CN111836421A - 太阳能路灯系统和其自动调节色温的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能路灯系统，包括：光伏组件、物联网恒流恒压一体机、锂电池包、电压电流检测模块、感应模块、电池管理系统和LED模组。根据阴雨天及雾霾天气，智能控制路灯的色温，使其达到不同的照明效果。并可根据需求在人工调节模式和自动调节模式中任意选择，解决了智能控制路灯，进而达到根据环境不同或者用户需求的不同的照明效果的技术效果。

Description

太阳能路灯系统和其自动调节色温的方法

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种太阳能路灯系统和其自动调节色温的方法。

背景技术

传统的太阳能路灯照明根据预设程序输出单一色温光源，不能随着环境的变化，或者人为的改变色温，无法达到特定的照明需求，降低了路灯的照明效果。可变色温的照明产品一般在室内使用，与户外的环境特性无法匹配，且只能通过人工调节，无法智能控制，无法满足不同路面照度的使用要求。

如何根据不同天气变化，智能控制路灯色温，使得太阳能路灯达到不同的照明效果或路面照度，满足更加智能的照明需求，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明实施例提供一种自动调节色温的太阳能路灯系统，根据不同天气变化，智能控制路灯色温，使得太阳能路灯达到不同的照明效果，满足太阳能路灯随天气变化的智能化照明需求。

针对以上技术问题，本发明第一方面实施例提供了一种太阳能路灯系统，所述太阳能路灯系统包括：光伏组件、物联网恒流恒压一体机、锂电池包、电压电流检测模块、感应模块、电池管理系统和LED模组。

所述光伏组件用于将光能转化为电能，将所述电能供给所述锂电池包。

所述电池管理系统，用于实时显示所述锂电池包的剩余电量。

所述感应模块，用于检测的与环境相关的数据，将检测的与环境相关的数据转换成第一电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

所述电压电流检测模块用于检测所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流，根据所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流计算得到电流损耗值，将所述电流损耗值转换为第二电信号，将所述第二电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

所述物联网恒流恒压一体机，用于接收所述第一电信号、第二电信号和与所述锂电池包的剩余电量，根据所述第一电信号、第二电信号和所述锂电池包的剩余电量，计算所述锂电池包输出端电流在所述LED模组的电流分配比例，输出不同的电流至LED模组。

所述LED模组，包括：低温色LED芯片组和高温色LED芯片组，用于接收所述物联网恒流恒压一体机的输出电流，根据所述输出电流调节所述低温色芯片组和所述高温色芯片组的色温。

根据本发明的一个实施例，所述低温色芯片组和所述高温色芯片组间隔排列。

根据本发明的一个实施例，所述检测的与环境相关的数据包括：通过湿度传感器检测湿度数据和通过PM2.5传感器检测PM2.5数据。

根据本发明的一个实施例，所述太阳能路灯系统，还包括：物联网通讯模块，用于实时接收调节色温请求，发送所述调节色温请求。

根据本发明的一个实施例，所述物联网恒流恒压一体机，用于接收所述调节色温请求，响应所述调节色温请求，解析所述调节色温请求，所述色温请求包含目标设备信息、目标设备第一色温值。

根据本发明的一个实施例，所述物联网恒流恒压一体机，根据第一色温值调节所述低温色芯片组和高温色芯片组色温。

本发明第二方面公开了一种太阳能路灯系统的自动调节色温的方法，所述方法包括：

所述锂电池包接收光伏组件供给的电能。

获取所述锂电池包的剩余电量。

检测与环境相关的数据，包括湿度数据和PM2.5数据，将检测的湿度数据和PM2.5数据转换成第一电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

检测所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流，根据所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流计算电流损耗值，将所述电流损耗值转换为第二电信号，将所述第二电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

设定所述锂电池包剩余电量的阀值区间、与环境相关的湿度阀值区间、与与环境相关的PM2.5阀值区间，电流损耗阀值区间。

判断所述第一电信号所在的所述湿度阀值区间、所述PM2.5阀值区间，判断所述锂电池包剩余电量所在的剩余电量阀值区间，以及判断所述第二电信号所在的电流损耗阀值区间。

根据判断结果计算所述锂电池包输出端电流在低温色芯片组和高温色芯片组的电流分配比例，调节所述低温色芯片组和高温色芯片组色温。

根据本发明的一个实施例，所述低温色芯片组和所述高温色芯片组间隔排列。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

