CN106247263A - 一种太阳能路灯系统 - Google Patents

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张剑平
眭世荣
王�华
谢文浩
陶炳志
梁国海
余荣桑
胡晶
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Abstract

本发明提供一种太阳能路灯系统，其包括多组太阳能路灯、每组太阳能路灯包括LED灯、太阳能板和第一蓄电池，在多组太阳能路灯之间还设有一个第二蓄电池，第二蓄电池与多组太阳能路灯的太阳能板和LED灯相连，在第一蓄电池与第二蓄电池之间设有电量识别转化开关。利用两组不同的电池系统，轮换的进行充放电，可以大大延长蓄电池寿命，并且保持对系统的稳定供电。

Description

一种太阳能路灯系统
技术领域
本发明涉及太阳能路灯，特别的涉及一种具有高可靠性的太阳能路灯系统。
背景技术
太阳能路灯是以太阳光作为能源，它的发光原理是利用白天的太阳光给电池板蓄电池充电，到来晚上利用蓄电池的电量给供灯源发光。太阳能路灯在整个使用过程节能无污染。在使用的过程中不需要人工进行操作，工作是相当稳定的。那么，太阳能路灯的组件包括如下部件：
1、 太阳能电池板，太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要使用单晶硅为材料。在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，大约是光伏电池效率大约是单晶硅13%-15%多晶硅11%-13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。
2、太阳能控制器，太阳能灯具系统中最重要的一环是控制器，其性能直接影响到系统寿命，特别是蓄电池的寿命。控制器用工业级MCU做主控制器，通过对环境温度的测量，对蓄电池和太阳能电池组件电压、电流等参数的检测判断，控制MOSFET器件的开通和关断，达到各种控制和保护功能。
3、蓄电池
，由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。
4、光源
，太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标，一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、LED光源。
现有的技术中，白天太阳能板对蓄电池进行充电，晚上照明时候，蓄电池对光源供电，进行放电，因此，一组蓄电池每天都是在进行充放电，而公知的，蓄电池的寿命取决于充放电的次数，频繁的充放电会缩短蓄电池寿命，会导致系统功能下降以及造成蓄电池报废的二次污染。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能路灯系统，其包括多组太阳能路灯，每组太阳能路灯包括LED灯、太阳能板和第一蓄电池，在多组太阳能路灯之间还设有一个第二蓄电池，第二蓄电池与多组太阳能路灯的太阳能板和LED灯相连，在第一蓄电池与第二蓄电池之间设有电量识别转化开关。
第二蓄电池通过外部电源开关与市政电源连接，当太阳能板充电不足时，进行补充充电。
电量识别转化开关用于识别第一蓄电池与第二蓄电池的电量，并且对第一蓄电池与第二蓄电池进行切换。
电量识别转化开关与外部电源开关联动，当检测到第一蓄电池电量少于40%，而第二蓄电池未充满时，外部电源开关开启，对第二蓄电池进行充电。
电量识别转化开关与外部电源开关联动，当检测到第一蓄电池电量与第二蓄电池电量均不足时候，直接连通市政电源进行供电。
太阳能路灯系统，包括3-5组太阳能路灯。
第二蓄电池的容量大于等于多组太阳能路灯的第一蓄电池的容量之和。
第一蓄电池的电池容量为负载日耗量3－5倍。
本发明的优点：利用两组不同的电池系统，轮换的进行充放电，可以大大延长蓄电池寿命，并且保持对系统的稳定供电。
附图说明
图1为本发明中太阳能路灯系统的结构示意图。
具体实施方式
下面参考图1对本发明的内容进行详细阐述。
本发明的太阳能路灯系统，其包括多组太阳能路灯，每组太阳能路灯包括LED灯30、太阳能板40和第一蓄电池11，在多组太阳能路灯之间还设有一个第二蓄电池12，第二蓄电池12与多组太阳能路灯的太阳能板40和LED灯30相连，在第一蓄电池11与第二蓄电池12之间设有电量识别转化开关21。
电量识别转化开关21用于识别第一蓄电池11与第二蓄电池12的电量，并且对第一蓄电池11与第二蓄电池12进行切换。具体的，正常时候，第一蓄电池11通过太阳能板充满电后，电量识别转化开关21自动切换，第一蓄电池11对LED灯进行供电，太阳能板不对第一蓄电池11充电，改为对第二蓄电池进行充电，多组太阳能路灯的太阳能板同时对第二蓄电池12进行充电。第二蓄电池12的容量大于等于多组太阳能路灯的第一蓄电池11的容量之和。
当电量识别转化开关21检测到第一蓄电池11的电量少于设定值，如20%时候，则切换到第二蓄电池对LED灯进行供电，各组太阳能路灯的太阳能板分别对其第一蓄电池11进行充电，不再对第二蓄电池12充电。
通过两组蓄电池的轮换充放电，保证每组电池的一个充放电过程为6-10天，譬如，假设第一蓄电池11在提供3天照明，此时进入单向的放电过程，第二蓄电池12单向充电，反之也是，充放电频率的大大缩小，可以最大限度的提升电池使用寿命。相比于现有的每日一次的充放电，大大节省了电池的使用频率。
本发明的太阳能路灯系统中太阳能路灯的数量不受限制，但是本发明中，优选的，包括3-5组太阳能路灯。数量过多，对于第二蓄电池以及整个控制系统的要求更加复杂化。
第二蓄电池12通过外部电源开关22与市政电源连接，当太阳能板充电不足时候，进行补充充电。在第一蓄电池11在供电时候，第二蓄电池12进行充电，但是如有遭遇连续阴雨天气，会造成整个系统电量无法充满，此时，使用外部市政电源对第二蓄电池12进行充电，进行补充。
电量识别转化开关与外部电源开关联动，可以是通过一个系统综合控制，当检测到第一蓄电池电量少于40%，而第二蓄电池未充满时，外部电源开关开启，对第二蓄电池进行充电。这是考虑第二蓄电池组充电也需要时间，因此需要进行预先判断处置，当第一蓄电池电量少于40%，而第二蓄电池未充满时，提前用市政电源将第二蓄电池组充满备用。
本发明中，优选的一个方案，电量识别转化开关与外部电源开关联动，当检测到第一蓄电池电量与第二蓄电池电量均不足时候，直接连通市政电源进行供电。当第二蓄电池电量使用完毕，需要切换到到第一蓄电池电量，而如果遇到连续阴雨天气长，第一蓄电池11未被充满，譬如低于50%时候，则直接连通市政电源进行供电，对第一蓄电池持续充电，直到检测到其满足放电要求，如超过90%或者充满时候，则切换到第一蓄电池供电。
第二蓄电池的容量大于等于多组太阳能路灯的第一蓄电池的容量之和。第二蓄电池需要对多组太阳能路灯供电，因此其容量需要更大，以便能使得第一蓄电池能有充足时间进行充电。
优选的，第一蓄电池的电池容量为负载日耗量3－5倍，这样一个充放电过程保持在6-10天。3-5天，基本能保证太阳能板对第一蓄电池或者第二蓄电池充满电。
本发明的优点：利用两组不同的电池系统，轮换的进行充放电，可以大大延长蓄电池寿命，同时，也可以大大的节省
同时利用市政电源作为补充，并且保持对系统的稳定供电。

