利用光电互补方式进行以太阳能为主、市电为辅的供电，还可以单独使用市电进行供电，避免太阳能供电系统出现故障时路灯无法正常照明，在节省能源的同时，提高了路灯的使用性能和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的太阳能路灯的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的太阳能路灯的优选实施例的另一结构示意图；

图3是本发明提供的切换开关的结构示意图；

图4是本发明提供的切换开关的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，是本发明提供的太阳能路灯的优选实施例结构示意图。该太阳能路灯包括太阳能供电模块1、太阳能控制器2、切换开关3和灯头模块4。切换开关3可以实现光电互补供电开关模式和市电独立供电开关模式两种状态的自由切换。当切换开关3处于光电互补供电开关模式时，灯头模块4通过太阳能控制器2分别与太阳能供电模块1和市电连通，太阳能控制器2用于检测太阳能供电模块的输出电压是否达到预设阈值，若达到则切换至太阳能供电模块1给灯头模块4供电，否则切换至市电给灯头模块4供电；当切换开关3处于市电独立供电开关模式时，灯头模块4与太阳能控制器3断开连接，通过切换开关3直接与市电连通，由市电独立给灯头模块4供电。

下面简述切换开关3在两种使用状态下的供电原理：

当太阳能控制器2正常，切换开关3处于光电互补供电开关模式时，灯头模块4通过太阳能控制器2分别与太阳能供电模块1和市电连通，阳光充足时太阳能供电模块1将太阳能转换为电能储存起来，当阳光不充足需要路灯发光时（例如夜晚、阴雨天时），太阳能控制器2检测太阳能供电模块1的输出电压是否达到预设阈值，若达到预设阈值则利用太阳能供电模块1给灯头模块4供电，若没有达到预设阈值则利用市电给灯头模块4供电，从而保证在需要时路灯能够正常使用。

当太阳能控制器2出现故障，切换开关3处于市电独立供电开关模式时，太阳能供电模块1无法与灯头模块4形成通路，灯头模块4通过切换开关3直接与市电连通，由市电独立地给灯头模块4供电，从而保证在太阳能供电系统出现问题时，路灯仍能正常工作。

本发明实施例提供的太阳能路灯，通过切换开关在光电互补供电开关模式与市电独立供电开关模式之间切换，使得路灯不仅可以利用光电互补方式进行以太阳能为主、市电为辅的供电，还可以单独使用市电进行供电，避免太阳能供电系统出现故障时路灯无法正常照明，在节省能源的同时，提高了路灯的使用性能和可靠性。

进一步地，请参见图2，该太阳能路灯还包括变压器5，实现灯头模块4输入功率的恒定。太阳能供电模块1进一步地包括太阳能电池11和蓄电池12。其中，蓄电池12可以是铅酸蓄电池。

更进一步地，太阳能电池11和蓄电池12通过太阳能控制器2相连。太阳能控制器2用于检测太阳能电池11的输出电压是否高于预设的开灯值，若太阳能电池11的输出电压高于预设的开灯值，则判断太阳能电池11的输出电压是否高于蓄电池12的电压，若太阳能电池11的输出电压高于蓄电池12的电压，则控制太阳能电池11给蓄电池12充电，若太阳能电池11的输出电压不高于蓄电池12的电压，则继续检测太阳能电池11的输出电压是否高于预设的开灯值；若太阳能电池11的输出电压不高于预设的开灯值，则检测蓄电池12是否欠压，若蓄电池12欠压，则切换至市电给灯头模块4供电，若蓄电池12不欠压，则切换至蓄电池12给灯头模块4供电。

当灯头模块4的工作电压与市电或蓄电池的输出电压不同时，需要在市电输出端或蓄电池的输出端设置变压器，但是为了简化电路结构，节省元器件，选用的灯头模块4的工作电压一般与市电电压相同或与蓄电池的输出电压相同。例如，若灯头模块4的工作电压是交流电压，那么一般使灯头模块的工作电压直接为交流220V，这样只需在蓄电池一侧增加变压器。又例如，若灯头模块4的工作电压是直流电压，那么一般使灯头模块的工作电压与蓄电池的输出电压匹配，这样只需在市电一侧增加变压器。本实施例以灯头模块4采用发光二级管为例进行说明。

当灯头模块4采用发光二极管41时，灯头模块4还包括驱动模块42，驱动模块42用于将其输入电压转换为发光二极管41的工作电压，从而驱动发光二极管41发光。其中，驱动模块42可以是恒流驱动组件，还可以包含预置的通信和调光接口，通信和调光接口用于调节发光二极管的发光功率。

