太陽能路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和LED照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能路燈。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和LED照明技術(shù)的發(fā)展，太陽能LED路燈已進入了城市照明領(lǐng)域。LED作為照明光源與傳統(tǒng)的照明光源相比具有直流低電壓驅(qū)動、耗電量少、抗振動、壽命長、納秒級的響應(yīng)速度、設(shè)計空間大、環(huán)保、可連續(xù)開關(guān)閃斷，能輕松實現(xiàn)0?100%調(diào)光功能等優(yōu)點，被認為是新一代的綠色照明設(shè)備。太陽能LED路燈是以取之不盡的太陽能作為能源，通過太陽在光的作用下轉(zhuǎn)化為電能，太陽能作為一個不污染環(huán)境，太陽能一本世紀人類的主要能源之一。每個路燈均是獨立的，安裝方便，無需鋪設(shè)電纜電線，無需交流電能和電費，采用直流供電，光控定時控制，安全可靠、節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保，實用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種太陽能路燈，實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)約能源、經(jīng)濟實用的目的。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種太陽能路燈，包括太陽能采光系統(tǒng)、起存儲和供電作用的蓄電池、發(fā)光源、控制發(fā)光源啟動和蓄電池充放電過程的控制模塊和充放電控制器，太陽能采光系統(tǒng)連接蓄電池構(gòu)成充電回路，蓄電池連接發(fā)光源構(gòu)成放電回路，充放電控制器連接在充放電回路中，并連接至控制模塊，所述蓄電池容量是發(fā)光源日耗量6倍以上。所述蓄電池采用免維護鉛酸蓄電池，做地埋式設(shè)計。所述發(fā)光源采用LED燈。所述太陽能采光系統(tǒng)包括太陽能電池板，所述太陽能電池板采用單晶硅太陽能電池。所述充放電控制器包括充電控制器和放電控制器，所述充電控制器設(shè)在充電回路，放電控制器設(shè)在放電回路。所述充電控制器包括太陽能電池板電壓檢測單元、充電電流檢測單元、充電脈寬控制單元和充電開關(guān)，太陽能電池板電壓檢測單元檢測太陽能電池板兩端電壓，充電脈寬控制單元通過充電電流檢測單元獲取充電回路的電流大小，并根據(jù)獲取的電流信號向充電開關(guān)發(fā)送指令，充電開關(guān)根據(jù)指令調(diào)整充電回路的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)脈沖式充電電流占空比大小。所述放電控制器包括蓄電池電壓檢測單元、放電電流檢測單元、放電脈寬控制單元和放電開關(guān)，蓄電池電壓檢測單元檢測蓄電池兩端電壓，放電脈寬控制單元通過放電電流檢測單元獲取放電回路的電流大小，并根據(jù)獲取的電流信號向放電開關(guān)發(fā)送指令，放電開關(guān)根據(jù)指令調(diào)整放電回路的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)脈沖式充電電流占空比大小。所述充放電控制器包括時鐘電路單元和光照檢測單元，所述控制模塊通過時鐘電路單元和光照檢測單元實現(xiàn)太陽能路燈的光控和時控。
[0005]本實用新型有益效果是:太陽能照明燈具無需電費，太陽能照明燈具是一次性投入，無任何維護成本，長期受益。太陽能照明沒有安全隱患:太陽能燈具是低壓產(chǎn)品，運行安全可靠。
[0006]太陽能照明安全無隱患、節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護等固有的特性為市政工程的建設(shè)直接帶來明顯可利用的優(yōu)勢。不足1平方米的光伏電池板每年可發(fā)電200余度；一個56W的LED節(jié)能燈，相當(dāng)于150W的高壓鈉燈，每天應(yīng)用6個小時的話，一年才用120度電。二者倘若結(jié)合應(yīng)用，電力消耗僅為傳統(tǒng)路燈照明光源的十分之一。
[0007]我國照明用電量已占總用量的12%。按照我國提出的“中國綠色照明工程”，照明節(jié)電已成為節(jié)能的重要方面。目前的照明節(jié)能潛力很大，一般節(jié)能方案均能達到節(jié)約20 %?35 %，按保守的數(shù)量采取20 %的計算，全國節(jié)約的電能價值非常巨大。而太陽能LED照明的推廣應(yīng)用，讓“綠色照明”實現(xiàn)了新的跨越。