所述物联网通讯模块，实时接收调节色温请求，发送所述调节色温请求。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：所述物联网恒流恒压一体机接收所述调节色温请求，响应所述调节色温请求，解析所述调节色温请求，所述色温请求包含目标设备信息、目标设备第一色温值。

所述物联网恒流恒压一体机根据所述目标设备信息，向所述目标设备发送调节色温请求，获取目标设备当前的色温值，将其与目标设备第一色温值进行比较，如果所述目标设备当前的色温值与所述目标设备第一色温值不同，根据所述第一色温值调节所述低温色芯片组和高温色芯片组的色温。

如果所述目标设备当前的色温值与所述目标设备第一色温值相同同，则不更改所述目标设备低温色芯片组和高温色芯片组的色温。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例公开的一种太阳能路灯系统的结构方框图；

图2是本发明实施例公开的一种太阳能路灯系统自动调节色温的方法流程图；

图3是本发明实施例公开的一种太阳能路灯系统自动调节色温的又一方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

实施例一：

本发明可以根据阴雨天及雾霾天气，智能控制路灯的色温，使其达到不同的照明效果。并可根据需求在人工调节模式和自动调节模式中任意选择。

色温是照明光学中用于定义光源颜色的一个物理量。即把某个黑体加热到一个温度，其发射的光的颜色与某个光源所发射的光的颜色相同时，这个黑体加热的温度称之为该光源的颜色温度，简称色温。其单位用"K"(开尔文温度单位)表示。

灯具部分，单个透镜下内置两种色温芯片，低色温Cx和高色温Cy，两种线路独立工作，单独发光，控制器通过调节两种芯片不同的电流比例，以达到所需的色温C和功率P。

高低色温芯片分配的功率分别为Px，Py

计算公式截取：

C＝(Cx*Px+Cy*Py)/(Px+Py)

P＝Px+Py

感应部分，本发明中的太阳能路灯包含各项应用于智能控制的感应装置，如湿度感应、PM2.5感应、电量感应等。

当环境中发生大雾，或者空气污染达到已降低可见度的情况时，系统自行设定色温，以达到增强穿透的效果。

当电池储能装置电量不足时，提高色温，增加亮度，提升照明效果。

可设定按时间改变色温，光控感应傍晚时，此时天未完全黑，则路灯初始色温较高，后逐步降低，直至夜晚，达到柔和照明，减少司机及其他人员的眩光问题。

本发明的太阳能路灯系统包括：光伏组件，电流检测模块，物联网通讯模块，服务器，锂电池包，BMS管理系统，物联网恒流恒压一体机，可变色温LED模组，感应装置。如图2所示，为本发明的太阳能路灯系统的自动调节色温的方法。

光伏组件负责将光能转化为电能给锂电储控系统供能。

电流检测模块可检测光伏端充电电流及电池端输出电流信息转换为电信号传达给总控芯片，用于计算色温及功率。

物联网通讯模块负责与网管通讯发送及接收电池状态等信息。

服务器负责存储系统的信息及为客户端提供交互。

锂电包负责接收储存电能。BMS管理系统负责保护电池正常使用。

物联网恒流恒压一体机负责全部信息处理，控制LED输出功率，作用包括升压，光控，调光，通讯接收，改变色温，电池保护等，是系统的核心部件，一体机将所得信息汇总，经计算后，调节输出给LED模组中的高色温与低色温LED模块的功率，实现自动调节输出LED色温和功率。

LED模组负责最终将电能转化为光能，此模组内高色温与低色温LED芯片间隔排列。

本发明达到的技术效果：第一，在原有路灯的基础上，优化亮灯模式，不仅在功率作调节，也可以自行改变色温，使其更加智能化，降低能耗。第二，太阳能路灯使用蓄电池为储能装置，对于电量的使用尤为苛刻，经测试，使用该发明，在不影响照明效果的前提下，可以降低电耗，延长阴雨天的使用时间。

实施例二：

本发明第一方面实施例提供了一种太阳能路灯系统，如图1所示，所述太阳能路灯系统包括：光伏组件、物联网恒流恒压一体机、锂电池包、电压电流检测模块、感应模块、电池管理系统和LED模组。

