CN113659653A - 一种太阳能灯具管理方法、模块及照明系统、方法 - Google Patents

Abstract

一种太阳能灯具管理方法、模块及照明系统、方法，太阳能灯具管理方法包括以下步骤：获取蓄电池的剩余电量；获取太阳能充电组件的光伏输出电压；若剩余电量低于预设的过放门限值，使蓄电池停止向照明灯供电；若光伏输出电压高于预设的光照电压门限值，使蓄电池停止向照明灯供电；依据剩余电量调节蓄电池输出到照明灯的输出功率，剩余电量与输出功率为正相关。本发明可以在蓄电池电量低时停止输出，达到防止蓄电池过放的目的，可以通过判断出太阳能充电组件判断外接光照环境，不再需要额外增加光敏元件；可以依据剩余电量的多少来控制蓄电池输出到照明灯的输出功率，从而极大的延长照明时间，避免了阴雨天出现照明时间不足的问题。

Description

一种太阳能灯具管理方法、模块及照明系统、方法

技术领域

本发明属于照明灯具领域，具体涉及一种太阳能灯具管理方法、模块及照明系统、方法。

背景技术

传统太阳能灯具产品的主要锂电池等蓄电池作为工作电源，太阳能充电组件在白天时，将太阳光能转换为电能对蓄电池进行充电，晚上将电能量转换为光能进行照明。照明时，采用直接导通放电驱动或恒流驱动的方式驱动LED照明灯。

因此，当灯具受天气状况及安装环境影响(如阴天、雨雪天气、季节性光照情况等)，白天太阳能板不能较好采集太阳光能量对电池进行补充电能量，晚上照明直接驱动LED放电，经过几天恶劣条件循环后，最终会出现晚上照明时间变短，甚至无法进行正常照明。另外，传统的灯具在阴雨天气时，锂电池经常会进入过放电状态，锂电池频繁过放会导致电池的寿命会大大缩短。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种太阳能灯具管理方法，所述太阳能灯具管理方法解决了太阳能灯具在光照不足时容易出现照明时间短、以及蓄电池过放的问题。本发明还提出了一种太阳能灯具管理模块、一种照明系统和一种照明方法。

根据本发明第一方面实施例的太阳能灯具管理方法，包括以下步骤：

获取蓄电池的剩余电量；

获取太阳能充电组件的光伏输出电压；

若所述剩余电量低于预设的过放门限值，使所述蓄电池停止向照明灯供电；

若所述光伏输出电压高于预设的光照电压门限值，使所述蓄电池停止向照明灯供电；

依据所述剩余电量调节所述蓄电池输出到所述照明灯的输出功率，所述剩余电量与所述输出功率为正相关。

根据本发明实施例的太阳能灯具管理方法，至少具有如下技术效果：通过检测蓄电池的剩余电量，可以在蓄电池电量低时停止输出，达到防止蓄电池过放的目的；通过检测太阳能充电组件的光伏输出电压，可以判断出太阳能充电组件是否工作，进而可以确认外界环境是白天还是晚上，从而避免在白天打开路灯，减少蓄电池的使用，同时也可以提高充电效率，同时，采用太阳能灯具本身便具有的太阳能充电组件的来进行外界环境判断，可以不再需要额外增加光敏元件来进行判断，节约了成本；通过依据剩余电量的多少来控制蓄电池输出到照明灯的输出功率，可以让蓄电池在电量降低时，输出同步降低，从而极大的延长照明时间，避免了阴雨天出现照明时间不足的问题。本发明实施例的太阳能灯具管理方法有效的解决了阴雨天照明时间短、且容易出现过放的问题，极大的提高了蓄电池的使用寿命，适合进行规模化推广。

