CN202993021U

CN202993021U - 一种锂电池太阳能路灯

Info

Publication number: CN202993021U
Application number: CN2012206943848U
Authority: CN
Inventors: 王东晓
Original assignee: GUANGZHOU NORTH NEW ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: GUANGZHOU NORTH NEW ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-12-14

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池太阳能路灯，包括有灯杆，灯杆底端设有地脚笼，灯杆上连接有灯臂，灯臂的一端设有LED路灯灯头，LED路灯灯头背部设有感光控制元件、内部设有灯头控制电路，灯杆顶端设有连接座，连接座上设有太阳能支架及太阳能板，太阳能板背部连接有电池盒，所述电池盒内设有太阳能蓄电池,太阳能蓄电池采用磷酸铁锂电池组，磷酸铁锂电池组内部设有电池控制电路板，在连接座与灯杆之间设有防水接线盒，连接线依次从电池盒引出穿过连接座、防水接线盒、灯杆、灯臂与LED控制电路板电连接。本实用新型太阳能路灯外形美观、结构安全、安装方便、电路可靠且功能性强、效率高、性能稳定，能满足多种工作方式的需求。

Description

一种锂电池太阳能路灯

技术领域

本实用新型涉及到路灯技术领域，尤其是一种锂电池太阳能路灯。

背景技术

传统太阳能路灯采用铅酸蓄电池或者胶体电池，具有体积大，重量大、寿命差等缺点，且安装和维护不方便，采用地埋式安装，安装工作量大，需要做防水防腐处理，安全性和可靠性也较差。本实用新型产品采用磷酸铁锂电池作为太阳能储能装置，能量密度高，相对于传统铅酸电池和胶体电池具有重量轻、体积小、寿命长等优点，且安装于灯杆顶部，结构安全，安装简单。整个太阳能LED路灯具备充放电保护功能、光控时控功能、放电功率调节功能等多种保护功能和节能工作模式，外形结构安全、美观，系统电路稳定、可靠，是一种新型的锂电池太阳能路灯。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电路可靠、结构安全、安装便利且功能性强、效率高、性能稳定的锂电池太阳能路灯。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种锂电池太阳能路灯，包括有灯杆，灯杆底端设有地脚笼，灯杆上连接有灯臂，灯臂的一端设有LED路灯灯头，LED路灯灯头背部设有感光控制元件、内部设有灯头控制电路，灯杆顶端设有连接座，连接座上设有太阳能支架及太阳能板，太阳能板背部连接有电池盒，所述的太阳能蓄电池采用磷酸铁锂电池组，太阳能蓄电池安装于太阳能路灯灯杆顶部的电池盒内，磷酸铁锂电池组内部设有电池控制电路板，在连接座与灯杆之间设有防水接线盒，连接线输入端从电池盒引出穿过防水连接盒与太阳能板电缆相连接，连接线输出端依次从电池盒引出穿过连接座、防水接线盒、灯杆、灯臂与灯头控制电路相连接；所述灯头控制电路包括依次连接的防雷模块、防反接电路、过压/欠压监测模块、感光控制电路、LED驱动电路、定时控制电路,所述电池控制电路包括依次连接的充电控制电路、过充保护电路、放电控制电路、过放保护电路，所述太阳能板与充电控制电路连接，过放保护电路与防雷模块连接，LED驱动电路与LED光源连接。

所述的太阳能路灯的工作原理为白天有阳光的时候太阳能板在阳光照射下通过光能转换原理产生电能并存储在蓄电池中，充电保护电路能控制充电状态，有效保护电池不反充、不过充，夜晚通过感光控控制电路检测太阳能板的阳光照射情况，当检测阳光不足的时候磷酸铁锂电池组对灯头供电，实现亮灯照明功能，在环境阳光恢复即天亮之时，又通过感光控制电路自动检测阳光情况，以实现天亮自动关灯。

所述的太阳能路灯在光控自动亮灯之后又通过时控电路控制亮灯状态，可实现在设定的时间范围内不同功率的亮灯模式，如亮灯之后几个小时全功率亮灯，以达到最佳的亮灯效果，之后又通过时控电路调节灯头功率，使之以较低的功率亮灯，达到最基本的照明要求，最终实现节能省电效果。

所述的太阳能路灯采用耐高温、长寿命的磷酸铁锂电池组（LiFePO4/lithium iron phosphate）作为蓄电池，并具备太阳能充电功能、充电保护功能、放电保护功能。

所述的太阳能路灯采用LED光源，并且由多组LED串并联通过一对正负极电源线与灯头内部的控制电路板相连接，控制电路板的输入端通过正负极电源线与磷酸铁锂电池组相连接。

所述的太阳能路灯采用的磷酸铁锂电池组安装于太阳能路灯的顶部——太阳能板之后的支架上，并配有专门的电池盒固定件，安全、牢固。

太阳能板通过两条正负极电缆与电池组充电端口连接，LED路灯灯头通过两条正负极电源线与电池组放电端口连接，且配有防水接线盒，适合户外安装环境。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本实用新型太阳能路灯外形美观、结构安全、安装方便、电路可靠且功能性强、效率高、性能稳定，能满足多种工作方式的需求。

