CN113966054A - 太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

太阳能路灯包括通信单元、控制单元、供电单元、电压电流采集单元、路灯驱动单元；路灯驱动单元能够驱动路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关；供电单元包括太阳能收集单元将太阳能转化成为太阳能路灯供电的电能；电压电流采样单元能够采集太阳能路灯照明所用的电压、电流信息，并将电压、电流信息传送至控制单元；控制单元再将电压、电流信息通过通信单元传送至外部控制器；控制单元接收来自外部控制器的通信信息，解析出控制指令，并依据控制指令控制路灯驱动单元控制路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关。对路灯的电压与电流实时情况进行采集分析，对路灯的输出功率进行智能化的实时调节控制，提高电能的使用效率。

Description

太阳能路灯

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，具体涉及一种太阳能路灯。

背景技术

随着物联网技术与照明技术的快速发展，路灯等照明设备改变了我们的生活，也逐渐智能化，为我们的生活提供便利。

在我们的生活中，路灯数量非常多。因此，对路灯的控制与路灯的能源成为路灯领域的研究重点。现有的路灯控制方式是非智能控制，只是单纯的采用定时开关来控制路灯的亮灭，电力资源遭到浪费。

对于路灯来说，可再生绿色能源的供电如太阳能路灯不会污染环境，但现有技术中太阳能蓄电池的寿命和储能能力有限，也需要合理使用。同时，对路灯的智能控制，可以节省人力与物力，降低管理成本，节省资源。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出适合大规模部署易于管理的太阳能路灯。

本申请解决上述技术问题的技术方案是一种太阳能路灯，包括通信单元、控制单元、供电单元、电压电流采集单元、路灯驱动单元；通信单元与控制单元电信号连接，用于接收外部包括控制指令的通信信息，并传递给控制单元；控制单元与路灯驱动单元电信号连接，路灯驱动单元能够驱动路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关；供电单元包括太阳能收集单元，太阳能收集单元用于将太阳能转化成为太阳能路灯供电的电能；电压电流采样单元与控制单元电信号连接；电压电流采样单元能够采集太阳能路灯照明所用的电压、电流信息，并将电压、电流信息传送至控制单元；控制单元再将电压、电流信息通过通信单元传送至外部控制器；控制单元接收来自外部控制器的通信信息，解析出控制指令，并依据控制指令控制路灯驱动单元控制路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关。

通信单元包括第一通信单元、第二通信单元，第一通信单元与互联网络联通，通过互联网络，外部手机、电脑能够控制太阳能路灯；第二通信单元与可以与外部遥控器联通，通过外部遥控器能够近距离控制太阳能路灯。

通信单元包括第一通信单元包括为NB-IoT（Narrow Band -Internet of Things，窄带物联网技术）通信模块和或4G网络模块。

通信单元包括第二通信单元包括为2.4G通信模块和或红外信号通信模块。

供电单元包括太阳能收集单元；太阳能收集单元包括太阳能板，太阳能蓄电池，太阳能板收集太阳能，给太阳能蓄电池充电；电压电流采样单元也采集太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息；电压电流采样单元获得的太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息也传送至控制单元；控制单元再将太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息传送至外部控制器；控制单元根据太阳能蓄电池电压大小，控制路灯驱动单元是否使用太阳能蓄电池存储电量；或控制单元根据外部控制器发来的指令，控制路灯驱动单元是否使用太阳能蓄电池存储电量。

供电单元还包括市电单元；控制单元根据太阳能蓄电池电压大小，控制路灯驱动单元优先使用太阳能蓄电池存储电量；太阳能蓄电池中电量不足，控制单元控制路灯驱动单元采用市电电量驱动路灯。

供电单元还包括12V输出电池；通过太阳能板或太阳能蓄电池给12V输出电池充电，12V输出电池再为通信单元、控制单元、电压电流采集单元和路灯驱动单元供电。

太阳能路灯，还包括检测传感器，用于外部照明条件的检测；检测传感器和控制单元电连接，并将获取的外部照明条件信息传递至控制单元；控制单元再将外部照明条件信息传送至外部控制器；控制单元根据外部控制器来的控制指令，决定是否进行外部照明条件的检测和检测参数。

外部照明条件信息包括环境光照度信息。

控制单元，通过PWM信号来控制路灯驱动单元控制太阳能路灯的亮灭状态、亮度状态和定时状态。

同现有技术相比较，本申请的有益效果是：本申请中的太阳能路灯可以对路灯的电压与电流实时情况进行采集分析，可对路灯的输出功率进行实时调节，对路灯进行智能化的控制，控制路灯的功率输出状态，来达到资源有效利用，减少不必要的浪费。相比于传统方式控制路灯，本申请能减少了能源浪费，提高了能源使用效率，对路灯能进行智能化精细化的个性化管理。

