CN217216966U - 市电互补式太阳能路灯系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种市电互补式太阳能路灯系统，包括光伏供电模块、直流供电模块、切换模块和照明模块。通过切换模块连接至光伏供电模块或直流供电模块来为所述市电互补式太阳能路灯系统提供稳定的电力供给，使所述系统可以稳定工作。因此，本公开实施例的市电互补式太阳能路灯系统能够有效、稳定地提供照明，不受光伏供电模块供电不稳定的影响。

Description

市电互补式太阳能路灯系统

技术领域

本公开涉及太阳能路灯领域，尤其涉及一种市电互补式太阳能路灯系统。

背景技术

太阳能属可再生的清洁能源，是未来能源利用的必然趋势。随着太阳能的广泛应用和电能储能技术日趋成熟，太阳能路灯依托取之不尽的太阳能，具有很强的能源使用方式上的优势。但是，太阳能的获取具有很强的时效性，在每日可获取太阳能的时段内，基于光伏板等光伏组件的电力输出并不稳定，受太阳光光照强度、太阳光入射角等因素的影响。所以，单纯依靠太阳能供电的技术方案其电力供给往往不稳定。

实用新型内容

有鉴于此，本公开要解决的技术问题是，如何在太阳能路灯的基础上为其提供稳定的电力供给。

为了解决上述技术问题，本公开一实施例，提供了一种市电互补式太阳能路灯系统。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能路灯系统包括光伏供电模块、直流供电模块、照明模块和切换模块，所述光伏供电模块、所述直流供电模块、所述照明模块分别连接所述切换模块；所述光伏供电模块用于将太阳能转换为电能进行存储；所述直流供电模块用于将市电转换为直流电；所述切换模块使光伏供电模块与照明模块连接，以通过所述光伏供电模块存储的电能为照明模块供电，或者，使直流供电模块与照明模块连接，以通过所述直流电为所述照明模块供电。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能路灯系统还包括通信模块；所述通信模块接收所述远程后台发送的远程控制信号；所述远程控制信号控制所述切换模块使光伏供电模块与照明模块连接、或者使直流供电模块与照明模块连接。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能路灯系统还包括通信模块；所述通信模块接收所述远程后台发送的远程控制信号；所述直流供电模块包括智能微型断路器，所述智能微型断路器导通时，所述直流供电模块输出直流电，所述远程控制信号控制所述智能微型断路器导通或关断。

在一种可能的实现方式中，所述切换模块包括监测模块和开关模块，所述监测模块用于获得监测信号，所述监测信号包括光伏供电模块中光伏板的输出电压、蓄电池电压、蓄电池电量、以及系统时间至少其中之一，所述监测模块输出与所述监测信号对应的本地控制信号；所述开关模块根据所述本地控制信号，使光伏供电模块与照明模块连接、或者使直流供电模块与照明模块连接。

在一种可能的实现方式中，所述直流供电模块还包括AC/DC转换器和DC/DC调节器，所述智能微型断路器连接在所述AC/DC转换器和DC/DC调节器之间，所述DC/DC调节器连接所述切换模块；所述AC/DC转换器将市电转换为直流电，所述DC/DC调节器调节所述直流电的电压。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能路灯系统还包括通信模块；所述通信模块向远程后台传输所述监测信号。

在一种可能的实现方式中，所述照明模块包括恒流驱动电路和发光二极管；恒流驱动电路连接至所述切换模块，将所述光伏供电模块或所述直流供电模块提供的直流电以恒定直流电流的方式提供至所述发光二极管。

在一种可能的实现方式中，所述蓄电池包括蓄电池组。

在一种可能的实现方式中，光伏供电模块包括光伏板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器连接在所述光伏板和所述蓄电池之间，用于调节所述光伏供电模块向所述照明模块供电的输出功率，所述光伏板用于将太阳能转换为电能，所述蓄电池用于存储所述电能。

