CN105202452B - 一种高速公路用太阳能路灯系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路用太阳能路灯系统及控制方法，包括沿路边依次并列的多组太阳能路灯，所述太阳能路灯包括灯杆，所述灯杆上设置有主机箱、照明装置及太阳能电池板，其特征在于，所述太阳能路灯包括依次连接的控制单元和电源管理单元，所述控制单元连接有感应汽车车灯光照的感光装置及照明装置，所述电源管理单元与所述太阳能电池板连接。本发明的有益效果是：感光装置感应到夜间行车灯光时，控制器会通过无线发送模块发射出信号，则信号所及的范围内的太阳能路灯开启，而并非全部路灯开启，随着车辆行进，前方路灯逐步打开，后方路灯逐步关闭。

Description

一种高速公路用太阳能路灯系统及控制方法

技术领域

本发明涉及道路安全设施领域，特别涉及一种高速公路用太阳能路灯系统。

背景技术

高速公路作为城区交通的组成部分是非常重要的，但是由于距离长，地区跨度大等原因，很难铺设电线以加装一般的路灯，对设备进行维护也是很困难，而即便安装有一般路灯，因为高速公路通行车辆相对来说较少，那么就会出现即使没有车辆通行，路灯也是开启的，势必造成能源浪费，但是在一些如转弯或者视野不好的地方，没有路灯还是很不方便的，选择太阳能来为装置提供能源，但是如果一直保持装置的全功率运行，那么就难以保证太阳能提供的电量满足设备的长时间使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高速公路用太阳能路灯系统及控制方法，包括沿路边依次并列的多组太阳能路灯，所述太阳能路灯包括灯杆，所述灯杆上设置有主机箱、照明装置及太阳能电池板，所述太阳能路灯包括依次连接的控制单元和电源管理单元，所述控制单元连接有感应汽车车灯光照的感光装置及照明装置，所述电源管理单元与所述太阳能电池板连接，所述太阳能电池板作用是将太阳的辐射能转换为电能。

所述控制单元包括主控制器，所述感光装置传输信号给所述主控制器，所述主控制器驱动所述无线发送模块，所述无线发送模块与无线接收模块为同频无线电模块，由所述无线接收模块驱动的照明控制器控制所述照明装置；当所述感光装置感应到夜间在高速公路上行驶车辆的灯光时则发送信号给所述主控制器，所述主控制器便会给经由所述无线发送模块发送无线电信号，因为所述无线发送模块与所述无线接收模块为同频无线电信号，所以其信号所及范围内的全部所述无线接收模块均能收到信号，并且通过所述照明控制器开启所述照明装置。

所述电源管理单元包括由电源控制器所控制管理的蓄电池，所述电源控制器与所述太阳能电池板相连接；所述主控制器与所述电源控制器连接。所述蓄电池可选用铅酸电池，其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。所述电源控制器的作用是控制电源管理单元的工作状态，对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。

所述主控制器设置有可以感应环境光照状态的光控开关，所述光控开关控制所述感光装置。所述主光控开关连接探测汽车通过的探头，所述探头为超声波探头，所述探头探测方向朝向高速公路内侧，设置于所述主机箱外表面上，并且设置其探测距离为高速公路的宽度。所述光控开关的感光部件设置在所述太阳能路灯的顶部。这样可以不受路灯本身光照影响导致对环境光照强度的误判，其作用就是在整体环境较为明亮的时候感光装置和探头都处于关闭状态，从而照明装置也就不会开启，反之当环境光线不足时，感光装置和探头便会打开。而所述探头作为所述感光装置的补偿技术手段，以防有车辆经过时没有开灯或者灯光没有触发所述感光装置。

所述照明装置中使用的是LED灯模组，所述LED灯模组连接的所述照明控制器为控制所述LED灯模组中LED灯泡逐步延时熄灭的LED控制器。设置led模组逐步熄灭可以让路灯整体看上去是渐灭，而不是瞬间熄灭，以此来防止灯光瞬间熄灭造成的明暗骤变对行驶者带来不适。