根据本发明的一些实施例，所述依据所述剩余电量调节所述蓄电池输出到所述照明灯的输出功率，包括以下步骤：

确认所述剩余电量对应的占空比调节等级，所述占空比调节等级有多个且互不相同，所述剩余电量越多则对应的所述占空比调节等级越高；

依据所述占空比等级改变输出到所述照明灯的PWM驱动信号的占空比，以使得所述照明灯依据所述PWM驱动信号改变输出亮度。

根据本发明的一些实施例，当所述蓄电池因剩余电量低于所述过放门限值停止向照明灯供电，所述太阳能灯具管理方法还包括：

让所述蓄电池持续停止向所述照明灯供电，直至所述光伏输出电压高于所述光照电压门限值。

根据本发明的一些实施例，上述太阳能灯具管理方法还包括：

若所述光伏输出电压高于所述蓄电池的实际电压，且所述蓄电池的实际电压低于预设的过充门限值，向所述蓄电池充电。

根据本发明的一些实施例，上述太阳能灯具管理方法还包括：

当所述蓄电池开始向照明灯供电，持续记录所述照明灯的照明时间；

若所述照明时间大于预设的最大连续照明时间，使所述蓄电池停止向所述照明灯供电。

根据本发明第二方面实施例的太阳能灯具管理模块，应用了如上述的太阳能灯具管理方法，包括：

电量获取单元，用于获取蓄电池的剩余电量；

光伏电压采集单元，用于获取太阳能充电组件的光伏输出电压；

控制单元，分别与所述电量获取单元、光伏电压采集单元连接，用于依据所述剩余电量和所述光伏输出电压，控制所述蓄电池向所述照明灯的输出状态。

根据本发明实施例的太阳能灯具管理模块，至少具有如下技术效果：通过电量获取单元可以实现对蓄电池剩余电量的持续采集，通过光伏电压采集单元可以实现对光伏输入电压的持续采集，通过控制单元可以实现对照明灯的输出状态的控制，解决了蓄电池过放、以及放电时间短的问题。此外，本发明实施例的太阳能灯具管理模块将电量获取单元、光伏电压采集单元和控制单元集中到一个芯片架构的模块中，在实际使用中，可以极大的减少外围器件的布置，使整个灯具的电路结构变得简洁，进而可以降低物料管理和灯具生产中成本。

根据本发明第三方面实施例的照明系统，包括：

沿道路两侧设置的多个路灯，每个所述路灯皆包括上述的太阳能灯具管理模块、以及与所述控制单元连接的第一无线通信模块；

沿所述道路两侧设置的多个分控装置，每个所述分控装置皆包括分控处理器以及与所述分控处理器连接的状态检测单元、第二无线通信模块，所述状态检测单元用于确认交通参与者的位置状态，所述分控处理器用于依据所述位置状态生成并发送照明使能信号至所述第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于将所述照明使能信号发送至所述第一无线通信模块。

根据本发明实施例的照明系统，至少具有如下技术效果：通过多个分控装置，可以实现对多个照明路段的行人、车辆状态的检测，从而可以在路段中没有行人、车辆时，能够让路灯停止工作，进一步降低每个路灯中的蓄电池消耗，从而可以极大的提高路灯的工作时长，使得，即使在长期的阴雨天气中，也可以做到夜间正常照明。

根据本发明第四方面实施例的照明方法，应用于上述照明系统，包括以下步骤：

沿道路走向将多个路灯分为多个照明路段，多个所述分控装置与多个所述照明路段一一对应设置；每个所述照明路段中所述分控装置的所述第二无线通信模块的通信距离覆盖该照明路段中多个所述第一无线通信模块；

若所述状态检测单元确认有交通参与者，通过所述分控处理器和第二无线通信模块发送照明使能信号至该照明路段中多个所述第一无线通信模块，使得该照明路段中多个所述路灯开始照明。

根据本发明实施例的照明方法，至少具有如下技术效果：通过将道路分为多个照明路段，并在每个路段对应设置多个分控装置，可以实现对多个照明路段的行人、车辆状态的检测，从而可以在照明路段中没有行人、车辆时，让该照明路段的路灯停止工作，进一步降低每个路灯中的蓄电池消耗，从而可以极大的提高路灯的工作时长，使得，即使在长期的阴雨天气中，也可以做到夜间正常照明。此外，利用第二无线通信模块的通信半径，可以实现对具体启动照明的照明路段的控制，而不需要每个路段使用不同的照明使能信号，使得分控装置和太阳能灯具管理模块的通用性得到了极大的提高，便于后续进行维护和管理。