【附圖說明】
[0008]下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0009]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的太陽能路燈功能結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0010]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的實用新型構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
[0011]—種太陽能路燈，包括太陽能采光系統(tǒng)、起存儲和供電作用的蓄電池、發(fā)光源、控制發(fā)光源啟動和蓄電池充放電過程的控制模塊和充放電控制器，太陽能采光系統(tǒng)連接蓄電池構(gòu)成充電回路，蓄電池連接發(fā)光源構(gòu)成放電回路，充放電控制器連接在充放電回路中，并連接至控制模塊，蓄電池容量是發(fā)光源日耗量6倍以上。
[0012]充放電控制器包括充電控制器和放電控制器，所述充電控制器設(shè)在充電回路，放電控制器設(shè)在放電回路。所述充電控制器包括太陽能電池板電壓檢測單元、充電電流檢測單元、充電脈寬控制單元和充電開關(guān)，太陽能電池板電壓檢測單元檢測太陽能電池板兩端電壓，充電脈寬控制單元通過充電電流檢測單元獲取充電回路的電流大小，并根據(jù)獲取的電流信號向充電開關(guān)發(fā)送指令，充電開關(guān)根據(jù)指令調(diào)整充電回路的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)脈沖式充電電流占空比大小。所述放電控制器包括蓄電池電壓檢測單元、放電電流檢測單元、放電脈寬控制單元和放電開關(guān)，蓄電池電壓檢測單元檢測蓄電池兩端電壓，放電脈寬控制單元通過放電電流檢測單元獲取放電回路的電流大小，并根據(jù)獲取的電流信號向放電開關(guān)發(fā)送指令，放電開關(guān)根據(jù)指令調(diào)整放電回路的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)脈沖式充電電流占空比大小。所述充放電控制器包括時鐘電路單元和光照檢測單元，所述控制模塊通過時鐘電路單元和光照檢測單元實現(xiàn)太陽能路燈的光控和時控。本實用新型在設(shè)計時對充放電方式采用了兩階段充電方式，即為保護蓄電池不過充，設(shè)定一恒壓充電閾值，當(dāng)蓄電池端電壓未達到這一閾值時，太陽能電池工作在MPPT狀態(tài)以脈沖方式對蓄電池充電；當(dāng)蓄電池端電壓達到設(shè)定的閾值時，采用浮充模式對蓄電池充電，當(dāng)蓄電池電壓與浮充電壓值相等時自動停充；為避免蓄電池給負載電時導(dǎo)致深度放電，縮短蓄電池的使用壽命，本實用新型有效避免蓄電池發(fā)生過放現(xiàn)象，保護蓄電池，提高其使用壽命。
[0013]太陽能電池板光效效率較高，對系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計非常有利；蓄電池箱做地埋式設(shè)計，美觀耐用、方便更換；蓄電池箱內(nèi)放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式免維護鉛酸蓄電池，由于其維護很少，故又被稱為“免維護電池”，有利于系統(tǒng)維護費用的降低；充放電控制器在設(shè)計上兼顧了功能齊備與成本控制，實現(xiàn)很高的性價比。
[0014]目前單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為15%，最高達到24%，是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，技術(shù)也最為成熟。使用壽命一般可達15a，最高可達25a。多晶硅太陽能電池比單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%，同時多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。非晶硅薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前國際先進水平約為10%，且不夠穩(wěn)定，隨著時間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減，直接影響了其實際應(yīng)用，所以本實用新型采用單晶硅太陽能電池。
