CN206831378U - 一种太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能路灯，其包括LED路灯、太阳能电池板、电池模块和控制器，太阳能电池板包括强光型太阳能电池板和弱光型太阳能电池板，强光型太阳能电池板、弱光型太阳能电池板、LED路灯和电池模块分别与控制器电性连接。本实用新型提供的太阳能路灯，其无需电力供电、亮度高且亮度智能可调，适用于各种环境及各种道路，且其具有低成本，环保节能的优点。

Description

一种太阳能路灯

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能路灯。

背景技术

现有的路灯系统大部份都是由市电供电，发光灯具一般为高压钠灯，整个路灯系统的安装需耗费大量的电能及电缆线，安装成本高，此外，高压钠灯的调光性能差，特别是在深夜车流量较小时，会浪费大量的电能，且高压纳灯灯管的使用寿命远较LED路灯短。

随着太阳能技术的迅猛发展，许多道路的路灯系统采用了太阳能发电技术，结合LED照明技术，太阳能LED路灯节约了大量的电能，由于太阳能路灯无需挖地铺设大量的电源线，可节约大量的成本及线材，且安装过程也因此大为减化，减少了施工费用。然而，太阳能电池板与蓄电池高昂的费用，成为太阳能路灯技术发展的瓶颈，且铅酸电池使用寿命为3至5年，不合理的使用会导致其提前失效，长时间的亏电是导致蓄电池提前失效的主要原因。

目前广泛使用的太阳能路灯，往往由于太阳能的不稳定，如阴雨天，下雪、乌云、建筑、树木等遮挡，光伏发电功率不能做得很大，如太阳能电池板不能太大，对安装环境也有较高的要求；除了其整体效率低下外，同时受多种技术、材料等因素制约，太阳能路灯的功率低，亮度不够，不适用于主、次、支干道的公路照明，对于双向三车道以上的公路照明更加无法达到使用要求,导致目前的太阳能路灯照明不适用于二车道以上的道路；由于技术上的原因，提供的能源也相对有限，故现用的太阳能路灯常因供电不足而经常灭灯，达不到道路照明的实际要求；再者，现有太阳能路灯控制器都是以光控加延时的方式控制LED灯具的开关，在车/人流量较小或无人时，LED路灯也正常照明，在连续阴雨天，蓄电池长时间得不到充电，从而导致亏电失效。

发明内容

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种太阳能路灯，其无需电力供电、亮度高且亮度智能可调，适用于各种环境及各种道路，且其具有低成本，环保节能的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种太阳能路灯，其包括LED路灯、太阳能电池板、电池模块和控制器，太阳能电池板包括强光型太阳能电池板和弱光型太阳能电池板，强光型太阳能电池板、弱光型太阳能电池板、LED路灯和电池模块分别与控制器电性连接。

本实用新型中，LED路灯的功率为10瓦-120瓦。

与现有技术相比，本实用新型提供的太阳能路灯，通过将强光型太阳能电池板与弱光型太阳能电池板配合使用，即使在照度300lx的环境下也能将光能转换为电能，并向电池模块进行充电，实现了只要有白天便能充电的突破。

根据本实用新型另一具体实施方式，LED路灯包括壳体、灯罩、灯板及由壳体、灯罩形成的空腔，灯板设置于空腔内。

本实用新型中，灯罩为透明灯罩。

根据本实用新型另一具体实施方式，灯板进一步包括铝基板、LED灯珠、偏光透镜，LED灯珠和偏光透镜设置于铝基板上，偏光透镜上设有用于容纳LED灯珠的内腔，LED灯珠设置于内腔内。

本实用新型中，偏光透镜为偏光蝙蝠型透镜，其用于将光线投射成蝙蝠型光斑，使得光照度、均匀度、眩光指数达到道路照明标准要求。

根据本实用新型另一具体实施方式，LED灯珠和偏光透镜的数目一致，偏光透镜呈阵列排布，每一LED灯珠设置于每一偏光透镜的内腔内。

根据本实用新型另一具体实施方式，LED路灯进一步包括散热器，散热器包括散热片，散热片设置于壳体的外表面。

根据本实用新型另一具体实施方式，LED路灯进一步包括导热垫片，导热垫片设置于空腔内，且位于灯板与壳体之间。

本实用新型中，导热垫片用于将LED路灯光源产生的热量快速地传输至散热器。

根据本实用新型另一具体实施方式，太阳能路灯进一步包括灯杆，太阳能电池板固定设置于灯杆上。

本实用新型中，为了提高能效，灯杆的高度为6-9米。

根据本实用新型另一具体实施方式，控制器进一步包括智能控制模块，智能控制模块包括微波传感器、人体热释红外线传感器和PWM调光控制模块，微波传感器，人体热释红外线传感器分别与PWM调光控制模块信号连接，PWM调光控制模块与LED路灯电性连接。