在图1和图2所示的实施例中，切换开关3包含两个输入端和两个输出端。切换开关3的第一输入端与市电连通，第二输入端与灯头模块4连接，两个输出端均与太阳能控制器2连接。当切换开关3处于光电互补供电开关模式时，切换开关3的第一输入端与第一输出端连通，第二输入端与第二输出端连通；当切换开关3处于市电独立供电开关模式时，切换开关3的第一输入端和第二输入端连通。请参见图3，是本发明提供的切换开关3的结构示意图。切换开关3包括第一开关31、第二开关32、第三开关33和第四开关34。第一开关31、第二开关32、第三开关33和第四开关34分别连接在切换开关3的第一输入端正极INPUT1+与第一输出端正极OUTPUT1+之间、第一输入端负极INPUT1-与第一输出端负极OUTPUT1-之间、第二输入端正极INPUT2+与第二输出端正极OUTPUT2+之间、以及第二输入端负极INPUT2-与第二输出端负极OUTPUT2-之间。当切换开关3处于光电互补供电开关模式时，第一开关31的控制端将切换开关3的第一输入端正极INPUT1+与第一输出端正极OUTPUT1+连通，第二开关32的控制端将切换开关3的第一输入端负极INPUT1-与第一输出端负极OUTPUT1-连通，第三开关33的控制端将切换开关3的第二输入端正极INPUT2+与第二输出端正极OUTPUT2+连通，第四开关34的控制端将切换开关3的第二输入端负极INPUT2-与第二输出端负极OUTPUT2-连通。当切换开关3处于市电独立供电开关模式时，第一开关31的控制端和第三开关33的控制端将切换开关3的第一输入端正极INPUT1+与第二输入端正极INPUT2+连通，第二开关32的控制端和第四开关34的控制端将切换开关3的第一输入端负极和第二输入端负极连通。

请参见图4，是本发明提供的切换开关的另一结构示意图。与图3所示的切换开关相比，图4所示的实施例中，切换开关3的连接模式还包括断电开关模式。当切换开关3处于断电开关模式时，将灯头模块4与太阳能控制器2和市电均断开连接。

具体地，第一开关31的控制端、第二开关32的控制端第三开关33的控制端和第四开关34的控制端控制第一开关31、第二开关32、第三开关33和第四开关34处于完全断开且互不连通的状态。这时路灯不工作，但此状态下，太阳能电池仍能正常给蓄电池充电，这种状态可以在系统检修或暂时不需要照明时用来关闭路灯。

优选地，在图3或4所示的实施例中，当第一开关31的控制端、第二开关32的控制端、第三开关33的控制端和第四开关34的控制端均与一个控制开关相连，该控制开关用于控制第一开关31、第二开关32、第三开关33和第四开关34的连接状态，从而控制切换开关3的连接模式，进而控制太阳能路灯的工作模式。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种太阳能路灯，包括相连的太阳能供电模块和太阳能控制器，其特征在于，所述太阳能路灯还包括切换开关，当所述切换开关处于光电互补供电开关模式时，灯头模块通过所述太阳能控制器分别与所述太阳能供电模块和市电连通，所述太阳能控制器用于检测太阳能供电模块的输出电压是否达到预设阈值，若达到则切换至所述太阳能供电模块给灯头模块供电，否则切换至市电给灯头模块供电；当所述切换开关处于市电独立供电开关模式时，所述灯头模块与太阳能控制器断开，通过所述切换开关直接与市电连通，由所述市电独立给灯头模块供电；

所述切换开关的第一输入端与市电连通，第二输入端与灯头模块连接，两个输出端均与太阳能控制器连接，当所述切换开关处于光电互补供电开关模式时，所述切换开关的第一输入端与第一输出端连通，第二输入端与第二输出端连通；当所述切换开关处于市电独立供电开关模式时，所述切换开关的第一输入端和第二输入端连通；

所述切换开关包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关分别连接在切换开关的第一输入端正极与第一输出端正极之间、第一输入端负极与第一输出端负极之间、第二输入端正极与第二输出端正极之间、以及第二输入端负极与第二输出端负极之间；当所述切换开关处于光电互补供电开关模式时，所述第一开关的控制端将所述切换开关的第一输入端正极与第一输出端正极连通，第二开关的控制端将所述切换开关的第一输入端负极与第一输出端负极连通，第三开关的控制端将所述切换开关的第二输入端正极与第二输出端正极连通，所述第四开关的控制端将所述切换开关的第二输入端负极与第二输出端负极连通；当所述切换开关处于市电独立供电开关模式时，所述第一开关的控制端和第三开关的控制端将所述切换开关的第一输入端正极和第二输入端正极连通，所述第二开关的控制端和第四开关的控制端将所述切换开关的第一输入端负极和第二输入端负极连通。

2.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述太阳能供电模块包括太阳能电池和蓄电池。

3.根据权利要求2所述的太阳能路灯，其特征在于，所述太阳能电池和所述蓄电池通过所述太阳能控制器相连，所述太阳能控制器用于检测所述太阳能电池的输出电压是否高于预设的开灯值，若太阳能电池的输出电压高于预设的开灯值，则判断太阳能电池的输出电压是否高于蓄电池的电压，若太阳能电池的输出电压高于蓄电池的电压，则控制所述太阳能电池给所述蓄电池充电，若太阳能电池的输出电压不高于蓄电池的电压，则继续检测太阳能电池的输出电压是否高于预设的开灯值；若太阳能电池的输出电压不高于预设的开灯值，则检测蓄电池是否欠压，若蓄电池欠压，则切换至市电给灯头模块供电，若蓄电池不欠压，则切换至蓄电池给灯头模块供电。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的太阳能路灯，其特征在于，当所述切换开关处于断电开关模式时，所述灯头模块与所述太阳能控制器和市电均断开连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述太阳能路灯还包括变压器，所述变压器连接在所述切换开关与所述市电之间。

6.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述灯头模块包括相连的发光二极管和驱动模块，所述驱动模块与所述切换开关相连，所述驱动模块用于将输入电压转换为发光二极管的工作电压。

7.根据权利要求2所述的太阳能路灯，其特征在于，所述蓄电池是铅酸蓄电池。

8.根据权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述第一开关的控制端、第二开关的控制端、第三开关的控制端和第四开关的控制端与一个控制开关相连，所述控制开关用于控制切换开关的连接模式。