[0015]蓄電池的容量要根據(jù)太陽能電池板的功率和LED路燈的功率以及照明時間來決定，蓄電池應(yīng)與太陽能電池、LED路燈相匹配?？捎靡环N簡單方法確定它們之間的關(guān)系。太陽能電池功率必須高出負載功率4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20%?30%，才能保證給蓄電池正常蓄電。因此，蓄電池容量必須比負載日耗量高6倍以上為宜。
[0016]太陽能照明燈安裝簡便:太陽能燈具安裝時，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。
[0017]上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能路燈，其特征在于，包括太陽能采光系統(tǒng)、起存儲和供電作用的蓄電池、發(fā)光源、控制發(fā)光源啟動和蓄電池充放電過程的控制模塊和充放電控制器，太陽能采光系統(tǒng)連接蓄電池構(gòu)成充電回路，蓄電池連接發(fā)光源構(gòu)成放電回路，充放電控制器連接在充放電回路中，并連接至控制模塊，所述蓄電池容量是發(fā)光源日耗量6倍以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈，其特征在于，所述蓄電池采用免維護鉛酸蓄電池，做地埋式設(shè)計。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈，其特征在于，所述發(fā)光源采用LED燈。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈，其特征在于，所述太陽能采光系統(tǒng)包括太陽能電池板，所述太陽能電池板采用單晶硅太陽能電池。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能路燈，其特征在于，所述充放電控制器包括充電控制器和放電控制器，所述充電控制器設(shè)在充電回路，放電控制器設(shè)在放電回路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能路燈，其特征在于，所述充電控制器包括太陽能電池板電壓檢測單元、充電電流檢測單元、充電脈寬控制單元和充電開關(guān)，太陽能電池板電壓檢測單元檢測太陽能電池板兩端電壓，充電脈寬控制單元通過充電電流檢測單元獲取充電回路的電流大小，并根據(jù)獲取的電流信號向充電開關(guān)發(fā)送指令，充電開關(guān)根據(jù)指令調(diào)整充電回路的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)脈沖式充電電流占空比大小。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能路燈，其特征在于，所述放電控制器包括蓄電池電壓檢測單元、放電電流檢測單元、放電脈寬控制單元和放電開關(guān)，蓄電池電壓檢測單元檢測蓄電池兩端電壓，放電脈寬控制單元通過放電電流檢測單元獲取放電回路的電流大小，并根據(jù)獲取的電流信號向放電開關(guān)發(fā)送指令，放電開關(guān)根據(jù)指令調(diào)整放電回路的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)脈沖式充電電流占空比大小。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能路燈，其特征在于，所述充放電控制器包括時鐘電路單元和光照檢測單元，所述控制模塊通過時鐘電路單元和光照檢測單元實現(xiàn)太陽能路燈的光控和時控。
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能路燈，包括太陽能采光系統(tǒng)、起存儲和供電作用的蓄電池、發(fā)光源、控制發(fā)光源啟動和蓄電池充放電過程的控制模塊和充放電控制器，太陽能采光系統(tǒng)連接蓄電池構(gòu)成充電回路，蓄電池連接發(fā)光源構(gòu)成放電回路，充放電控制器連接在充放電回路中，并連接至控制模塊，所述蓄電池容量是發(fā)光源日耗量6倍以上。所述蓄電池采用免維護鉛酸蓄電池，做地埋式設(shè)計。本實用新型路燈實現(xiàn)了綠色環(huán)保、節(jié)約能源、經(jīng)濟實用的目標(biāo)。
【IPC分類】F21S9/03, F21W131/103, H05B37/02
【公開號】CN204994041
【申請?zhí)枴緾N201520820098
【發(fā)明人】章敏鳳, 宋韜, 李哲楠, 馮雨龍
【申請人】安徽工程大學(xué)機電學(xué)院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月19日