在一种可能的实现方式中，所述太阳能控制器包括最大功率点跟踪控制器MPPT或脉宽调制控制器PWM。

通过加入直流供电模块和切换模块，本公开的技术方案可以实现太阳能供电和市电供电两种供电方式的切换，弥补了太阳能供电的不稳定性，从而为太阳能路灯提供稳定的电力供给。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征及方面，并且用于解释本公开的技术方案。

图1，为本公开一实施例的市电互补式太阳能路灯系统的结构图。

图2，为本公开一实施例的市电互补式太阳能路灯系统的结构图。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，否则不必按比例绘制附图。同时，在这里专用的词“示例性”意为“解释性”而非“限定性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施，在一些可能的实现方式或示例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件、模块和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1为本公开一实施例的市电互补式太阳能路灯系统的结构图。如图1所示，本实施例所述太阳能路灯系统主要包括光伏供电模块110、直流供电模块120、切换模块130和照明模块140。光伏供电模块110、直流供电模块120、照明模块140均与切换模块130连接。其中光伏供电模块110用于将太阳能转换为电能进行存储，例如，光伏供电模块110可包括基于光电效应将太阳能转换为电能的组件和能够存储电能的组件。直流供电模块120，用于将交流电形式的市电转换为所述太阳能路灯系统所能够使用的直流电。切换模块130用于使光伏供电模块110与照明模块140连接，以通过所述光伏供电模块110存储的电能为照明模块140供电，或者，使直流供电模块120与照明模块140连接，以通过所述直流电为所述照明模块140供电，例如，切换模块130可根据需要选择供电模块，当光伏供电模块110满足供电条件时，使光伏供电模块110为照明模块140供电以实现所述太阳能路灯系统的照明功能；反之，若光伏供电模块110不满足供电条件，则切换模块130使直流供电模块120为照明模块140供电。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，光伏供电模块110包括光伏板111、蓄电池113和太阳能控制器112，所述太阳能控制器112连接在所述光伏板111和所述蓄电池113之间，用于调节所述光伏供电模块110向所述照明模块140供电的输出功率，所述光伏板111用于将太阳能转换为电能，所述蓄电池113用于存储所述电能。

在一种可能的实现方式中，所述蓄电池113可包括蓄电池组。其中，所述蓄电池113可以是锂电池，所述蓄电池组可以是锂电池组。

其中，太阳能控制器112包括最大功率点跟踪控制器(MPPT)或脉宽调制控制器(PWM)。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述直流供电模块120还包括AC/DC转换器121和DC/DC调节器123，智能微型断路器122连接在所述AC/DC转换器121和DC/DC调节器123之间，所述DC/DC调节器123可连接所述切换模块130(例如后文中切换模块130中的开关模块132)，AC/DC转换器121的AC输入端连接市电输出端，DC输出端连接智能微型断路器122，智能微型断路器122连接DC/DC调节器123的输入端；DC/DC调节器123的输出端连接至切换模块130(例如后文中切换模块130的开关模块132)。

其中，所述AC/DC转换器121用于将市电转换为直流电，所述DC/DC调节器123调节所述直流电的电压。DC/DC调节器123可以是直流斩波器。智能微型断路器122可基于现有技术实现，起到开关的作用，可导通或关断AC/DC转换器121和DC/DC调节器123之间的通路。所述智能微型断路器122导通时，使AC/DC转换器121和DC/DC调节器123之间的通路导通，所述直流供电模块120可输出直流电。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述太阳能路灯系统100，还包括通信模块150，所述通信模块150接收所述远程后台发送的远程控制信号，所述远程控制信号控制所述切换模块130使光伏供电模块110与照明模块140连接，或者使直流供电模块120与照明模块140连接。

