CN105972546A - 一种路灯及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种路灯，包括控制器、太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯照明灯及感应装置，所述太阳能电池组件、超级电容器、照明灯照明灯及感应装置分别与控制器电连接，所述感应装置可把采集信号传输给控制器，所述控制器可分别控制所述太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯照明灯；所述太阳能电池组件与超级电容器模组电连接，所述超级电容器模组同时还与所述照明灯照明灯电连接。上述结构的路灯，使用超级电容器模组作为储能部件，具有储能效果好、节能环保的优点。同时，还通过控制器对太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯照明灯进行控制和监控，可有效延长路灯的使用寿命。另一方面，本发明还提出一种上述路灯的控制方法。

Description

一种路灯及其控制方法

技术领域

本发明涉及照明领域，特别涉及一种路灯及其控制方法。

背景技术

随着社会的不断向前发展，路灯的使用越来越广泛，在诸多城市，路灯已成为一道亮丽的风景线，照亮了一座座不眠的城市。

然而，路灯的广泛使用，也极大的消耗了城市的电力资源，对于一些主要通过火力发电作为主要电力来源的城市，消耗煤炭资源的同时，给环境带来了极大污染。因此，近年来，人们将目光投向了太阳能、风能等资源丰富，既可以免费使用，又无需运输，也无需开采，具有处处均可开发利用、对环境无任何污染、不会破坏生态平衡的各种替代能源，并把电力资源通过储能装置加以储存，以满足需求。

目前，无论是风力发电，还是太阳能发电，主要通过蓄电池进行储能，然而蓄电池存在循环寿命短、充放电电流限制、以及污染环境等问题，往往导致蓄电池过早的失效或能量损失，一定程度上影响了路灯的正常使用。此外，目前使用的路灯，基本一直亮着，损耗和浪费均较大。

综上所述，如何提供一种储能效果好、节能环保、使用寿命长及可智能开启或关闭的路灯及路灯控制方法，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种储能效果好、节能环保、使用寿命长及可智能开启或关闭的路灯及路灯控制方法。

本发明的解决方案是这样实现的：本发明提出一种路灯，包括控制器、太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯及感应装置，所述太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯及感应装置分别与控制器电连接，所述感应装置可把采集信号传输给控制器，所述控制器可分别控制所述太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯；所述太阳能电池组件与超级电容器模组电连接，所述超级电容器模组同时还与所述照明灯电连接。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述太阳能电池组件由多块太阳能电池板拼装而成；所述超级电容器的数量为多个。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述感应装置包括第一感应装置和/或第二感应装置，所述第一感应装置为红外感应模块，用于感应是否有移动物靠近路灯；所述第二感应装置为声响感应模块，用于感应路灯周围是否有声响。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述路灯还包括用于为控制器提供电源的控制器电源，所述控制器电源与所述控制器电连接；所述路灯还包括监测模块，所述监测模块用于实时监测太阳能电池组件、超级电容器模组及照明灯，并将监测值传递至控制器。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述路灯还包括与超级电容器模组连接的电压转换模块，所述电压转换模块用于对超级电容器模组释放的电压进行转换。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述电压转换模块的转换电压介于5.5至16伏之间。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述路灯还包括充电管理单元，所述充电管理单元用于把太阳能电池组件发出的电量进行转换，并储存至超级电容器中。

另一方面，本发明还提出一种上述路灯的控制方法，包括如下步骤：

S1，通过太阳能电池组件将太阳能转换成电能，并对超级电容器进行充电；

S2，对超级电容器电压进行监测，当超级电容器电压达到预定值时，停止充电；

S3，对太阳能电池组件电压进行监测，当太阳能电池组件的电压低于预定值时，超级电容器供电；

S4，通过电压转换模块对超级电容器的电压进行转换，并对照明灯供电；

S5，对太阳能电池组件的电压进行检测，当太阳能电池组件的电压高于预定值时，电容器停止供电。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还包括如下步骤：

S6，当检测到路灯周围有移动物靠近，或者路灯周围的声响超过预定值时，照明灯的亮度调至最大；反之，若无移动物靠近，或未检测到声响时，照明灯亮度调至最小或关闭。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，通过监测模块对太阳能电池组件及超级电容器的电压进行监测；通过控制器对照明灯的亮度、亮灯时长及亮灯功率进行调节。