附图说明

图1是太阳能路灯优选实施例功能框图；

图2是太阳能路灯控制系统优选实施例的组网示意图；

图3是太阳能路灯带市电单元优选实施例功能框图；

图4是太阳能路灯带两种通信模块优选实施例功能框图；

图5是太阳能路灯和操作单元互动的功能示意框图；图5中的操作单元为外部控制器。

具体实施方式

以下结合各附图对本申请内容做进一步详述。

如图1所示的一种太阳能路灯的实施例中，包括通信单元、控制单元、供电单元、电压电流采集单元、路灯驱动单元；通信单元与控制单元电信号连接，用于接收外部包括控制指令的通信信息，并传递给控制单元；控制单元与路灯驱动单元电信号连接，路灯驱动单元能够驱动路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关；供电单元包括太阳能收集单元，太阳能收集单元用于将太阳能转化成为太阳能路灯供电的电能；电压电流采样单元与控制单元电信号连接；电压电流采样单元能够采集太阳能路灯照明所用的电压、电流信息，并将电压、电流信息传送至控制单元；控制单元再将电压、电流信息通过通信单元传送至外部控制器；控制单元接收来自外部控制器的通信信息，解析出控制指令，并依据控制指令控制路灯驱动单元控制路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关。

通过向外部控制器传送实时电压电流信息，方便外部控制器掌握路灯的功耗，并能依据现实条件及时输出适宜的控制指令；灯具能实时解析外部控制指令，能够方便设置路灯的开关，在控制灯的开关时刻，能够安全有效地使用太阳能。

如附图2和一些附图中未显示的一种太阳能路灯的实施例中，通信单元包括第一通信单元、第二通信单元，第一通信单元与互联网络联通，通过互联网络，外部手机、电脑能够控制太阳能路灯；第二通信单元与可以与外部遥控器联通，通过外部遥控器能够近距离控制太阳能路灯。近距离的第二通信单元，支持遥控器，方便近距离维护灯具，定位问题，在网络失效的时候，可以通过近距离控制路灯开关。

如图4所示的一种太阳能路灯的实施例中，通信单元包括第一通信单元包括为NB-IoT（Narrow Band -Internet of Things，窄带物联网技术）通信模块和或4G网络模块。采用运营商网络，大量的路灯之间的路由关系由运营商网络负责，系统管控简单。

如图4所示的一种太阳能路灯的实施例中，通信单元包括第二通信单元包括为2.4G通信模块和或红外信号通信模块。采用近距离的控制模块，方便维护人员在路灯下无接触的维护灯具，不用梯子等爬升工具。

在一些附图中未显示的一种太阳能路灯的实施例中，供电单元包括太阳能收集单元；太阳能收集单元包括太阳能板，太阳能蓄电池，太阳能板收集太阳能，给太阳能蓄电池充电；电压电流采样单元也采集太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息；电压电流采样单元获得的太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息也传送至控制单元；控制单元再将太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息传送至外部控制器；控制单元根据太阳能蓄电池电压大小，控制路灯驱动单元是否使用太阳能蓄电池存储电量；或控制单元根据外部控制器发来的指令，控制路灯驱动单元是否使用太阳能蓄电池存储电量。在控制灯的开关时刻，判断太阳能蓄电池电压，能够更安全更有效地使用太阳能，尤其是采集蓄电池电压信息，充电电流信息，可以判断电池的老化程度及其状态和健康程度，便于制定维护管理计划；能保护延长太阳能蓄电池的使用寿命。

如图3和图4所示的一种太阳能路灯的实施例中，供电单元还包括市电单元；控制单元根据太阳能蓄电池电压大小，控制路灯驱动单元优先使用太阳能蓄电池存储电量；太阳能蓄电池中电量不足，控制单元控制路灯驱动单元采用市电电量驱动路灯。采用市电作为备份，可以提高服务质量，在太阳不足的冬季，能够有效支持照明需要。

在一些附图中未显示的一种太阳能路灯的实施例中，供电单元还包括12V输出电池；通过太阳能板或太阳能蓄电池给12V输出电池充电，12V输出电池再为通信单元、控制单元、电压电流采集单元和路灯驱动单元供电。

在一些附图中未显示的一种太阳能路灯的实施例中，还包括检测传感器，用于外部照明条件的检测；检测传感器和控制单元电连接，并将获取的外部照明条件信息传递至控制单元；控制单元再将外部照明条件信息传送至外部控制器；控制单元根据外部控制器来的控制指令,决定是否进行外部照明条件的检测和检测参数。外部照明条件信息包括环境光照度信息。环境光照度信息被发送至外部控制器，给外部控制器提供了准确信息，这些信息用于各个路灯输出功率的重要参考。各个具体路灯由于具体的位置信息不同，其环境光照度信息也会不同，提供的每个灯具各自的环境光照度信息，能精准地进行单个灯具的输出功率的调控，能将太阳能路灯的能量利用效率最大化。相比统一进行输出功率的调整，这样的太阳能灯能用于精准控制每个路灯输出适宜的功率。