根据本发明的一些实施例，每个所述照明路段对应的所述分控装置超前该照明路段预设的提前亮灯距离进行设置；多个所述分控处理器发出的所述照明使能信号皆不相同。

根据本发明的一些实施例，上述照明方法还包括以下步骤：

若所述状态检测单元确认无交通参与者，则持续记录路段空闲时间；

若所述空闲时间超过预设的空闲时间阈值，通过所述分控处理器和第二无线通信模块发送照明停止信号至该照明路段中所述第一无线通信模块，使得该照明路段中所述路灯停止照明。

本发明的附加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

本发明的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的太阳能灯具管理方法的流程简图；

图2是本发明实施例的太阳能灯具管理模块的结构框图；

图3是本发明实施例的照明系统的布置示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图3描述根据本发明第一方面实施例的太阳能灯具管理方法。

根据本发明实施例的太阳能灯具管理方法，包括以下步骤：

获取蓄电池的剩余电量；

获取太阳能充电组件的光伏输出电压；

若剩余电量低于预设的过放门限值，使蓄电池停止向照明灯供电；

若光伏输出电压高于预设的光照电压门限值，使蓄电池停止向照明灯供电；

依据剩余电量调节蓄电池输出到照明灯的输出功率，剩余电量与输出功率为正相关。

参考图1，蓄电池的剩余电量越多可持续输出时间越长，如果采用传统的照明方式，在全时段都采用最高亮度进行照明，则会使得蓄电池的电量快速耗完，导致在最后的一段照明时间中，照明灯的亮度极低甚至直接停止工作。这里建立了蓄电池剩余电量和蓄电池输出功率的对应关系，当蓄电池剩余电量越低时，输出功率进行同步降低，从而可以极大的延长照明灯的照明时间，虽然，在蓄电池电量减少之后的照明灯亮度降低，但是通过这种可控方式，可以让亮度保持在可接受的范围内，从而极大的延长照明时间。在阴雨天中，通过这种方式，便可以有效的降低电量的损耗，从而保证长时间正常照明。

同时，如果出现极端情况，例如长时间出现光照不足，且无法通过改变输出功率保证照明时，则会在蓄电池电量低于过放门限值时，停止蓄电池输出，避免出现过放，导致蓄电池寿命降低。

太阳能充电组件可以为蓄电池进行充电，在光照充足时，太阳能充电组件产生的光伏输出电压较高，从而可以为蓄电池进行充电，在光照不足时，光伏输出电压较低。因此，利用太阳能充电组件的光伏输出电压便可以有效的判断太阳能灯具的外界环境，进而让蓄电池仅在光照不足(通常是夜间)时会进行放电。

根据本发明实施例的太阳能灯具管理方法，通过检测蓄电池的剩余电量，可以在蓄电池电量低时停止输出，达到防止蓄电池过放的目的；通过检测太阳能充电组件的光伏输出电压，可以判断出太阳能充电组件是否工作，进而可以确认外界环境是白天还是晚上，从而避免在白天打开路灯，减少蓄电池的使用，同时也可以提高充电效率，同时，采用太阳能灯具本身便具有的太阳能充电组件的来进行外界环境判断，可以不再需要额外增加光敏元件来进行判断，节约了成本；通过依据剩余电量的多少来控制蓄电池输出到照明灯的输出功率，可以让蓄电池在电量降低时，输出同步降低，从而极大的延长照明时间，避免了阴雨天出现照明时间不足的问题。本发明实施例的太阳能灯具管理方法有效的解决了阴雨天照明时间短、且容易出现过放的问题，极大的提高了蓄电池的使用寿命，适合进行规模化推广。

在本发明的一些实施例中，上述太阳能灯具管理方法还包括以下步骤：

获取初始输出功率控制信号，初始输出功率控制信号由服务器发出，初始输出功率控制信号有服务器依据次日光照丰富度进行设置，次日光照丰富越好对应的初始输出功率控制信号越高；