上述结构的路灯，与现有结构的路灯相比，由于使用超级电容器作为储能部件，具有储能效果好、节能环保的优点。同时，还通过控制器对太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯进行控制和监控，可有效延长路灯的使用寿命。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种路灯的组成模块示意图；

图2为本发明一种路灯的控制流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本发明实施例如下，请参见图1所示的路灯，具体包括控制器、太阳能电池组件、超级电容器、照明灯及感应装置，太阳能电池组件、超级电容器、照明灯及感应装置分别通过电线与控制器连接，感应装置用于采集信号，并把信号传递至控制器，控制器可分别对太阳能电池组件、超级电容器、照明灯进行控制，如控制超级电容器的充放电情况、照明灯的亮度、照明灯的通电或断电等。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，对于太阳能电池组件，可包括多个电池组，每个电池组又可由多块太阳能电池板拼接而成，电池组面向南方，可以使得光照更为充分，发电量更为充分。对于电池组的大小，可根据使用场合具体设计，在此不作具体限定。此外，超级电容器的数量为多个，多个超级电容器组成超级电容器模组，为照明灯提供稳定的供电电压。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，对于感应装置，具体包括第一感应装置和第二感应装置，具体地，第一感应装置优选为红外感应模块，可以感应是否有移动物靠近路灯，当有移动物靠近路灯时，照明灯的亮度可提高，为移动物提供充足的光亮。反之，当无移动物靠近路灯时，可适当调低照明灯的亮度，或直接关闭路灯，以节省电量，延长照亮时间。第二感应装置优选为声响感应模块，主要用于感应路灯周围是否有声响，当有声响，且声响达到预定分贝时，照明灯的亮度提高，反之，则调低照明灯亮度或关闭照明灯。需要说明的是，第一感应装置和第二感应装置可同时设置于路灯上，也可以只设置其中一种感应装置。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，路灯还包括控制器电源，控制器电源主要用于为控制器提供电源，其与控制器电连接，控制器电源同时还可与太阳能电池组件连接，当其电量耗尽时，可由太阳能电池组件为其充电。需要说明的是，控制器电源同时还可与超级电容器电连接，即由超级电容器为控制器电源充电。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，对于照明灯，具体可由若干个LED灯组成，也可以若干根LED灯管组成，还可以同时由LED灯及灯管组成，如在一根灯管的两侧设置多个LED灯等，结构形式可以多种多样，在此不作具体限定。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，为方便对路灯的各组成部分进行实时监控，路灯还包括监测模块，通过监测模块，可实时对太阳能电池组件、超级电容器及照明灯进行监测，如对太阳能电池组件的电压，超级电容器电压进行监测，同时，还可对照明灯的亮度进行监测，并把监测值实时传递至控制器。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，路灯还包括充电管理单元，充电管理单元用于把太阳能电池组件发出的电量进行转换，并储存至超级电容器中。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，路灯还包括竖直设置于地面上的灯柱，灯柱上设有第一撑杆和第二撑杆，更为具体地，第一撑杆和第二撑杆的一端固定设置于灯柱上，并且第一撑杆和第二撑杆分别设置于灯柱的两侧，太阳能电池组件设置于第一撑杆上，照明灯设置于第二撑杆上。需要说明的是，灯柱上还可设置第三撑杆，第三撑杆可用于支撑其它的太阳能电池组件，也可作其它用途。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，路灯还包括电压转换模块，电压转换模块与超级电容器模组电连接，其用于对超级电容释放的电压进行转换。需要说明的是，电压转换模块通常包括两种转换模式，即直流电压转直流电压，直流电压转交流电压，对于上述路灯，主要是直流电压转换成直流电压。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，对于转换电压范围，优选介于5.5至16伏之间，当电压在此范围内变化时，均可为LED提供照明电压。

上述结构的路灯，工作原理如下：

当太阳光照照射在太阳能电池组件上时，太阳能电池组件开始工作，并把光能转换成电能，并对超级电容器进行充电，直到充电完成。当光照减弱或无光照时，在控制器的作用下，LED灯打开，进入照明模式，直至太阳光再次照射于太阳能电池板上(证明光亮已充分，路灯无须在照明)，或超级电容器无电时，LED灯熄灭。

