CN207740963U - 一种扁平式太阳能路灯锂电池模组 - Google Patents

一种扁平式太阳能路灯锂电池模组 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，包括太阳能电池板和锂电池模组，光伏控制器的输出端连接有智能充电电路，智能充电电路包括用于进行电能转换的稳压变换器和用于进行电量检测的电能检测模块，锂电池模组包括用于进行充电管理的充电保护电路和可充电锂电池，充电保护电路从稳压变换器引入供电电压再输入至可充电锂电池的输入端，可充电锂电池的输出端连接有光敏开关控制电路，光敏开关控制电路直接连接至路灯供电端。本实用新型实现了对太阳能路灯锂电池模组的自动充电和对输出电压的自动调整，安全稳定性好，节能环保。

Description

一种扁平式太阳能路灯锂电池模组
技术领域
本实用新型涉及太阳能路灯设备领域，具体为一种扁平式太阳能路灯锂电池模组。
背景技术
太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池(胶体电池)储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯。太阳能路灯无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点。可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。太阳能路灯系统组成是由LED光源(含驱动)、太阳能电池板、蓄电池(包括蓄电池保温箱)、太阳能路灯控制器、路灯灯杆(含基础)及辅料线材等几部分构成，其中太阳能路灯的锂电池模组的设计对于整个太阳能路灯的效果来讲非常关键。随着太阳能路灯的运用越来越广泛，一些不足之处也逐渐暴露出来。
例如，授权公告号为206282901U，专利名称为一种太阳能路灯用锂电池模组的实用新型/实用新型专利：
包括壳体、控制器和若干个电池组，在壳体内设有两个固定架，在固定架上设有滑道，在固定架上设有至少两个活动杆，活动杆底部的两端分别各设有一个滑块，活动杆可沿固定架滑动，在活动杆上设有可以固定电池组的卡夹，在壳体的内侧壁上设有若干个散热装置，散热装置包括散热板和散热片，在散热板上设有散热片，散热板通过弹簧与壳体的内侧壁相连，在壳体上设有将热量排到外面的通风口。控制器和若干个电池组通过卡夹固定在壳体内，可以适用不同大小的控制器和电池组，散热片与电池组接触，通过散热装置和通风口对其散热；具有结构简单、组装便捷、使用安全等优点
但是，该太阳能路灯用锂电池模组不能够对输出的电压进行自动调整，不能够实现对路灯亮度的调整，造成大量的能源浪费。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，能有效的解决背景技术提出的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，包括太阳能电池板和锂电池模组，所述太阳能电池板由多个并联的光伏阵列单元和用于进行逆变操作的光伏控制器，所述光伏控制器的输出端连接有智能充电电路，所述智能充电电路包括用于进行电能转换的稳压变换器和用于进行电量检测的电能检测模块，所述稳压变换器的输出端通过导线连接至的锂电池模组充电端为装置供电；所述锂电池模组包括用于进行充电管理的充电保护电路和可充电锂电池，所述充电保护电路从稳压变换器引入供电电压再输入至可充电锂电池的输入端，所述可充电锂电池的输出端连接有光敏开关控制电路，所述光敏开关控制电路直接连接至路灯供电端。
进一步地，所述光伏控制器采用Boost升压电路制成，光伏控制器中开关管的门极与栅极之间连接有电压串并转换器。
进一步地，所述电压串并转换器的并联输入端口通过导线分别与每个光伏阵列单元的电压输出端相连。
进一步地，所述电能检测模块包括传感器组和电池管理芯片，所述传感器组包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，传感器组输出电压、电流和温度参数至电池管理芯片。
进一步地，所述光敏开关控制电路包括光敏传感器和可调电压电路，所述光敏传感器串联在可调电压电路的电压调整引脚。
进一步地，所述可调电压电路采用Boost-Buck复合电路组成，且可调电压电路的电压输出端与反馈引脚之间连接有用于进行功率调整的最大功率跟踪器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过设置电压串并转换器，将多个并列光伏阵列单元的输出电压转换成一路电压，再通过光伏控制器和稳压变换器实现电压变换，得到稳定的输出电压给可充电锂电池充电，并且在充电过程中增加了电能检测模块和充电保护电路，能够自动调整充电电压大小并且进行过充保护，提高充电装置的安全稳定性能。
本实用新型通过设置光敏开关控制电路，利用光敏传感器检测当前环境的亮度值，通过光敏传感器的阻值变换改变可调电压电路的输出电压的大小，即实现了根据周围环境亮度对路灯亮度的自动调整，且通过最大功率跟踪器实现最大功率跟踪，从而有效提高电能利用效率。
综上所述，本实用新型实现了对太阳能路灯锂电池模组的自动充电和对输出电压的自动调整，安全稳定性好，节能环保。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框图；
图2为光伏控制器的原理示意图。
图中标号：
1-太阳能电池板；2-锂电池模组；3-智能充电电路；4-光敏开关控制电路；
101-光伏阵列单元；102-光伏控制器；103-电压串并转换器；201-充电保护电路；202-可充电锂电池；301-稳压变换器；302-电能检测模块；303- 传感器组；304-电池管理芯片；401-光敏传感器；402-可调电压电路；403- 最大功率跟踪器。
具体实施方式