依据初始输出功率控制信号设置蓄电池输出到照明灯的输出功率的初始值。

在实际情况中，变天是一种很正常的情况，特别是对于南方而言，经常前一天阳光明媚，第二天阴雨绵绵。那么在这种情况下，第一天因为光照充足，蓄电池电量会很充足，此时会按照正常的放电过程进行放电，但是第二天很可能会因为光照不足导致无法充满蓄电池，进而导致后续处于亏电状态，如果后续一直处于阴雨天，则很可能导致过几天之后，蓄电池带能量严重亏损，使得照明灯无法提供照明。这里在太阳能灯具中设置第一无线通讯模块，进而可通过无线通讯模块接收到服务器发送的初始输出功率控制信号，初始输出功率控制信号是依据第二天的光照情况进行设置，如果第二天光照不好，则会将初始输出功率控制信号设置较低，从而减少前一天晚上照明需要消耗的电量，同时可以在第二天白天尽可能让蓄电池充满，利用这种方式，最终使得即使在连续的阴雨天，也能够提供一定照明。

在本发明的一些实施例中，依据剩余电量调节蓄电池输出到照明灯的输出功率，包括以下步骤：

确认剩余电量对应的占空比调节等级，占空比调节等级有多个且互不相同，剩余电量越多则对应的占空比调节等级越高；

依据占空比等级改变输出到照明灯的PWM驱动信号的占空比，以使得照明灯依据PWM驱动信号改变输出亮度。

太阳能灯具管理模块中会设置PWM控制单元，PWM控制单元分别与控制单元、蓄电池单元、照明灯连接，通过接收控制单元发送控制信号输出PWM驱动信号来控制蓄电池单元输出到照明灯的功率，且PWM驱动信号的占空比越高则相应的输出功率就越低。

剩余电量越多则说明蓄电池可持续放电时间越长，因此，可以支持更高占空比的PWM驱动信号进行控制放电，依据这一点建立了占空比调节等级和剩余电量的对应关系，即，剩余电量越多对应的占空比调节等级越高(占空比越高)。

因此，在满足蓄电池输出条件时，会直接依据蓄电池剩余电量确认对应的占空比调节等级，再利用占空比调节等级来生成对应的PWM驱动信号输出至PWM控制单元即可。

在本发明的一些实施例中，考虑到蓄电池的剩余电量与蓄电池的实际电压有对应关系，因此可以直接使用蓄电池的实际电压来作为对剩余电量的判断依据。这里以蓄电池的实际电压为例对占空比调节等级进行进一步说明。当蓄电池的实际电压大于3.95V时，PWM控制单元输出百分之百占空比的PWM驱动信号驱动照明灯进行照明；当蓄电池的实际电压大于3.75V且小于等于3.95V时，PWM控制单元输出百分之八十占空比的PWM驱动信号驱动照明灯进行照明；当蓄电池的实际电压大于3.65V且小于等于3.75V时，PWM控制单元输出百分之六十占空比的PWM驱动信号驱动照明灯进行照明；当蓄电池的实际电压大于3.60V且小于等于3.65V时，PWM控制单元输出百分之四十五占空比的PWM驱动信号驱动照明灯进行照明；当蓄电池的实际电压大于3V且小于等于3.6V时，PWM控制单元输出百分之三十五占空比的PWM驱动信号驱动照明灯进行照明。当蓄电池的实际电压小于3V时，则停止输出PWM驱动信号，照明灯停止照明。以上述蓄电池为例，3V便可以理解为过放门限值。

在本发明的一些实施例中，当蓄电池因剩余电量低于过放门限值停止向照明灯供电，太阳能灯具管理方法还包括：

让蓄电池持续停止向照明灯供电，直至光伏输出电压高于光照电压门限值。

在蓄电池放电到过放门限值以下时，蓄电池会停止放电，但是在实际工作中，蓄电池停止放电后，蓄电池的实际电压会小幅回升，此时并非蓄电池剩余电量增加，所以不宜继续放电。因此，在蓄电池放电到过放门限值以下时，便会禁止蓄电池继续放电，直到重新进行充电后才会解除禁止。因此，只需要在确认光伏输出电压高于光照电压门限值，便可以确认太阳能充电组件在正常充电，此时，则可以解除禁止状态。

在本发明的一些实施例中，为了防止因为车灯或手电等强光临时照射导致禁止解除，会设置一个解禁门限值，只有在蓄电池的实际电压超过解禁门限值后，才会解除。例如：如果过放门限值为3V，则解禁门限值可以设置为3.05V。