附图说明

图1为本实用新型太阳能路灯结构分解示意图；

图2为图1的组合状态示意图；

图3为本实用新型灯头控制电路原理框图；

图4为电池保护板工作原理图；

图5为LED驱动工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1到图3所示，一种太阳能LED路灯，包括有灯杆1，灯杆1底端设有地脚笼2，灯杆1上连接有灯臂3，灯臂3的一端设有LED路灯灯头4，LED路灯灯头4内设灯头控制电路，灯杆1顶端设有连接座5，连接座5上设有太阳能支架7及太阳能板8，太阳能板8背部连接有电池盒6，电池盒6内采用磷酸铁锂电池组，磷酸铁锂电池组内部设有充放电控制电路板，在连接座5与灯杆1之间设有防水接线盒9，连接线10依次从电池盒6引出穿过连接座5、防水接线盒9、灯杆1、灯臂3与灯头控制电路相连接；所述灯头控制电路包括依次连接的防雷模块、防反接电路、过压/欠压监测模块、感光控制电路、LED驱动电路、定时控制电路,所述电池控制电路包括依次连接的充电控制电路、过充保护电路、放电控制电路、过放保护电路，所述太阳能板与充电控制电路连接，过放保护电路与防雷模块连接，LED驱动电路与LED光源连接。

太阳能路灯工作原理请结合图4和图5所示，整个工作原理分为电池控制电路板工作原理及LED驱动电路工作原理两部分。

一、电池控制电路板工作原理说明

由8节电池串联组成一个电池组，标称电压为25.6V，电池保护板对每节电池都有过充保护功能，以B8电池为例；电池的负极接到IC的VSS（15脚），电池的正极通过电阻R10连接到Vd(17脚)，当IC检测到电池电压大于3.65V时，通过Ba14（16脚）输出高电平到Q8的栅极，Q8导通后将原本通过B8的电流转而通向电阻R18，达到对B8电池的过充保护，也能确保继续对同一回路上的其它电池进行充电。同理，对其它电池也是采用相同的开启旁路方法来达到对每节电池的过充保护。

同时，当8串电池的总电压高于设定值时，将通过CO2(3脚)输出低电平到Q10的基极，Q10导通，R38变成高电平，Q11导通，Q12的栅极变成低电平，Q12截止，关断输入，达到对整租电池的过充保护。

当整组电池处于对外放电状态时，其中有单节电池电压低于设定值或者总电压低于设定值时，通过DO2（2脚）输出低电平到Q13的栅极，Q13截止，整组电池组停止对外放电，达到过放保护功能。

每块保护板上的每组电池保护功能都是相同原理。

二、LED驱动电路工作原理

所述的太阳能路灯灯头控制电路板是一个由单片机及其外围元件所组成的驱动控制电路，具有防雷及过压检测功能、LED降压恒流驱动功能、欠压监测功能、感光控制功能、时控控制功能、短路监测功能。

1、防雷及过压检测电路：由VR1及F1组成防雷电路。由R1,R2,R3,C1,U3组成电压监测电路，当监测到输入电压高于设定值时输出低电平信号到场效应管M1的栅极，关断输入。

2、LED降压恒流驱动：由C2,C3,U1,D1,L1,C4,C5,R25,R26,R27,R28,C14,C15，R21,R22,R23,Q1,U6等组成降压恒流驱动电路。

3、单片机供电电路：由R12,U5,C7,R13,R14,C8,C9等组成一个5.0V的供电源。

4、欠压监测电路:由R6,R7,R8,R9,R10,R11等组成欠压监测电路，当电压低于设定值时，输出低电平到单片机U2的2脚。

5、感光控制电路：由R15,R16,ZD2,C11等组成光控电路，白天时输出高电平到U2的4脚，天黑时输出低电平到U2的4脚。

6、短路监测电路：由R19,R20,C13,U6的2脚、3脚、1脚组成短路监测电路，当有短路时，U6的1脚输出高电平到U2的5脚。

7、单片机功能；单片接收各路信号，并根据程序要求，当欠压时、光控为高电平时、短路时，单片机的7脚输出低电平到U1的4脚，LED驱动停止输出。当光控为低电平时，而其它功能都正常时，U2的7脚输出高电平到U1的4脚，LED驱动开启输出。当定时到程序设定值时，U2的3脚输出高电平到Q1的栅极，调整LED驱动输出电流的控制。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种锂电池太阳能路灯，包括有灯杆（1），灯杆（1）底端设有地脚笼（2），灯杆（1）上连接有灯臂（3），灯臂（3）的一端设有LED路灯灯头（4），LED路灯灯头（4）内部设灯头控制电路，外部设置有感光控制元件，灯杆（1）顶端设有连接座（5），连接座（5）上设有太阳能支架（7）及太阳能板（8），太阳能板（8）背部连接有电池盒（6），其特征在于：所述电池盒（6）内设有太阳能蓄电池，太阳能蓄电池采用磷酸铁锂电池组，磷酸铁锂电池组内部设有充放电控制电路板，在连接座（5）与灯杆（1）之间设有防水接线盒（9），连接线（10）依次从电池盒（6）引出穿过连接座（5）、防水接线盒（9）、灯杆（1）、灯臂（3）与灯头控制电路相连接；所述灯头控制电路包括依次连接的防雷模块、防反接电路、过压/欠压监测模块、感光控制电路、LED驱动电路、定时控制电路,所述电池控制电路包括依次连接的充电控制电路、过充保护电路、放电控制电路、过放保护电路，所述太阳能板（8）与充电控制电路连接，过放保护电路与防雷模块连接，LED驱动电路与LED光源连接。