[发明专利]一种智能锂电太阳能路灯系统

说明书

技术领域

本发明涉及照明和储能领域，尤其是具有储能装置的，结合风光互补的太阳能LED路灯照明领域。

背景技术

路灯多使用金卤灯，功率在100W以上，发光效率不及LED灯。太阳能电池板的成本已大大降低，并可广泛应用。近年，LED路灯开始应用，由于LED路灯省电，因此太阳能路灯发展成为现实。近年来，太阳能路灯也有很大发展，但采用的储能装置是铅酸电池，而此电池的特点寿命短，与LED灯具和太阳能电池的寿命不匹配。而锂电池储能，则可以弥补这个弱点，它可以充放电次数达到3000次，寿命与LED灯及太阳能电池板更接近，因此发展锂电储能的太阳能路灯成为必要。尽管锂电池成本高，一次性投入成本高，但长期使用，它的投入要比铅酸电池低。

本发明是基于锂电池的管理，与对LED亮度的智能控制，达到延长电池的使用寿命，又能增长连续阴天的情况下LED路灯的照明时间。

发明内容

本发明是基于上述前提而产生的。本发明的目的之一是以锂电池替代铅酸电池，由于铅酸电池的寿命较短，且放电深度不足，难以与长寿命的太阳能电池板和LED灯相匹配。实践应用也发现，电池问题是太阳能路灯出现问题的主因。基于上一个目的，要使用锂电池，必须对锂电池进行保护及均衡，只有在这个前提下，才能发挥锂电池的长寿命作用；另外，锂电池价格相对铅酸电池还比较高，因此如何智能化的充电及控制LED灯的亮度，成为节约成本的关键。本发明包括一个通过当前电池状态、前几天的充电状态及预置策略表格共同决定LED灯的亮度控制的智能系统。

一种智能锂电太阳能路灯系统管理设备，其特征在于包括：电压读取前端，电流、电量计，电压检测单元，放电控制和亮度控制系统，充电控制系统，信息记录结构，信息输出结构。电压读取前端，可以读取各节锂电池的电压，并可由MCU读出电压数据；电流、电量计，既能检测充放电电流，也能累计电量作为电量计，记录流入电池组或流出电池组的电量。电池板电压检测单元，用于判定亮度，确定白天与黑夜；放电控制和亮度控制系统，分别作为对LED灯的供电和亮度控制。信息记录结构，用于记录电量、时间、作为LED路灯智能亮度控制的参数。信息输出，可以将电池的电压、电流、功率、及存储信息输出。

智能系统首先具有一个预置好的策略表格，它包括时间段设置、以及对应此时间段的亮度等级设置，也就是功率设置、天气参数，包括每天的天气状况及夜间时长的参数。

智能系统具有一个日存储记录，存储的内容主要是白天的时间长度、当天的充电电量、过压和欠压标志，根据这些信息，可以计算出电池的真实容量、剩余电量、天气状况和当前季节。

智能系统具有检测当前锂电池状态的功能，包括锂电池的电压和容量功能。

根据以上三种信息，由综合决策模块决定当前路灯的当前亮度。

附图说明

图1为本发明的智能锂电太阳能路灯的系统智能结构图。

图2为本发明的智能锂电太阳能路灯的信息记录图。

图3为本发明的智能锂电太阳能路灯的终端显示界面图。

锂电池组1

公共+           2

风电充电+       3

太阳能充电+     4

LED路灯供电-    5

亮度控制        6

控制2           7

控制4           8

控制1           9

控制3           10

具体实施方式

本实施例提供的智能锂电太阳能路灯系统管理设备包括：电压读取前端，电流、电量计，电压检测单元，放电控制和亮度控制系统，充电控制系统，信息记录结构，信息输出结构

电压读取前端，可以读取各节锂电池的电压，并可由MCU读出电压数据；电流、电量计，既能检测充放电电流，也能累计电量作为电量计，记录流入电池组或流出电池组的电量。电池板电压检测单元，用于判定亮度，确定白天与黑夜；放电控制和亮度控制系统，分别作为对LED灯的供电和亮度控制。信息记录结构，用于记录电量、时间、作为LED路灯智能亮度控制的参数。信息输出，可以将电池的电压、电流、功率、及存储信息输出。

所述的电压读取前端，用于读取各节锂电池的电压，以获取各节锂电池的电压信息，单片机(MCU)与电压前端或电压前端单独均可以读取各节锂电池的电压信息，根据获取的电压情况对电池进行均衡，将电压高的电池经过电阻放掉，从而保证电池电压及容量的一致性。