在本发明的一些实施例中，上述太阳能灯具管理方法还包括：若光伏输出电压高于蓄电池的实际电压，且蓄电池的实际电压低于预设的过充门限值，向蓄电池充电。

充电的基本条件之一便是需要有足够的光照(即光伏输出电压需要高于光照电压门限值)，同时，在充电过程中，还需要防止蓄电池出现过充的现象，避免因为过充造成危险，这里通过判断蓄电池的实际电压是否超过过充门限值来确定。同时，为了防止频繁的启动和停止充电，还设值了一个容差范围，这里简单举例说明，当蓄电池的实际电压大于4.2V(即过充门限电压)时，关闭蓄电池的充电回路停止充电，当蓄电池的实际电压低于4.15V时，打开蓄电池的充电回路开始充电。此外，需要注意的是，在有光照时，如果光照不足，导致光伏输出电压低于蓄电池的实际电压，则不会向蓄电池进行充电。

在本发明的一些实施例中，上述太阳能灯具管理方法还包括：

当蓄电池开始向照明灯供电，持续记录照明灯的照明时间；

若照明时间大于预设的最大连续照明时间，使蓄电池停止向照明灯供电。

考虑到凌晨后的时间段照明需求降低，关闭照明可减少电池电量浪费，也可以减少蓄电池的充放电时间，有利于电池的寿命提高。这里在照明灯开始照明后，便记录具体的照明时间，直到照明时间超过最大连续照明时间，再停止照明。具体的，通常考虑到凌晨两点以后行人较少，所以可以停止照明，这种情况下，最大连续照明时间设置在7至8小时即可。

根据本发明第二方面实施例的太阳能灯具管理模块，应用了如上述的太阳能灯具管理方法，包括：电量获取单元、光伏电压采集单元、控制单元。

电量获取单元，用于获取蓄电池的剩余电量；

光伏电压采集单元，用于获取太阳能充电组件的光伏输出电压；

控制单元，分别与电量获取单元、光伏电压采集单元连接，用于依据剩余电量和光伏输出电压，控制蓄电池向照明灯的输出状态。

参考图1、图2，电量获取单元可以采集蓄电池电量，蓄电池的剩余电量越多可持续输出时间越长，采用传统的照明方式，进行全时段最高亮度照明，则会使得蓄电池电量快速的耗完，最终会导致在最后的一段照明时间中，照明灯的亮度极低甚至直接停止工作。这里建立了蓄电池剩余电量和蓄电池输出功率的对应关系，当蓄电池剩余电量越低时，输出功率进行同步降低，从而可以极大的延长照明灯的照明时间，虽然，在蓄电池电量减少之后的照明灯亮度降低，但是通过这种可控方式，可以让亮度保持在可接受的范围内，从而极大的延长照明时间。在阴雨天中，通过这种方式，便可以有效的降低电量的损耗，从而保证长时间正常照明。

同时，如果出现极端情况，例如长时间出现光照不足，且无法通过改变输出功率保证照明时，则会在蓄电池电量低于过放门限值时，通过控制单元的控制停止蓄电池输出，避免出现过放，导致蓄电池寿命降低。

太阳能充电组件可以为蓄电池进行充电，光伏电压采集单元可以采集太阳能充电组件产生的光伏输出电压。在光照充足时，太阳能充电组件产生的光伏输出电压较高，从而可以为蓄电池进行充电，在光照不足时，光伏输出电压较低。因此，控制单元利用太阳能充电组件的光伏输出电压便可以有效的判断太阳能灯具的外界环境，进而让蓄电池仅在光照不足时会进行放电。

根据本发明实施例的太阳能灯具管理模块，通过电量获取单元可以实现对蓄电池剩余电量的持续采集，通过光伏电压采集单元可以实现对光伏输入电压的持续采集，通过控制单元可以实现对照明灯的输出状态的控制，解决了蓄电池过放、以及放电时间短的问题。此外，本发明实施例的太阳能灯具管理模块将电量获取单元、光伏电压采集单元和控制单元集中到一个芯片架构的模块中，在实际使用中，可以极大的减少外围器件的布置，使整个灯具的电路结构变得简洁，进而可以降低物料管理和灯具生产中成本。