路灯在使用过程中，当第一感应装置，即红外感应模块感应到有移动物靠近路灯时，控制会对路灯的亮度进行调节，即调高LED灯的亮度，为移动物进行照明；反之，路灯的亮度会被控制器调低或直接关闭，以延长路灯的照明时间。同时，第二感应装置，即声响感应模块感应到路灯附近有声响时，且声响达到预定分贝时，说明有人或物在路灯周围，此时，控制器调高LED灯的亮度，为人或物进行照明；反之则调低LED灯的亮度，或直接关闭LED灯。

上述结构的路灯，与现有结构的路灯相比，由于使用超级电容器作为储能部件，具有储能效果好、节能环保的优点。同时，还通过控制器对太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯进行控制和监控，可有效延长路灯的使用寿命。

另一方面，本发明还提出一种上述路灯的控制方法，包括如下步骤：

S1，通过太阳能电池组件将太阳能转换成电能，并对超级电容器进行充电；

S2，对超级电容器模组电压进行监测，当超级电容器模组电压达到预定值时，停止充电；

S3，对太阳能电池组件电压进行监测，当太阳能电池组件的电压低于预定值时，超级电容器模组供电；

S4，通过电压转换模块对超级电容器的模组电压进行转换，并对照明灯供电；

S5，对太阳能电池组件的电压进行检测，当太阳能电池组件的电压高于预定值时，超级电容器模组停止供电。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，上述路灯控制方法还包括如下步骤：

S6，当检测到路灯周围有移动物靠近，或者路灯周围的声响超过预定值时，照明灯的亮度调至最大；反之，若无移动物靠近，或未检测到声响时，照明灯亮度调至最小或关闭

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如前所述，通过监测模块对太阳能电池组件及超级电容器的电压进行监测；通过控制器对照明灯的亮度、亮灯时长及亮灯功率进行调节。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种路灯，其特征在于，包括控制器、太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯照明灯及感应装置，所述太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯照明灯及感应装置分别与控制器电连接，所述感应装置可把采集信号传输给控制器，所述控制器可分别控制所述太阳能电池组件、超级电容器模组、照明灯照明灯；

所述太阳能电池组件与超级电容器模组电连接，所述超级电容器模组同时还与所述照明灯电连接。

2.根据权利要求1所述的路灯，其特征在于，所述太阳能电池组件由多块太阳能电池板拼装而成；所述超级电容器模组的数量为多个。

3.根据权利要求1所述的路灯，其特征在于，所述感应装置包括第一感应装置和/或第二感应装置，所述第一感应装置为红外感应模块，用于感应是否有移动物靠近路灯；

所述第二感应装置为声响感应模块，用于感应路灯周围是否有声响。

4.根据权利要求3所述的路灯，其特征在于，所述路灯还包括用于为控制器提供电源的控制器电源，所述控制器电源与所述控制器电连接；

所述路灯还包括监测模块，所述监测模块用于实时监测太阳能电池组件、超级电容器及照明灯，并将监测值传递至控制器。

5.根据权利要求4所述的路灯，其特征在于，所述路灯还包括与超级电容器模组连接的电压转换模块，所述电压转换模块用于对超级电容器模组释放的电压进行转换。

6.根据权利要求5所述的路灯，其特征在于，所述电压转换模块的转换电压介于5.5至16伏之间。

7.根据权利要求5所述的路灯，其特征在于，所述路灯还包括充电管理单元，所述充电管理单元用于把太阳能电池组件发出的电量进行转换，并储存至超级电容器中。

8.一种权利要求1至7中任一项所述的路灯控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，通过太阳能电池组件将太阳能转换成电能，并对超级电容器进行充电；

S2，对超级电容器电压进行监测，当超级电容器电压达到预定值时，停止充电；

S3，对太阳能电池组件电压进行监测，当太阳能电池组件的电压低于预定值时，超级电容器模组供电；

S4，通过电压转换模块对超级电容器的电压进行转换，并对照明灯供电；

S5，对太阳能电池组件的电压进行检测，当太阳能电池组件的电压高于预定值时，超级电容器停止供电。

9.根据权利要求8所述的路灯控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S6，当检测到路灯周围有移动物靠近，或者路灯周围的声响超过预定值时，照明灯的亮度调至最大；反之，若无移动物靠近，或未检测到声响时，照明灯亮度调至最小或关闭。

10.根据权利要求9所述的路灯控制方法，其特征在于，通过监测模块对太阳能电池组件及超级电容器的电压进行监测；通过控制器对照明灯的亮度、亮灯时长及亮灯功率进行调节。