在一些附图中未显示的一种太阳能路灯的实施例中，控制单元，通过PWM信号来控制路灯驱动单元控制太阳能路灯的亮灭状态、亮度状态和定时状态。

本申请中的太阳能路灯包括通信单元、控制单元、供电单元、电压电流采集单元、路灯驱动单元；路灯驱动单元能够驱动路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关；供电单元包括太阳能收集单元将太阳能转化成为太阳能路灯供电的电能；电压电流采样单元能够采集太阳能路灯照明所用的电压、电流信息，并将电压、电流信息传送至控制单元；控制单元再将电压、电流信息通过通信单元传送至外部控制器；控制单元接收来自外部控制器的通信信息，解析出控制指令，并依据控制指令控制路灯驱动单元控制路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关。对路灯的电压与电流实时情况进行采集分析，可对路灯的输出功率进行智能化的实时调节控制，提高电能的使用效率。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包括在本申请专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能路灯，其特征在于，包括通信单元、控制单元、供电单元、电压电流采集单元、路灯驱动单元；

所述通信单元与所述控制单元电信号连接，用于接收外部包括控制指令的通信信息，并传递给控制单元；

所述控制单元与路灯驱动单元电信号连接，路灯驱动单元能够驱动路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关；

所述供电单元包括太阳能收集单元，太阳能收集单元用于将太阳能转化成为太阳能路灯供电的电能；

所述电压电流采样单元与控制单元电信号连接；电压电流采样单元能够采集太阳能路灯照明所用的电压、电流信息，并将电压、电流信息传送至控制单元；控制单元再将电压、电流信息通过通信单元传送至外部控制器；

所述控制单元接收来自外部控制器的通信信息，解析出控制指令，并依据控制指令控制路灯驱动单元控制路灯开、关、调节亮度、定时开或定时关。

2.根据权利要求1所述太阳能路灯，其特征在于，

所述通信单元包括第一通信单元、第二通信单元，第一通信单元与互联网络联通，通过互联网络，外部手机、电脑能够控制所述太阳能路灯；

第二通信单元与可以与外部遥控器联通，通过外部遥控器能够近距离控制所述太阳能路灯。

3.根据权利要求2所述太阳能路灯，其特征在于，

所述通信单元包括第一通信单元包括为NB-IoT（Narrow Band -Internet of Things，窄带物联网技术）通信模块和或4G网络模块。

4.根据权利要求2所述太阳能路灯，其特征在于，

所述通信单元包括第二通信单元包括为2.4G通信模块和或红外信号通信模块。

5.根据权利要求1所述太阳能路灯，其特征在于，

所述供电单元包括太阳能收集单元；

太阳能收集单元包括太阳能板，太阳能蓄电池，太阳能板收集太阳能，给太阳能蓄电池充电；

所述电压电流采样单元也采集太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息；所述电压电流采样单元获得的太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息也传送至控制单元；控制单元再将太阳能蓄电池电压和太阳能板充电电流信息传送至外部控制器；

所述控制单元根据太阳能蓄电池电压大小，控制路灯驱动单元是否使用太阳能蓄电池存储电量；

或所述控制单元根据外部控制器发来的指令，控制路灯驱动单元是否使用太阳能蓄电池存储电量。

6.根据权利要求5所述太阳能路灯，其特征在于，

所述供电单元还包括市电单元；

所述控制单元根据太阳能蓄电池电压大小，控制路灯驱动单元优先使用太阳能蓄电池存储电量；太阳能蓄电池中电量不足，控制单元控制路灯驱动单元采用市电电量驱动路灯。

7.根据权利要求1所述太阳能路灯，其特征在于，

所述供电单元还包括12V输出电池；通过太阳能板或太阳能蓄电池给12V输出电池充电，12V输出电池再为通信单元、控制单元、电压电流采集单元和路灯驱动单元供电。

8.根据权利要求1所述太阳能路灯，其特征在于，

还包括检测传感器，用于外部照明条件的检测；

所述检测传感器和所述控制单元电连接，并将获取的外部照明条件信息传递至所述控制单元；控制单元再将外部照明条件信息传送至外部控制器；

所述控制单元根据外部控制器来的控制指令，决定是否进行外部照明条件的检测和检测参数。

9.根据权利要求8所述太阳能路灯，其特征在于，

所述外部照明条件信息包括环境光照度信息。

10.根据权利要求1所述太阳能路灯，其特征在于，

所述控制单元，通过PWM信号来控制路灯驱动单元控制太阳能路灯的亮灭状态、亮度状态和定时状态。

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