这里需要说明，本发明实施例的太阳能灯具管理模块采用了模块化设计，将整个太阳能灯具管理模块设为一个芯片架构，参考图2，在这个芯片架构中直接集成了电量获取单元、光伏电压采集单元、控制单元、充电控制开关单元、过放电控制开关单元、PWM控制单元、基准电压单元、时钟振荡定时单元。电量获取单元、光伏电压采集单元、充电控制开关单元、过放电控制开关单元、PWM控制单元、基准电压单元、时钟振荡定时单元皆与控制单元连接，实现与主控单元之间的信号输入和输出。集成之后的太阳能灯具管理模块会引出多个连接引脚，以实现与外围器件的连接。

这里参考图2进行简单举例说明，如图2所示，芯片架构的太阳能灯具管理模块器设置有多个引脚，至少包括：S+引脚、VDD引脚、OUT引脚、VSS引脚、CDS引脚。S+引脚连接充电控制开关单元，VDD引脚分别连接蓄电池、充电控制开关单元、电量获取单元，进而使得，充电控制开关单元可以用于控制太阳能充电组件是否向蓄电池进行充电，使得电量获取单元可以检测蓄电池电压。CDS引脚连接太阳能充电组件的输出端、光伏电压采集单元，从而可以实现对光伏输出电压的采集。VSS引脚连接过放电控制开关单元，进而可以在蓄电池电量降低时，通过放电控制开关单元断开蓄电池的输出，同时，放电控制开关单元也可以用于在蓄电池的实际电压超过解禁门限值后，解除对蓄电池的禁止。OUT引脚连接PWM控制单元，主控信号输入控制信号到PWM控制单元后，PWM控制单元会输出PWM驱动信号至照明等的驱动电路，从而驱动照明灯工作。时钟振荡定时单元用于提供时间基准，以实现定时控制。

在发明的一些实施例中，太阳能灯具管理模块设置有连接温度检测单元的温度检测端口，温度检测端口与控制单元连接。控制单元通过温度检测端口便可以获取温度检测单元采集的蓄电池的环境温度，进而辅助判断蓄电池的工作状态是否正常，防止因为蓄电池温度过高导致出现爆炸等事故。

根据本发明第三方面实施例的照明系统，包括：

沿道路两侧设置的多个路灯，每个路灯皆包括上述的太阳能灯具管理模块、以及与控制单元连接的第一无线通信模块；

沿道路两侧设置的多个分控装置，每个分控装置皆包括分控处理器以及与分控处理器连接的状态检测单元、第二无线通信模块，状态检测单元用于确认交通参与者(例如：行人、车辆等)的位置状态，分控处理器用于依据位置状态生成并发送照明使能信号至第二无线通信模块，第二无线通信模块用于将照明使能信号发送至第一无线通信模块。

参考图3，在实际使用时，本发明实施例的太阳能灯具管理模块主要应用于路灯中使用，而路灯设置通常不会单个设置，而是沿道路两侧间隔布置，以保证一条道路的照明。在应用本发明实施例的太阳能灯具管理模块后，路灯便可以实现对道路照明的节能功能化控制。

在此基础上，照明系统设置了状态检测单元，通过状态检测单元可以检测是否有行人或车辆将要通过，如果有则可以通过分控处理器、第二无线通讯模块发送照明使能信号到太阳能灯具管理模块，进而开启路灯，如果没有则可以在延时开启一段时间后，直接停止路灯，这样便在原本单个路灯节能控制的基础上，进一步提高了路灯的续航能力，使得在连续阴雨天中仍然能够保持正常的照明。此外需要说明，检测行人和车辆通过方式有很多，采用红外感应技术，可以快速有效的实现对人和以及车辆中人员的检测。在一些实施例中，也可以使用雷达进行检测。

根据本发明实施例的照明系统，通过多个分控装置，可以实现对多个照明路段的行人、车辆状态的检测，从而可以在路段中没有行人、车辆时，能够让路灯停止工作，进一步降低每个路灯中的蓄电池消耗，从而可以极大的提高路灯的工作时长，使得，即使在长期的阴雨天气中，也可以做到夜间正常照明。