所述感光装置设置在所述主机箱朝向高速公路来车方向的一侧。所述感光装置上方设置有遮光板。所述感光装置设置在高速公路来车方向的一侧更容易感应到汽车灯光，而遮光板的作用则是为了防止感光装置受到上方路灯本身照明光线的影响。

所述主控制器连接有可以调节所述无线发送模块发射功率的调节器，所述调节器连接所述无线发送模块。发射功率的大小直接影响无线发送模块信号传输的距离及其消耗电量的多少。

所述太阳能电池板与支架铰接，所述支架连接在所述灯杆上。

所述支架相应位置连接马达，所述马达由光追踪模块驱动，所述光追踪模块根据太阳光的角度通过马达来对所述太阳能电池板的方向进行调整。

所述电源控制器，还设置有温度补偿模块。以此来适应温差大的地区，对电池起到保护作用。

所述主控制器设置GPRS模块，通过GPRS模块可以远程对主控制器的工作状态进行调整和监控。

本高速公路用太阳能路灯系统可以选择安装在一些视野不是很好的地方，如拐弯、路桥、服务区上下口等位置，根据实际需要选择地段安装即可。

一种高速公路用太阳能路灯系统的控制方法，其特征在于：

第一，电源控制器中的电量检测模块读取蓄电池内的电量，并将结果反馈给主控制器；

第二，所述主控制器根据所述蓄电池的电量调整探头的工作状态，并且通过调节器调整无线发送模块的工作状态。

所述主控制器按照如下规则通过所述调节器调整所述无线发送模块的工作状态：

所述蓄电池电量大于等于80%，所述主控制器通过所述调节器调整所述无线发送模块以大功率状态工作；

所述蓄电池电量大于等于40%小于80%，所述主控制器通过所述调节器调整所述无线发送模块以正常功率状态工作；

所述蓄电池电量小于40%，所述主控制器通过所述调节器调整所述无线发送模块以小功率状态工作。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明安装简便，使用led灯模组，价格便宜，耗电量低，而且其中偶尔有损坏的led灯泡也不会导致警示灯整体失去效果，通过太阳能电池板对蓄电池进行充电就可以满足警示灯的电量需求，解决了高速公路布设电线困难无法安装路灯的问题，感光装置与探头的双重感应模式，可以更为可靠的探测到有汽车到来，主控制器通过无线发送模块发射出信号，则信号所及的范围内的路灯开启，并非全部路灯开启，而随着车辆行进，前方路灯逐步打开，后方路灯逐步关闭。比传统方式所有路灯同时开启更为节省能源，而且因为是依靠车灯感应，所以可以达到在车辆还未到路灯设置区域的时提前开灯。照明装置熄灭方式为渐灭，避免了光线骤变对行驶人的影响。此外由于高速公路跨度太大，设备不宜维护，这种结构的好处体现在，通过无线电控制信号传递，即使出现故障的路灯个体，也不会对整个路灯系统造成影响，其它路灯依然可以正常工作。针对本高速公路用太阳能路灯系统，本发明还提出了一种控制方法，通过此方法可以使本高速公路用路灯系统对电量更为合理的应用，延长使用时间。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明原理框图。

图3为本发明多组示意图。

其中，附图标记为：1、控制单元；2、电源管理单元；3、探头；4、感光装置；5、照明装置；6、太阳能电池板；7、电源控制器；8、主控制器；9、无线发送模块；10、无线接收模块；11、照明控制器；12、蓄电池；13、调节器；14、支架；15、光控开关；16、遮光板；20、主机箱；21、灯杆。

