CN106287544A - 一种智能太阳能路灯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种智能太阳能路灯系统，包括太阳能储能系统、光伏板和LED灯，所述太阳能储能系统包括第一锂电池模组、第二锂电池模组、第三锂电池模组、第一控制器、第二控制器和第三控制器。本发明设置有三个独立的储能控制系统，每一个储能控制系统通过一个控制器来实现智能化监控，并适时监测、调节锂电池模组的电压，使其能根据每组锂电池模组的充电情况来调节光伏板对锂电池的电流大小，使锂电池的最终电压不超过5V，最大限度地避免了锂电池发生爆炸起火的可能性，从而大大增加了锂电池模组的安全性和增长了锂电池模组的使用寿命，其使用寿命长达5年以上，整套系统为IP67级防水设计，任何恶劣天气都不影响使用，照明效果好，维护成本低。

Description

一种智能太阳能路灯系统
技术领域
本发明涉及一种智能太阳能路灯控制系统。
背景技术
太阳能取之不尽，用之不竭，太阳能是清洁、无污染并可再生的绿色环保能源。利用太阳能发电，其无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等是其他常规能源所不具备的优点，光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。目前的太阳能路灯的蓄电池一般分为两种：一、铅酸电池，二、锂电池。但目前采用这两种电池的太阳能路灯普遍存在寿命低，一碰到阴雨天就不能正常工作的现象。
现有的太阳能路灯中的储能单元（锂电池）为了提升电压，一般都是采用多串多并的电芯组合而成。当环境、温度、湿度和时间发生变化时，锂电池模组中各电芯的电压、内阻也会发生微小变化，时间久了，每串锂电池的电压就会发生不一致。锂电池模组充电时，电压高的那串电芯会过充保护，而电压低的那串电芯经常处于未充满电的状态，这样导致整个电池模组的实际容量比标准容量低。随着时间越长，这种现象就越明显。正由于锂电池在充电时都会有一定的压差，当锂电池保护板出现问题时，其会因锂电池的过充现象而引起电池爆炸起火，引发安全事故，同时，也影响锂电池的使用寿命。
因此，针对目前的太阳能路灯的储能单元存在上述技术问题的不足，本申请人研发一种设置有光伏板和LED灯分别与太阳能储能系统连接，而太阳能储能系统又设置有三个独立的储能控制系统，第一锂电池模组和第一控制器组成一个独立的储能控制系统，第二锂电池模组和第二控制器组成另一个独立的储能控制系统，第三锂电池模组和第三控制器又组成另一个独立的储能控制系统，每一个储能控制系统通过一个控制器来实现智能化监控，并适时监测、调节锂电池模组的电压，使其能根据每组锂电池模组的充电情况来调节光伏板对锂电池的电流大小，使锂电池的最终电压不超过5V，当锂电池越接近过充保护时，充电的电流就越小，使其充电永远达不到过充保护的状态，最大限度地避免了锂电池发生爆炸起火的可能性，从而大大增加了锂电池模组的安全性和增长了锂电池模组的使用寿命，其由光伏板吸收太阳能，保证了太阳能路灯365天能天天发亮，其使用寿命长达5年以上，整套系统为IP67级防水设计，任何恶劣天气都不影响其使用，照明效果好，维护成本低的智能太阳能路灯系统确属必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种设置有光伏板和LED灯分别与太阳能储能系统连接，而太阳能储能系统又设置有三个独立的储能控制系统，第一锂电池模组和第一控制器组成一个独立的储能控制系统，第二锂电池模组和第二控制器组成另一个独立的储能控制系统，第三锂电池模组和第三控制器又组成另一个独立的储能控制系统，每一个储能控制系统通过一个控制器来实现智能化监控，并适时监测、调节锂电池模组的电压，使其能根据每组锂电池模组的充电情况来调节光伏板对锂电池的电流大小，使锂电池的最终电压不超过5V，当锂电池越接近过充保护时，充电的电流就越小，使其充电永远达不到过充保护的状态，最大限度地避免了锂电池发生爆炸起火的可能性，从而大大增加了锂电池模组的安全性和增长了锂电池模组的使用寿命，其由光伏板吸收太阳能，保证了太阳能路灯365天能天天发亮，其使用寿命长达5年以上，整套系统为IP67级防水设计，任何恶劣天气都不影响其使用，照明效果好，维护成本低的智能太阳能路灯系统。本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种智能太阳能路灯系统，包括太阳能储能系统，及分别与太阳能储能系统连接设置的光伏板和LED灯，所述太阳能储能系统包括第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组，及与第一锂电池模组连接设置的第一控制器，及与第二锂电池模组连接设置的第二控制器，及与第三锂电池模组连接设置的第三控制器，所述光伏板分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接，所述LED灯分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接。
作为优选，所述LED灯安装在基板的中部，所述基板的外圆周边缘设置有防水圈，所述基板的下端安装设置有透镜，环绕所述透镜的外圆周设置有透镜盖；所述基板安装在灯罩下，所述灯罩的上面设置有灯头外壳，与灯头外壳连接安装设置有电线；所述LED灯设置有至少三组LED芯片，每组所述LED芯片设置有二十片以上；所述第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组的负极分别与每组LED芯片的负极连接，所述第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组的正极共同与LED灯的正极连接。
作为优选，所述光伏板内并行布局安装设置有至少三块太阳能电池片，分别与三块太阳能电池片独立连接设置有防水接头线，所述防水接头线设置有至少三条，与三条所述防水接头线安装、用于防止其错乱绕线设置有集线盒。
作为优选，所述光伏板中的每块太阳能电池片的工作电压分别均设置为小于或等于5V。更为优选地，所述光伏板中的每块太阳能电池片的工作电压分别均设置为4.2 V。