根据本发明第四方面实施例的照明方法，应用于上述照明系统，包括以下步骤：

沿道路走向将多个路灯分为多个照明路段，多个分控装置与多个照明路段一一对应设置；每个照明路段中分控装置的第二无线通信模块的通信距离覆盖该照明路段中多个第一无线通信模块；

若状态检测单元确认有交通参与者，通过分控处理器和第二无线通信模块发送照明使能信号至该照明路段中多个第一无线通信模块，使得该照明路段中多个路灯开始照明。

参考图3，考虑到实际照明需求以及照明成本，这里将道路进行分段，并为每个照明路段设置了一个对应的分控装置，使用一个分控装置完成对一个照明路段中路灯的控制，从而可以避免为每个路灯设置一个对应的分控装置，有效的控制了成本。分控装置检测到行人或车辆等交通参与者之后，便会在其覆盖区域内广播使能照明信号，从而使得第二无线通信模块的通信距离内的路灯都开始照明。此种方式下，如果所有分控装置发出相同的照明使能信号，则可能对其它相邻照明路段的路灯实现控制，但是却可以极大的提高分控装置的通用性以及太阳能灯具管理模块的通用性，而不用为分控装置和太阳能灯具管理模块进行编码区分。

根据本发明实施例的照明方法，通过将道路分为多个照明路段，并在每个路段对应设置多个分控装置，可以实现对多个照明路段的行人、车辆状态的检测，从而可以在照明路段中没有行人、车辆时，让该照明路段的路灯停止工作，进一步降低每个路灯中的蓄电池消耗，从而可以极大的提高路灯的工作时长，使得，即使在长期的阴雨天气中，也可以做到夜间正常照明。此外，利用第二无线通信模块的通信半径，可以实现对具体启动照明的照明路段的控制，而不需要每个路段使用不同的照明使能信号，使得分控装置和太阳能灯具管理模块的通用性得到了极大的提高，便于后续进行维护和管理。

在本发明的一些实施例中，参考图3，每个照明路段对应的分控装置超前该照明路段预设的提前亮灯距离进行设置；多个分控处理器发出的照明使能信号皆不相同。在实际应用时，为了防止不同分控装置对非对应照明路段的误使能，这里对所有的每个照明路段中的路灯的太阳能灯具管理模块和对应分控装置进行了编码，使得照明使能信号中包含相同的编码信息，避免出现误使能。同时，为了保证在车辆移动较快时，能够实现提前打开照明，这里将每个照明路段的分控装置超前设置，具体超前的距离时实际路段限速来设置，这里参考图3简单举例说明：图3中，假设有10个照明路段，依次编号为1至10，那么第2照明路段的分控装置(图3中黑色实心点)则可以设置在第1照明路段，那么在车辆进入第1照明路段时第2照明路段中的路灯便会提前进入照明状态，每个照明路段的分控装置以此类推设置即可，第1照明路段的分控装置则依照后续超前距离同样超前布置即可。

在本发明的一些实施例中，上述照明方法还包括以下步骤：

若状态检测单元确认无交通参与者，则持续记录路段空闲时间；

若空闲时间超过预设的空闲时间阈值，通过分控处理器和第二无线通信模块发送照明停止信号至该照明路段中第一无线通信模块，使得该照明路段中路灯停止照明。

当照明路段中没有行人或车辆时，此时的照明则属于无效照明，并没有起到实质性的作用，因此，在此时间段内需要关闭照明，从而达到节约能源的目的。具体的，在分控装置中状态检测单元确认无交通参与者后的时间为路段空闲时间，在路段空闲时间超过空闲时间阈值后，便可以确认为空闲状态，此时，则可以让分控处理器通过第二无线通讯模块发出照明停止信号，以停止照明。这里需要说明，当每次有交通参与者通过时，都会重置路段空闲时间。

在本发明的一些实施例中，通过照明停止信号控制路灯停止照明时，路灯并不会直接熄灭，而会通过不停降低PWM驱动信号占空比的方式逐渐减低亮度，并在亮度较低时再直接关闭。在本发明的一些实施例中，同一个照明路段中的路灯熄灭时，也可采用交叉熄灭的方式实现，例如：在路段空闲时间超过空闲时间阈值时，先间隔熄灭，然后持续再一个空闲时间阈值再熄灭剩余路灯。