具体实施方式

针对高速公路因为布线困难、维护困难等种种原因不适宜安装路灯的问题，本发明提供一种高速公路用太阳能路灯系统。

实施例一：

参见图1至图3本发明提供了一种高速公路用太阳能路灯系统，包括沿路边依次并列的多组太阳能路灯，太阳能路灯包括灯杆21，灯杆21上设置有主机箱20、照明装置5及太阳能电池板6，太阳能路灯包括依次连接的控制单元1和电源管理单元2，控制单元1连接有感应汽车车灯光照的感光装置4及照明装置5，电源管理单元2与太阳能电池板6连接，太阳能电池板6作用是将太阳的辐射能转换为电能。

控制单元1包括主控制器8，感光装置4传输信号给主控制器8，主控制器8驱动无线发射模块9，无线发射模块9与无线接收模块10为同频无线电模块，由无线接收模块10驱动的照明控制器11控制照明装置5；当感光装置4感应到夜间在高速公路上行驶车辆的灯光时则发送信号给主控制器8，主控制器8便会给经由无线发射模块9发送无线电信号，因为无线发射模块9与无线接收模块10为同频无线电信号，所以其信号所及范围内的全部无线接收模块10均能收到信号，并且通过照明控制器11开启照明装置5。

电源管理单元2包括由电源控制器7所控制管理的蓄电池12，电源控制器7与太阳能电池板6相连接；主控制器8与电源控制器7连接。蓄电池12可选用铅酸电池，其作用是在有光照时将太阳能电池板6所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。电源控制器7的作用是控制电源管理单元2的工作状态，对蓄电池12起到过充电保护、过放电保护的作用。

主控制器8设置有可以感应环境光照状态的光控开关15，光控开关15控制感光装置4。主光控开关15连接探测汽车通过的探头3，探头3为超声波探头，探头3探测方向朝向高速公路内侧，设置于主机箱20外表面上，并且设置其探测距离为高速公路的宽度。光控开关15的感光部件设置在太阳能路灯的顶部。这样可以不受路灯本身光照影响导致对环境光照强度的误判，其作用就是在整体环境较为明亮的时候感光装置4和探头3都处于关闭状态，从而照明装置5也就不会开启，反之当环境光线不足时，感光装置4和探头3便会打开。而探头3作为感光装置4的补偿技术手段，以防有车辆经过时没有开灯或者灯光没有触发感光装置4。

照明装置5中使用的是LED灯模组，LED灯模组连接的照明控制器11为控制LED灯模组中LED灯泡逐步延时熄灭的LED控制器。设置led模组逐步熄灭可以让路灯整体看上去是渐灭，而不是瞬间熄灭，以此来防止灯光瞬间熄灭造成的明暗骤变对行驶者带来不适。

感光装置4设置在主机箱20朝向高速公路来车方向的一侧。感光装置4上方设置有遮光板16。感光装置4设置在高速公路来车方向的一侧更容易感应到汽车灯光，而遮光板16的作用则是为了防止感光装置4受到上方路灯本身照明光线的影响。