其中，通信模块150可以包括基于现有技术实现的任意类型的通信模块，远程后台可包括可以由用户发送所述远程控制信号的后台。所述远程控制信号可以控制切换模块130与光伏供电模块110连接或使切换模块130与直流供电模块120连接，以此切换所述太阳能路灯系统100的供电方式。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，在所述太阳能路灯系统100包括通信模块150，且所述直流供电模块120包括智能微型断路器122的情况下，所述智能微型断路器122导通时，所述直流供电模块120可输出直流电，通信模块150可连接智能微型断路器122，远程控制信号可发送至智能微型断路器122，并控制所述智能微型断路器122的导通或关断。

其中，所述通信模块150可包括上述方案说明的功能(为所述远程后台和切换模块130提供通信支持)。同时，还可将远程控制信号发送至智能微型断路器122。所述智能微型断路器122起开关电路的作用，可由所述远程控制信号控制，所述远程控制信号可由用户于远程后台发出，即用户可远程控制智能微型断路器122的导通或关断，从而控制是否导通直流供电模块120，即是否使能直流供电模块120。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述切换模块130包括监测模块131和开关模块132，光伏供电模块110可包括光伏板111、蓄电池113，监测模块131可与开关模块132连接，用于获得监测信号，所述监测信号包括光伏供电模块110中，光伏板111的输出电压、蓄电池113的电压、蓄电池113的电量，以及所述太阳能路灯系统的系统时间中的至少其中之一，输出与所述监测信号对应的本地控制信号，所述开关模块132根据所述本地控制信号，使光伏供电模块110与照明模块140连接、或者使直流供电模块120与照明模块140连接。

其中，所述监测模块可以基于现有技术监测所述太阳能路灯系统100的系统状态，包括光伏板111的输出电压、蓄电池113的电压、蓄电池113的电量以及系统时间中的至少一种，所述系统时间可由系统时钟等现有技术模块或组件获得。所述监测模块131可根据所监测的系统状态向开关模块132输出本地控制信号，所述本地控制信号可控制开关模块132连接至光伏供电模块110或直流供电模块120来切换所述太阳路灯系统100的供电方式。

监测模块131可基于专用硬件电路实现，或基于通用硬件电路结合逻辑指令实现，专用硬件或逻辑指令可将监测到的光伏板111的输出电压、蓄电池113的电压、蓄电池113的电量等与预设阈值进行比较，以基于比较结果输出本地控制信号。

在一种可能的实现方式中，在所述太阳能路灯系统包括上述通信模块150的情况下，所述通信模块150还可向远程后台传输所述监测信号。监测信号可用于远程后台的用户分析当前太阳能路灯系统100的系统状态，以发出远程控制信号。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述照明模块140包括恒流驱动电路141和发光二极管142，恒流驱动电路141连接至所述切换模块130，例如，恒流驱动电路141可连接至切换模块130中的开关模块132。

其中，恒流驱动电路141将所述光伏供电模块110或所述直流供电模块120提供的直流电以恒定直流电流的方式提供至所述发光二极管142。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，若所述太阳能路灯系统100，支持本地控制信号和远程控制信号的双信号处理功能，则可，以远程控制信号为准，即远程控制信号的优先级高于本地控制信号。具体地，无论所述系统100是否发出本地控制信号，当通过通信模块150接收到所述远程后台发送的远程控制信号，使所述系统100工作时(即相当于照明模块140开启，提供光照)，可优先根据监测模块131获得的监测信号判断蓄电池113的电压或光伏板111的输出电压，若蓄电池113的电压高于第一阈值电压或光伏板111的输出电压高于光控电压，则使开关模块132连接至太阳能控制器112与蓄电池113之间(相当于连接至光伏供电模块110)，使光伏供电模块110为照明模块140供电；否则，开关模块132连接至DC/DC调节器123(相当于连接至直流供电模块120)，使直流供电模块120为照明模块140供电。本地控制信号与远程控制信号的控制逻辑区别在于，对于本地控制信号而言，当系统时间处于工作时段，且蓄电池113的电压大于第一阈值电压或光伏板111的输出电压大于光控电压时，监测模块131方才向开关模块132发出本地控制信号，使控制开关模块132连接至太阳能控制器112与蓄电池113之间；否则，开关模块132连接至DC/DC调节器123。