在本发明的一些实施例中，分控装置可以直接设置在电子路牌、电子广告牌、红绿灯等现有的道路设备上，而不用再另外进行供电布置或者需要使用路灯的提供电源。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种太阳能灯具管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取蓄电池的剩余电量；

获取太阳能充电组件的光伏输出电压；

若所述剩余电量低于预设的过放门限值，使所述蓄电池停止向照明灯供电；

若所述光伏输出电压高于预设的光照电压门限值，使所述蓄电池停止向照明灯供电；

依据所述剩余电量调节所述蓄电池输出到所述照明灯的输出功率，所述剩余电量与所述输出功率为正相关。

2.根据权利要求1所述的太阳能灯具管理方法，其特征在于，所述依据所述剩余电量调节所述蓄电池输出到所述照明灯的输出功率，包括以下步骤：

确认所述剩余电量对应的占空比调节等级，所述占空比调节等级有多个且互不相同，所述剩余电量越多则对应的所述占空比调节等级越高；

依据所述占空比等级改变输出到所述照明灯的PWM驱动信号的占空比，以使得所述照明灯依据所述PWM驱动信号改变输出亮度。

3.根据权利要求1所述的太阳能灯具管理方法，其特征在于，当所述蓄电池因剩余电量低于所述过放门限值停止向照明灯供电，所述太阳能灯具管理方法还包括：

让所述蓄电池持续停止向所述照明灯供电，直至所述光伏输出电压高于所述光照电压门限值。

4.根据权利要求1所述的太阳能灯具管理方法，其特征在于，还包括：

若所述光伏输出电压高于所述蓄电池的实际电压，且所述蓄电池的实际电压低于预设的过充门限值，向所述蓄电池充电。

5.根据权利要求1所述的太阳能灯具管理方法，其特征在于，还包括：

当所述蓄电池开始向照明灯供电，持续记录所述照明灯的照明时间；

若所述照明时间大于预设的最大连续照明时间，使所述蓄电池停止向所述照明灯供电。

6.一种太阳能灯具管理模块，其特征在于，应用了如权利要求1至5任一所述的太阳能灯具管理方法，包括：

电量获取单元，用于获取蓄电池的剩余电量；

光伏电压采集单元，用于获取太阳能充电组件的光伏输出电压；

控制单元，分别与所述电量获取单元、光伏电压采集单元连接，用于依据所述剩余电量和所述光伏输出电压，控制所述蓄电池向所述照明灯的输出状态。

7.一种照明系统，其特征在于，包括：

沿道路两侧设置的多个路灯，每个所述路灯皆包括如权利要求6所述的太阳能灯具管理模块、以及与所述控制单元连接的第一无线通信模块；

沿所述道路两侧设置的多个分控装置，每个所述分控装置皆包括分控处理器以及与所述分控处理器连接的状态检测单元、第二无线通信模块，所述状态检测单元用于确认交通参与者的位置状态，所述分控处理器用于依据所述位置状态生成并发送照明使能信号至所述第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于将所述照明使能信号发送至所述第一无线通信模块。

8.一种照明方法，应用于如权利要求7所述的照明系统，其特征在于，包括以下步骤：

沿道路走向将多个路灯分为多个照明路段，多个所述分控装置与多个所述照明路段一一对应设置；每个所述照明路段中所述分控装置的所述第二无线通信模块的通信距离覆盖该照明路段中多个所述第一无线通信模块；

若所述状态检测单元确认有交通参与者，通过所述分控处理器和第二无线通信模块发送照明使能信号至该照明路段中多个所述第一无线通信模块，使得该照明路段中多个所述路灯开始照明。

9.根据权利要求8所述的照明方法，其特征在于，每个所述照明路段对应的所述分控装置超前该照明路段预设的提前亮灯距离进行设置；多个所述分控处理器发出的所述照明使能信号皆不相同。

10.根据权利要求8所述的照明方法，其特征在于，还包括以下步骤：

若所述状态检测单元确认无交通参与者，则持续记录路段空闲时间；

若所述空闲时间超过预设的空闲时间阈值，通过所述分控处理器和第二无线通信模块发送照明停止信号至该照明路段中所述第一无线通信模块，使得该照明路段中所述路灯停止照明。

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