本实用新型中，微波传感器、人体热释红外线传感器用于实时获取车、人流量信号，并将车、人流量信号传输至PWM调光控制模块，PWM调光控制模块根据车、人流量信号对应调整占空比，从而调整LED路灯的功率及亮度。

本实用新型中，占空比的调整范围为10％-50％。

根据本实用新型另一具体实施方式，控制器进一步包括MPPT最大功率点跟踪控制模块，MPPT最大功率点跟踪控制模块与电池模块电性连接。

本实用新型中，MPPT最大功率点跟踪控制模块用于控制电池模块的充电。

根据本实用新型另一具体实施方式，电池模块包括超级电容电池和蓄电池。

本实用新型中，电池模块用于储存太阳能电池板的电能，并向LED路灯供电。

与现有技术相比，本实用新型具备如下有益效果：通过采用强光型太阳能电池板和弱光型太阳能电池板，在连续阴雨天也能向电池模块充电；通过采用偏光透镜，使得光照度、均匀度、眩光指数达到道路照明标准要求，使其适用于各种等级的公路；通过采用散热器及超导垫片，能快速有效散热，降低路灯工作时的温度；通过采用智能控制模块根据车、人流量实时调整LED路灯的亮度，降低了路灯的功耗，节能环保；通过采用MPPT最大功率点跟踪控制模块，使电池模块的充电效率、供电效率更高。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

附图说明

图1是实施例1提供的太阳能路灯的结构示意图；

图2是实施例1提供的太阳能路灯的结构框图；

图3是实施例1提供的太阳能路灯中LED路灯的结构示意图；

图4是实施例1提供的太阳能路灯中偏光透镜的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1和图2，本实施例提供的太阳能路灯包括：LED路灯1、太阳能电池板2、电池模块3、控制器4和灯杆5，太阳能电池板2包括强光型太阳能电池板21和弱光型太阳能电池板22，强光型太阳能电池板21、弱光型太阳能电池板22、LED路灯1和电池模块3分别与控制器4电性连接。

参见图3，图3是本实施例提供的太阳能路灯中LED路灯的结构示意图；LED路灯1包括壳体11、灯罩、灯板(未示出)、散热器12、导热垫片(未示出)及由壳体11、灯罩形成的空腔，灯板、导热垫片设置于空腔内，且导热垫片位于灯板与壳体11之间；散热器12包括若干散热片，散热片位于壳体11的上表面；参见图4，图4是本实施例提供的太阳能路灯中偏光透镜的结构示意图。灯板进一步包括铝基板(未示出)、LED灯珠(未示出)、偏光透镜13，LED灯珠和偏光透镜设置于铝基板上，偏光透镜上设有用于容纳LED灯珠的内腔131，LED灯珠和偏光透镜的数目一致，偏光透镜呈阵列排布，每一LED灯珠设置于每一偏光透镜的内腔内。

本实施例中，LED路灯的功率为10瓦-120瓦，散热器12与壳体11一体化设置，灯罩为透明灯罩，导热垫片选用导热系数高的超导垫片，偏光透镜选用偏光蝙蝠型透镜，通过对透镜的光学设计，充分利用每一束光线，使得光线投射到道路上形成一类似蝙蝠形的光斑，使得光照度、均匀度、眩光指数均在道路照明标准要求的范围内，使矩形照明光斑排布于道路上为一条亮度均匀的光带。

电池模块3包括超级电容电池和蓄电池，超级电容电池的特点是，无论充放电的电流大小均能很好地工作，而且均可工作在快速充放电状态，但其具有自放电特性差，造价昂贵的缺点；蓄电池为化学储能，充放电均有严格的要求，也难以实现快速充电及大电流放电，但其具有自放电特性优异，造价便宜的优势。采用超级电容电池与通蓄电池混合电池组，能兼具两种电池的优势，使储能蓄电池最大化地获得电能，提高供电能力，保证路灯正常稳定的工作。