主控制器8连接有可以调节无线发射模块9发射功率的调节器13，调节器13连接无线发射模块9。发射功率的大小直接影响无线发射模块9信号传输的距离及其消耗电量的多少。

太阳能电池板6与支架14铰接，支架14连接在灯杆21上。

本高速公路用太阳能路灯系统可以选择安装在一些视野不是很好的地方，如拐弯、路桥、服务区上下口等位置，根据实际需要选择地段安装即可。

一种高速公路用太阳能路灯系统的控制方法，其特征在于：

第一，电源控制器7中的电量检测模块读取蓄电池12内的电量，并将结果反馈给主控制器8；

第二，主控制器8根据蓄电池12的电量调整探头3的工作状态，并且通过调节器13调整无线发射模块9的工作状态。

主控制器8按照如下规则通过调节器13调整无线发射模块9的工作状态：

蓄电池12电量大于等于80%，主控制器8通过调节器13调整无线发射模块9以大功率状态工作；

蓄电池12电量大于等于40%小于80%，主控制器8通过调节器13调整无线发射模块9以正常功率状态工作；

蓄电池12电量小于40%，主控制器8通过调节器13调整无线发射模块9以小功率状态工作。

实施例二：

在实施例1的基础上，支架14中存在铰接结构的位置设置齿轮与马达，马达由光追踪模块驱动，光追踪模块根据太阳光的角度通过马达来对太阳能电池板6的方向进行调整。

电源控制器7，还设置有温度补偿模块。以此来适应温差大的地区，对电池起到保护作用。

主控制器8设置GPRS模块，通过GPRS模块可以远程对主控制器8的工作状态进行调整和监控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高速公路用太阳能路灯系统，包括沿路边依次并列的多组太阳能路灯，所述太阳能路灯包括灯杆（21），所述灯杆（21）上设置有主机箱（20）、照明装置（5）及太阳能电池板（6），其特征在于，所述太阳能路灯包括依次连接的控制单元（1）和电源管理单元（2），所述控制单元（1）连接有感应汽车车灯光照的感光装置（4）及照明装置（5），所述电源管理单元（2）与所述太阳能电池板（6）连接；

所述控制单元（1）包括主控制器（8），所述感光装置（4）传输信号给所述主控制器（8），所述主控制器（8）驱动无线发送模块（9），所述无线发送模块（9）与无线接收模块（10）为同频无线电模块，由所述无线接收模块（10）驱动的照明控制器（11）控制所述照明装置（5）;所述无线发送模块（9）发送的信号范围内，所有无线接收模块（10）均能接收到信号；

所述电源管理单元（2）包括由电源控制器（7）所控制管理的蓄电池（12），所述电源控制器（7）与所述太阳能电池板（6）相连接;

所述主控制器（8）与所述电源控制器（7）连接;

所述主控制器（8）设置有可以感应环境光照状态的光控开关（15），所述光控开关（15）控制所述感光装置（4）；所述光控开关（15）的感光部件设置在所述太阳能路灯的顶部。

2.根据权利要求1所述的高速公路用太阳能路灯系统，其特征在于，所述光控开关（15）连接探测汽车通过的探头（3），所述探头（3）为超声波探头。

3.根据权利要求1所述的高速公路用太阳能路灯系统，其特征在于，所述照明装置（5）中使用的是LED灯模组，所述LED灯模组连接的所述照明控制器（11）为控制所述LED灯模组中LED灯泡开启及逐步延时熄灭的LED控制器。

4.根据权利要求1所述的高速公路用太阳能路灯系统，其特征在于，所述感光装置（4）设置在所述主机箱（20）朝向高速公路来车方向的一侧外表面。

5.根据权利要求1所述的高速公路用太阳能路灯系统，其特征在于，所述主控制器（8）连接有可以调节所述无线发送模块（9）发射功率的调节器（13），所述调节器（13）连接所述无线发送模块（9）。

6.根据权利要求1所述的高速公路用太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能电池板（6）与支架（14）铰接，所述支架（14）连接在所述灯杆上。

7.根据权利要求1所述高速公路太阳能路灯系统的控制方法，其特征在于：

第一，电源控制器（7）中的电量检测模块读取蓄电池（12）内的电量，并将结果反馈给主控制器（8）；

第二，所述主控制器（8）根据所述蓄电池（12）的电量调整探头（3）的工作状态，并且通过调节器（13）调整无线发送模块（9）的工作状态。

8.根据权利要求7所述的高速公路太阳能路灯系统的控制方法，其特征在于，所述主控制器（8）按照如下规则通过所述调节器（13）调整所述无线发送模块（9）的工作状态：

所述蓄电池（12）电量大于等于80%，所述主控制器（8）通过所述调节器（13） 调整所述无线发送模块（9）以大功率状态工作；

所述蓄电池（12）电量大于等于40%小于80%，所述主控制器（8）通过所述调节器（13） 调整所述无线发送模块（9）以正常功率状态工作；

所述蓄电池（12）电量小于40%，所述主控制器（8）通过所述调节器（13）调整所述无线发送模块（9）以小功率状态工作。