作为优选，所述光伏板中的每块太阳能电池片的工作电流分别均设置为小于或等于5A。
作为优选，所述第一控制器与第一锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第一控制器与第一锂电池模组独立连接。
作为优选，所述第二控制器与第二锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第二控制器与第二锂电池模组独立连接。
作为优选，所述第三控制器与第三锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第三控制器与第三锂电池模组独立连接。
本发明的一种智能太阳能路灯系统，包括太阳能储能系统，及分别与太阳能储能系统连接设置的光伏板和LED灯，所述太阳能储能系统包括第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组，及与第一锂电池模组连接设置的第一控制器，及与第二锂电池模组连接设置的第二控制器，及与第三锂电池模组连接设置的第三控制器，所述光伏板分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接，所述LED灯分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接。本发明通过设置有光伏板和LED灯分别与太阳能储能系统连接，而太阳能储能系统又设置有三个独立的储能控制系统，第一锂电池模组和第一控制器组成一个独立的储能控制系统，第二锂电池模组和第二控制器组成另一个独立的储能控制系统，第三锂电池模组和第三控制器又组成另一个独立的储能控制系统，每一个储能控制系统通过一个控制器来实现智能化监控，并适时监测、调节锂电池模组的电压，使其能根据每组锂电池模组的充电情况来调节光伏板对锂电池的电流大小，使锂电池的最终电压不超过5V，当锂电池越接近过充保护时，充电的电流就越小，使其充电永远达不到过充保护的状态，最大限度地避免了锂电池发生爆炸起火的可能性，从而大大增加了锂电池模组的安全性和增长了锂电池模组的使用寿命，其由光伏板吸收太阳能，保证了太阳能路灯365天能天天发亮，其使用寿命长达5年以上，整套系统为IP67级防水设计，任何恶劣天气都不影响其使用，照明效果好，维护成本低。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种智能太阳能路灯系统的示意图。
图2为本发明的一种智能太阳能路灯系统的LED灯的分解结构示意图。
图3为本发明的一种智能太阳能路灯系统的光伏板的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
本实施例中，参照图1所示，本发明的一种智能太阳能路灯系统，包括太阳能储能系统，及分别与太阳能储能系统连接设置的光伏板和LED灯，所述太阳能储能系统包括第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组，及与第一锂电池模组连接设置的第一控制器，及与第二锂电池模组连接设置的第二控制器，及与第三锂电池模组连接设置的第三控制器，所述光伏板分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接，所述LED灯分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接。
在其中一实施例中，参照图2所示,所述LED灯1安装在基板2的中部，所述基板2的外圆周边缘设置有防水圈21，所述基板2的下端安装设置有透镜3，环绕所述透镜3的外圆周设置有透镜盖31；所述基板2安装在灯罩4下，所述灯罩4的上面设置有灯头外壳5，与灯头外壳5连接安装设置有电线6；所述LED灯1设置有至少三组LED芯片(未图示)，每组所述LED芯片(未图示)设置有二十片以上；所述第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组的负极分别与每组LED芯片(未图示)的负极连接，所述第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组的正极共同与LED灯1的正极连接。
在其中一实施例中，参照图3所示,所述光伏板内并行布局安装设置有至少三块太阳能电池片7，分别与三块太阳能电池片7独立连接设置有防水接头线8，所述防水接头线8设置有至少三条，与三条所述防水接头线8安装、用于防止其错乱绕线设置有集线盒9。
在其中一实施例中，所述光伏板中的每块太阳能电池片7的工作电压分别均设置为小于或等于5V。
在其中一实施例中，所述光伏板中的每块太阳能电池片7的工作电流分别均设置为小于或等于5A。
在其中一实施例中，参照图1所示,所述第一控制器与第一锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第一控制器与第一锂电池模组独立连接。
在其中一实施例中，参照图1所示,所述第二控制器与第二锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第二控制器与第二锂电池模组独立连接。
在其中一实施例中，参照图1所示,所述第三控制器与第三锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第三控制器与第三锂电池模组独立连接。