Claims (8)

1.一种太阳能路灯系统，其包括多组太阳能路灯，每组太阳能路灯包括LED灯、太阳能板和第一蓄电池，其特征在于，在多组太阳能路灯之间还设有一个第二蓄电池，第二蓄电池与多组太阳能路灯的太阳能板和LED灯相连，在第一蓄电池与第二蓄电池之间设有电量识别转化开关。
2.如权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，第二蓄电池通过外部电源开关与市政电源连接，当太阳能板充电不足时，进行补充充电。
3.如权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，电量识别转化开关用于识别第一蓄电池与第二蓄电池的电量，并且对第一蓄电池与第二蓄电池进行切换。
4.如权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，电量识别转化开关与外部电源开关联动，当检测到第一蓄电池电量少于40%，而第二蓄电池未充满时，外部电源开关开启，对第二蓄电池进行充电。
5.如权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，电量识别转化开关与外部电源开关联动，当检测到第一蓄电池电量与第二蓄电池电量均不足时候，直接连通市政电源进行供电。
6.如权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，太阳能路灯系统，包括3-5组太阳能路灯。
7.如权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，第二蓄电池的容量大于等于多组太阳能路灯的第一蓄电池的容量之和。
8.如权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，第一蓄电池的电池容量为负载日耗量3－5倍。
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