所述光伏组件用于将光能转化为电能，将所述电能供给所述锂电池包。

所述电池管理系统，用于实时显示所述锂电池包的剩余电量。

所述感应模块，用于检测的与环境相关的数据，将检测的与环境相关的数据转换成第一电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

所述电压电流检测模块用于检测所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流，根据所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流计算得到电流损耗值，将所述电流损耗值转换为第二电信号，将所述第二电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

所述物联网恒流恒压一体机，用于接收所述第一电信号、第二电信号和与所述锂电池包的剩余电量，根据所述第一电信号、第二电信号和所述锂电池包的剩余电量，计算所述锂电池包输出端电流在所述LED模组的电流分配比例，输出不同的电流至LED模组。

所述LED模组，包括：低温色LED芯片组和高温色LED芯片组，用于接收所述物联网恒流恒压一体机的输出电流，根据所述输出电流调节所述低温色芯片组和所述高温色芯片组的色温。

根据本发明的一个实施例，所述低温色芯片组和所述高温色芯片组间隔排列。

根据本发明的一个实施例，所述检测的与环境相关的数据包括：通过湿度传感器检测湿度数据和通过PM2.5传感器检测PM2.5数据。

根据本发明的一个实施例，所述太阳能路灯系统，还包括：物联网通讯模块，用于实时接收调节色温请求，发送所述调节色温请求。

根据本发明的一个实施例，所述物联网恒流恒压一体机，用于接收所述调节色温请求，响应所述调节色温请求，解析所述调节色温请求，所述色温请求包含目标设备信息、目标设备第一色温值。

根据本发明的一个实施例，所述物联网恒流恒压一体机，根据第一色温值调节所述低温色芯片组和高温色芯片组色温。

本发明第二方面公开了一种太阳能路灯系统的自动调节色温的方法，如图3所示，包括：

所述锂电池包接收光伏组件供给的电能。

获取所述锂电池包的剩余电量。

检测与环境相关的数据，包括湿度数据和PM2.5数据，将检测的湿度数据和PM2.5数据转换成第一电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

检测所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流，根据所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流计算电流损耗值，将所述电流损耗值转换为第二电信号，将所述第二电信号发送至物联网恒流恒压一体机。

设定所述锂电池包剩余电量的阀值区间、与环境相关的湿度阀值区间、与与环境相关的PM2.5阀值区间，电流损耗阀值区间。

判断所述第一电信号所在的所述湿度阀值区间、所述PM2.5阀值区间，判断所述锂电池包剩余电量所在的剩余电量阀值区间，以及判断所述第二电信号所在的电流损耗阀值区间。

根据判断结果计算所述锂电池包输出端电流在低温色芯片组和高温色芯片组的电流分配比例，调节所述低温色芯片组和高温色芯片组色温。

根据本发明的一个实施例，所述低温色芯片组和所述高温色芯片组间隔排列。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：所述物联网通讯模块，实时接收调节色温请求，发送所述调节色温请求。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：所述物联网恒流恒压一体机接收所述调节色温请求，响应所述调节色温请求，解析所述调节色温请求，所述色温请求包含目标设备信息、目标设备第一色温值。

所述物联网恒流恒压一体机根据所述目标设备信息，向所述目标设备发送调节色温请求，获取目标设备当前的色温值，将其与目标设备第一色温值进行比较，如果所述目标设备当前的色温值与所述目标设备第一色温值不同，根据所述第一色温值调节所述低温色芯片组和高温色芯片组的色温。

根据上述方法中关于根据判断结果计算所述锂电池包输出端电流在低温色芯片组和高温色芯片组的电流分配比例，调节所述低温色芯片组和高温色芯片组色温的逆变换计算得到低温色芯片组和高温色芯片组的电流分配比例。

如果所述目标设备当前的色温值与所述目标设备第一色温值相同同，则不更改所述目标设备低温色芯片组和高温色芯片组的色温。

本发明达到的技术效果：第一，在原有路灯的基础上，优化亮灯模式，不仅在功率作调节，也可以自行改变色温，使其更加智能化，降低能耗。第二，太阳能路灯使用蓄电池为储能装置，对于电量的使用尤为苛刻，经测试，使用该发明，在不影响照明效果的前提下，可以降低电耗，延长阴雨天的使用时间。