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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，包括太阳能电池板1和锂电池模组2，所述太阳能电池板1由多个并联的光伏阵列单元101和用于进行逆变操作的光伏控制器102，所述光伏控制器102的输出端连接有智能充电电路3，所述光伏控制器102采用Boost升压电路制成，光伏控制器102中开关管的门极与栅极之间连接有电压串并转换器103；所述电压串并转换器103的并联输入端口通过导线分别与每个光伏阵列单元101 的电压输出端相连。所述光伏阵列单元101用于将太阳能转换成电能，并且各个光伏阵列单元101之间相互独立，每个光伏阵列单元输出的电信号通过电压串并转换器103转换成一路电压后输入至光伏控制器102，所述光伏控制器102用于升高光伏阵列单元101产生的电压，便于向蓄电池进行充电。
补充说明的是，如图2所示，光伏控制器102的Boost升压电路的工作原理为当开关管s导通时，二极管VD反向阻断，电源与负载隔离；当开关管s断开时，二极管VD正向导通，电源与负载构成通路，电源向负载供电。
所述智能充电电路3包括用于进行电能转换的稳压变换器301和用于进行电量检测的电能检测模块302，所述稳压变换器301的输出端通过导线连接至的锂电池模组2充电端为装置供电；所述电能检测模块302包括传感器组 303和电池管理芯片304，所述传感器组303包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，传感器组303输出电压、电流和温度参数至电池管理芯片304。所述稳压变换器301将从光伏控制器102输出的电压进行稳压变换，变换成可充电锂电池202所需要的充电电压；所述传感器组303对电路的参数进行实时监测，得到的参数传输至电池管理芯片304的参数采集端，电池管理芯片304将采集到的参数计算转换成电量，判断当前稳压变换器301的输出电压是否满足后续锂电池模组2的充电电压的要求。
所述锂电池模组2包括用于进行充电管理的充电保护电路201和可充电锂电池202，所述充电保护电路201从稳压变换器301引入供电电压再输入至可充电锂电池202的输入端，所述可充电锂电池202的输出端连接有光敏开关控制电路4，所述光敏开关控制电路4直接连接至路灯供电端。所述充电保护电路201内置有过压保护电路和过流保护电路，保护电路安全，提高稳定性能。
可充电锂电池202直接为路灯进行供电，所述光敏开关控制电路4包括光敏传感器401和可调电压电路402，所述光敏传感器401串联在可调电压电路402的电压调整引脚。所述可调电压电路402采用Boost-Buck复合电路组成，且可调电压电路402的电压输出端与反馈引脚之间连接有用于进行功率调整的最大功率跟踪器403。所述光敏传感器401用于检测光照的强弱，光敏传感器401的电阻随着光照强度变换，从而控制可调电压电路402的输出电压大小，利用最大功率跟踪器403实现输出电压和输入电压的功率之间的匹配操作，从而提高装置的功率利用率。
本实用新型的特点包括：
本实用新型通过设置电压串并转换器，将多个并列光伏阵列单元的输出电压转换成一路电压，再通过光伏控制器和稳压变换器实现电压变换，得到稳定的输出电压给可充电锂电池充电，并且在充电过程中增加了电能检测模块和充电保护电路，能够自动调整充电电压大小并且进行过充保护，提高充电装置的安全稳定性能。
本实用新型通过设置光敏开关控制电路，利用光敏传感器检测当前环境的亮度值，通过光敏传感器的阻值变换改变可调电压电路的输出电压的大小，即实现了根据周围环境亮度对路灯亮度的自动调整，且通过最大功率跟踪器实现最大功率跟踪，从而有效提高电能利用效率。
综上所述，本实用新型实现了对太阳能路灯锂电池模组的自动充电和对输出电压的自动调整，安全稳定性好，节能环保。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，包括太阳能电池板(1)和锂电池模组(2)，其特征在于：所述太阳能电池板(1)由多个并联的光伏阵列单元(101)和用于进行逆变操作的光伏控制器(102)，所述光伏控制器(102)的输出端连接有智能充电电路(3)，所述智能充电电路(3)包括用于进行电能转换的稳压变换器(301)和用于进行电量检测的电能检测模块(302)，所述稳压变换器(301)的输出端通过导线连接至的锂电池模组(2)充电端为装置供电；所述锂电池模组(2)包括用于进行充电管理的充电保护电路(201)和可充电锂电池(202)，所述充电保护电路(201)从稳压变换器(301)引入供电电压再输入至可充电锂电池(202)的输入端，所述可充电锂电池(202)的输出端连接有光敏开关控制电路(4)，所述光敏开关控制电路(4)直接连接至路灯供电端。
2.根据权利要求1所述的一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，其特征在于：所述光伏控制器(102)采用Boost升压电路制成，光伏控制器(102)中开关管的门极与栅极之间连接有电压串并转换器(103)。
3.根据权利要求1所述的一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，其特征在于：所述电压串并转换器(103)的并联输入端口通过导线分别与每个光伏阵列单元(101)的电压输出端相连。
4.根据权利要求1所述的一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，其特征在于：所述电能检测模块(302)包括传感器组(303)和电池管理芯片(304)，所述传感器组(303)包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，传感器组(303)输出电压、电流和温度参数至电池管理芯片(304)。
5.根据权利要求1所述的一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，其特征在于：所述光敏开关控制电路(4)包括光敏传感器(401)和可调电压电路(402)，所述光敏传感器(401)串联在可调电压电路(402)的电压调整引脚。
6.根据权利要求5所述的一种扁平式太阳能路灯锂电池模组，其特征在于：所述可调电压电路(402)采用Boost-Buck复合电路组成，且可调电压电路(402)的电压输出端与反馈引脚之间连接有用于进行功率调整的最大功率跟踪器(403)。
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