上述实施例及其可能的实现方式，通过切换模块130的切换与选择，使光伏供电模块110或直流供电模块120为照明模块140供电，本公开上述实施例的所述太阳能路灯系统110能够实现以所述光伏供电模块110提供电力为主，所述直流供电模块120在所述光伏供电模块110无法工作或不满足工作条件时辅助供电的市电互补式太阳能路灯系统。因此，本公开所述太阳能路灯系统相比于只依赖太阳能的路灯或其系统而言，电力供给更稳定。

需要说明的是，尽管本公开介绍了上述所述太阳能路灯系统的示例性实施例及其可能的实现方式，但本公开的技术方案不限于此。事实上，本领域技术人员或其它相关实施人员完全可根据个人偏好和/或实际应用场景的需求灵活设定技术方案的组成，只要满足本公开的主旨即可。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，本公开的保护范围不限于此，任何基于本公开实施例且不具有创造性改进的技术方案皆涵盖于本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种市电互补式太阳能路灯系统，其特征在于，包括光伏供电模块、直流供电模块、照明模块和切换模块，所述光伏供电模块、所述直流供电模块、所述照明模块分别连接所述切换模块；

所述光伏供电模块用于将太阳能转换为电能进行存储；

所述直流供电模块用于将市电转换为直流电；

所述切换模块使光伏供电模块与照明模块连接，以通过所述光伏供电模块存储的电能为照明模块供电，或者，使直流供电模块与照明模块连接，以通过所述直流电为所述照明模块供电。

2.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能路灯系统还包括通信模块；

所述通信模块接收远程后台发送的远程控制信号；

所述远程控制信号控制所述切换模块使光伏供电模块与照明模块连接、或者使直流供电模块与照明模块连接。

3.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能路灯系统还包括通信模块；

所述通信模块接收远程后台发送的远程控制信号；

所述直流供电模块包括智能微型断路器，所述智能微型断路器导通时，所述直流供电模块输出直流电，

所述远程控制信号控制所述智能微型断路器导通或关断。

4.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，

所述切换模块包括监测模块和开关模块，

所述监测模块用于获得监测信号，所述监测信号包括光伏供电模块中光伏板的输出电压、蓄电池电压、蓄电池电量、以及系统时间至少其中之一，所述监测模块输出与所述监测信号对应的本地控制信号；

所述开关模块根据所述本地控制信号，使光伏供电模块与照明模块连接、或者使直流供电模块与照明模块连接。

5.根据权利要求3所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述直流供电模块还包括AC/DC转换器和DC/DC调节器，所述智能微型断路器连接在所述AC/DC转换器和DC/DC调节器之间，

所述DC/DC调节器连接所述切换模块；

所述AC/DC转换器将市电转换为直流电，所述DC/DC调节器调节所述直流电的电压。

6.根据权利要求4所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能路灯系统还包括通信模块；所述通信模块向远程后台传输所述监测信号。

7.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，

所述照明模块包括恒流驱动电路和发光二极管；

恒流驱动电路连接至所述切换模块，将所述光伏供电模块或所述直流供电模块提供的直流电以恒定直流电流的方式提供至所述发光二极管。

8.根据权利要求1所述的太阳能路灯系统，其特征在于，

光伏供电模块包括光伏板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器连接在所述光伏板和所述蓄电池之间，用于调节所述光伏供电模块向所述照明模块供电的输出功率，所述光伏板用于将太阳能转换为电能，所述蓄电池用于存储所述电能。

9.根据权利要求8所述的太阳能路灯系统，其特征在于，所述太阳能控制器包括最大功率点跟踪控制器MPPT或脉宽调制控制器PWM。

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