其实现方式是太阳能电池板先对超级电容电池充电，超级电容电池再对蓄电池充电,最后由蓄电池向Led路灯提供照明电力。

控制器4包括智能控制模块和MPPT最大功率点跟踪控制模块。智能控制模块包括微波传感器、人体热释红外线传感器和PWM调光控制模块，所述微波传感器，所述人体热释红外线传感器分别与所述PWM调光控制模块信号连接，所述PWM调光控制模块与所述LED路灯电性连接，微波传感器、人体热释红外线传感器用于实时获取车、人流量信号，并将车、人流量信号传输至PWM调光控制模块，PWM调光控制模块根据车、人流量信号对应调整占空比，从而调整LED路灯的功率及亮度，通过采用脉冲直接驱动供电LED路灯，有效降低了路灯照明的功耗，本实施例中，脉冲平率为80赫兹-250赫兹，占空比为10％-50％；MPPT最大功率点跟踪控制模块与所述电池模块电性连接。MPPT最大功率点跟踪控制模块用于控制电池模块的充电，使得太阳能电池板向电池模块充电时，始终处于最大的充电功率状态。

灯杆5设置固定设置在地面上，太阳能电池板2通过贯穿灯杆5的穿心式螺丝设计固定设置于灯杆上。

本实施例中，根据光线投射，衰减的特点，为获得更高的能效，灯杆5为7米。

本实施例提供的太阳能路灯，通过采用强光型太阳能电池板和弱光型太阳能电池板，在连续阴雨天也能向电池模块充电；通过采用偏光透镜，使得光照度、均匀度、眩光指数达到道路照明标准要求，使其适用于各种等级的公路；通过采用散热器及超导垫片，能快速有效散热，降低路灯工作时的温度；通过采用智能控制模块根据车、人流量实时调整LED路灯的亮度，降低了路灯的功耗，节能环保；通过采用MPPT最大功率点跟踪控制模块，使电池模块的充电效率、使储能蓄电池获得充足的电能，提高供电效率及路灯工作的稳定性。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种太阳能路灯，其特征在于，包括：LED路灯、太阳能电池板、电池模块和控制器，所述太阳能电池板包括强光型太阳能电池板和弱光型太阳能电池板，所述强光型太阳能电池板、所述弱光型太阳能电池板、所述LED路灯和所述电池模块分别与所述控制器电性连接。

2.如权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述LED路灯包括壳体、灯罩、灯板及由所述壳体、灯罩形成的空腔，所述灯板设置于所述空腔内。

3.如权利要求2所述的太阳能路灯，其特征在于，所述灯板进一步包括铝基板、LED灯珠、偏光透镜，所述LED灯珠和所述偏光透镜设置于所述铝基板上，所述偏光透镜上设有用于容纳所述LED灯珠的内腔，所述LED灯珠设置于所述内腔内。

4.如权利要求3所述的太阳能路灯，其特征在于，所述LED灯珠和所述偏光透镜的数目一致，所述偏光透镜呈阵列排布，每一所述LED灯珠设置于每一所述偏光透镜的内腔内。

5.如权利要求4所述的太阳能路灯，其特征在于，所述LED路灯进一步包括散热器，所述散热器包括散热片，所述散热片设置于所述壳体的外表面。

6.如权利要求5所述的太阳能路灯，其特征在于，所述太阳能路灯进一步包括导热垫片，所述导热垫片设置于所述空腔内，且位于所述灯板与所述壳体之间。

7.如权利要求6所述的太阳能路灯，其特征在于，所述LED路灯进一步包括灯杆，所述太阳能电池板固定设置于所述灯杆上。

8.如权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述控制器进一步包括智能控制模块，所述智能控制模块包括微波传感器、人体热释红外线传感器和PWM调光控制模块，所述微波传感器，所述人体热释红外线传感器分别与所述PWM调光控制模块信号连接，所述PWM调光控制模块与所述LED路灯电性连接。

9.如权利要求7所述的太阳能路灯，其特征在于，所述控制器进一步包括MPPT最大功率点跟踪控制模块，所述MPPT最大功率点跟踪控制模块与所述电池模块电性连接。

10.如权利要求1所述的太阳能路灯，其特征在于，所述电池模块包括超级电容电池和蓄电池。