显然，上述具体实施案例仅仅是为了说明本方法应用所作的举例，而非对实施方式的限定，对于该领域的一般技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动，用以研究其他相关问题。因此，本发明的保护范围都应以权利要求的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能路灯系统包括：光伏组件、物联网恒流恒压一体机、锂电池包、电压电流检测模块、感应模块、电池管理系统和LED模组；

所述光伏组件用于将光能转化为电能，将所述电能供给所述锂电池包；

所述电池管理系统，用于实时显示所述锂电池包的剩余电量；

所述感应模块，用于检测的与环境相关的数据，将检测的与环境相关的数据转换成第一电信号发送至物联网恒流恒压一体机；

所述电压电流检测模块用于检测所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流，根据所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流计算得到电流损耗值，将所述电流损耗值转换为第二电信号，将所述第二电信号发送至物联网恒流恒压一体机；

所述物联网恒流恒压一体机，用于接收所述第一电信号、第二电信号和与所述锂电池包的剩余电量，根据所述第一电信号、第二电信号和所述锂电池包的剩余电量，计算所述锂电池包输出端电流在所述LED模组的电流分配比例，输出不同的电流至LED模组；

所述LED模组，包括：低温色LED芯片组和高温色LED芯片组，用于接收所述物联网恒流恒压一体机的输出电流，根据所述输出电流调节所述低温色芯片组和所述高温色芯片组的色温。

2.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述低温色芯片组和所述高温色芯片组间隔排列。

3.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述检测的与环境相关的数据包括：通过湿度传感器检测湿度数据和通过PM2.5传感器检测PM2.5数据。

4.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能路灯系统，还包括：

物联网通讯模块，用于实时接收调节色温请求，发送所述调节色温请求。

5.根据权利要求1或4所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述物联网恒流恒压一体机，用于接收所述调节色温请求，响应所述调节色温请求，解析所述调节色温请求，所述色温请求包含目标设备信息、目标设备第一色温值。

6.根据权利要求5所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述物联网恒流恒压一体机，根据第一色温值调节所述低温色芯片组和高温色芯片组色温。

7.一种太阳能路灯系统自动调节色温的方法，其特征在于，所述太阳能路灯系统为权利要求1至权利要求6所述的太阳能路灯系统，所述方法包括：

所述锂电池包接收光伏组件供给的电能；

获取所述锂电池包的剩余电量；

检测与环境相关的数据，包括湿度数据和PM2.5数据，将检测的湿度数据和PM2.5数据转换成第一电信号发送至物联网恒流恒压一体机；

检测所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流，根据所述光伏组件的充电电流和所述锂电池包输出端的电流计算电流损耗值，将所述电流损耗值转换为第二电信号，将所述第二电信号发送至物联网恒流恒压一体机；

设定所述锂电池包剩余电量的阀值区间、与环境相关的湿度阀值区间、与与环境相关的PM2.5阀值区间，电流损耗阀值区间；

判断所述第一电信号所在的所述湿度阀值区间、所述PM2.5阀值区间，判断所述锂电池包剩余电量所在的剩余电量阀值区间，以及判断所述第二电信号所在的电流损耗阀值区间；

根据判断结果计算所述锂电池包输出端电流在低温色芯片组和高温色芯片组的电流分配比例，调节所述低温色芯片组和高温色芯片组色温。

8.根据权利要7所述的方法，其特征在于，所述低温色芯片组和所述高温色芯片组间隔排列。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述物联网通讯模块，实时接收调节色温请求，发送所述调节色温请求。

10.根据权利要9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述物联网恒流恒压一体机接收所述调节色温请求，响应所述调节色温请求，解析所述调节色温请求，所述色温请求包含目标设备信息、目标设备第一色温值；

所述物联网恒流恒压一体机根据所述目标设备信息，向所述目标设备发送调节色温请求，获取目标设备当前的色温值，将其与目标设备第一色温值进行比较，如果所述目标设备当前的色温值与所述目标设备第一色温值不同，根据所述第一色温值调节所述低温色芯片组和高温色芯片组的色温；

如果所述目标设备当前的色温值与所述目标设备第一色温值相同同，则不更改所述目标设备低温色芯片组和高温色芯片组的色温。

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