该智能太阳能路灯系统的工作原理为：光伏板设置有三组独立的太阳能电池片7，光伏板吸收光能，并将光能转化成电能，三片太阳能电池片7使光伏板实现有三组独立的发电线6路输出，为太阳能储能系统供电。太阳能储能系统中的第一控制器、第二控制器和第三控制器能够分别对与之连接的第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组进行智能化监控，并能适时监测各组锂电池模组的电压，使第一控制器、第二控制器和第三控制能根据分别与之连接的锂电池模组的充电情况来调节、控制光伏板对锂电池模组的输入电流的大小；当第一锂电池模组越接近过充保护时，其充电的电流就越小，使充电压达不到过充保护的电压，从而避免第一锂电池模组发生爆炸起火的事故; 当第一控制器监测到第一锂电池模组的充电电压大于5V时，第一控制器控制与之连接的太阳能电池片7，使太阳能电池片7的输出电压为小于或等于5V,过充保护延时为900 mS-1100 mS,，过放保护延时为195mS-205mS，控制太阳能电池片7的充电电流为小于或等于5A，过流保护延迟450 mS-550 mS，短路保护值为8A±10A，短路保护延迟为200μS±100μS;所述第二控制器和第二锂电模组、第三控制器和第三锂电模组的控制原理与第一控制器和第一锂电模组的控制原理相同，第一控制器、第二控制器和第三控制器能够分别对与之连接的每组锂电池模组进行调节、控制和充电，且其对每组锂电池模组的操作都是独立进行的，相互不影响的，其解决了现有的锂电池的充电电压经常会发生不一致的现象，三组以上的所述LED芯片(未图示)采用串联连接的安装方式、均匀排布于基板2上，每组锂电池模组通过控制器控制能独立为与之连接的每组所述LED芯片(未图示)供电，使每组LED芯片(未图示)的供电情况相互不影响，起到节约用电的同时，从而大大延长了LED芯片(未图示)的使用寿命，采用本发明的太阳能储能系统供电，其能使太阳能路灯和锂电池的使用寿命均长达5年以上。
本发明的一种智能太阳能路灯系统，包括太阳能储能系统，及分别与太阳能储能系统连接设置的光伏板和LED灯，所述太阳能储能系统包括第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组，及与第一锂电池模组连接设置的第一控制器，及与第二锂电池模组连接设置的第二控制器，及与第三锂电池模组连接设置的第三控制器，所述光伏板分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接，所述LED灯分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接。本发明通过设置有光伏板和LED灯分别与太阳能储能系统连接，而太阳能储能系统又设置有三个独立的储能控制系统，第一锂电池模组和第一控制器组成一个独立的储能控制系统，第二锂电池模组和第二控制器组成另一个独立的储能控制系统，第三锂电池模组和第三控制器又组成另一个独立的储能控制系统，每一个储能控制系统通过一个控制器来实现智能化监控，并适时监测、调节锂电池模组的电压，使其能根据每组锂电池模组的充电情况来调节光伏板对锂电池的电流大小，使锂电池的最终电压不超过5V，当锂电池越接近过充保护时，充电的电流就越小，使其充电永远达不到过充保护的状态，最大限度地避免了锂电池发生爆炸起火的可能性，从而大大增加了锂电池模组的安全性和增长了锂电池模组的使用寿命，其由光伏板吸收太阳能，保证了太阳能路灯365天能天天发亮，其使用寿命长达5年以上，整套系统为IP67级防水设计，任何恶劣天气都不影响其使用，照明效果好，维护成本低。
上述实施例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述原理和基本结构相同或等同的，均在本发明保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：包括太阳能储能系统，及分别与太阳能储能系统连接设置的光伏板和LED灯，所述太阳能储能系统包括第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组，及与第一锂电池模组连接设置的第一控制器，及与第二锂电池模组连接设置的第二控制器，及与第三锂电池模组连接设置的第三控制器，所述光伏板分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接，所述LED灯分别与第一控制器、第二控制器和第三控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述LED灯安装在基板的中部，所述基板的外圆周边缘设置有防水圈，所述基板的下端安装设置有透镜，环绕所述透镜的外圆周设置有透镜盖；所述基板安装在灯罩下，所述灯罩的上面设置有灯头外壳，与所述灯头外壳连接安装设置有电线；所述LED灯设置有至少三组LED芯片，每组所述LED芯片设置有二十片以上；所述第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组的负极分别与每组LED芯片的负极连接，所述第一锂电池模组、第二锂电池模组和第三锂电池模组的正极共同与LED灯的正极连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述光伏板内并行布局安装设置有至少三块太阳能电池片，分别与三块太阳能电池片独立连接设置有防水接头线，所述防水接头线设置有至少三条，与三条所述防水接头线安装、用于防止其错乱绕线设置有集线盒。
4.根据权利要求3所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述光伏板中的每块太阳能电池片的工作电压分别均设置为小于或等于5V。
5.根据权利要求3所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述光伏板中的每块太阳能电池片的工作电流分别均设置为小于或等于5A。
6.根据权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述第一控制器与第一锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第一控制器与第一锂电池模组独立连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述第二控制器与第二锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第二控制器与第二锂电池模组独立连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述第三控制器与第三锂电池模组为双向连接，所述光伏板通过第三控制器与第三锂电池模组独立连接。
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