一种基于太阳能的路灯系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于太阳能的路灯系统，包括：太阳能电池板、电池组、LED灯模组、控制器、通信装置和集中器，其中，太阳能电池板的正极与控制器连接，负极与电池组连接；电池组分别与控制器、集中器和LED灯模组的负极连接；LED灯模组的正极与控制器连接；控制器与通信装置连接，控制器用于控制LED灯模组和太阳能电池板；通信装置与集中器连接；集中器用于控制通信装置。本实用新型专利技术提供的一种基于太阳能的路灯系统，提高了路灯系统光效，降低了光源使用功率，合理按需管控电能使用，减少了电能浪费，使太阳能路灯在连续阴雨天的情况下也能正常使用，并实现了太阳能路灯的统一监控和管理，节省了人力物力，降低了维护成本。

Street lamp system based on solar energy

The utility model relates to a lighting system based on solar energy, including solar panels, batteries, LED lamp module, controller, communication device and concentrator, the anode of the solar battery board is connected with the controller, a cathode is connected with batteries; the battery is respectively connected with the anode controller, concentrator and LED lamp module; LED cathode lamp module is connected with the controller; the controller is connected with a communication device, the controller is used to control the LED lamp module and solar battery board; communication device is connected with the concentrator concentrator for controlling the communication device. The utility model provides a solar streetlight system based on improved lighting system light efficiency, reduce the use of power source, according to the needs of the electricity used reasonable control, reduce the waste of electric energy, the solar street lamp can be used in the continuous rain days, and to achieve a unified monitoring and management of solar energy the lamp, save manpower, reduce maintenance costs.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及物联网领域，尤其涉及一种基于太阳能的路灯系统。
技术介绍
路灯是人民生活中必不可少的基础设施，但路灯同时也是耗电大户。普通路灯是以高压钠灯作为光源，能耗非常高，建设普通路灯需要铺设很长的输变电线路，电源线路的铺设需要投入相当高的费用。而太阳能作为一种安全、环保、可再生的能源，越来越受重视，将路灯改进为太阳能路灯，则可以免去路灯输变电线路建设费用，同时亦可减少电能消耗。现有的太阳能路灯单方面地追求价格低廉，忽略太阳能路灯系统结构、配置、用料是否合理等因数，使太阳能路灯只能小功率应用，具有系统使用寿命短、能源转换效率低、对抗连续阴雨天能力差及维护管理成本高等问题，严重影响太阳能路灯的普及应用。例如，现有的太阳能路灯配置通常为：太阳能电池板采用30-90W的多晶硅电池板，控制器采用12V的脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)充放电控制器，电池采用12V/20-80AH的铅酸电池，电池箱则根据电池的大小配置，灯光源采用10-30W的LED光源，每瓦光通量约为70LM/W，灯杆高度为4-7米，线缆根据设备之间距离及需要配置长度和规格大小，以上的配置只能提供10LUX以内的照明亮度，只适合在农村道路、支路使用，当连续阴雨天时，只能使用3-4天，对于南方地区频繁连续阴雨天的情况，则无法正常照明。另外，现有的每支太阳能路灯都是独立运作的，不能统一时间亮灯与关灯，在管理上也不能统一进行管理维护，必须派人员、设备定期进行巡查，大大增加了营运成本，不能实现集中管理。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于太阳能的路灯系统，提高太阳能路灯光源光效，延长路灯系统使用寿命，在连续阴雨天气也能正常使用，同时实现了集中管理功能，并且不受使用环境的限制。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于太阳能的路灯系统，包括：太阳能电池板、电池组、LED灯模组、控制器、通信装置和集中器，其中，所述太阳能电池板的正极与所述控制器连接，负极与所述电池组连接，所述太阳能电池板用于获取太阳能并转化为电能；所述电池组分别与所述控制器、所述集中器和所述LED灯模组的负极连接，所述电池组用于从所述太阳能电池板获取电能，存储所述电能，并为所述控制器和所述集中器供电；所述LED灯模组的正极与所述控制器连接，所述LED灯模组用于从所述电池组获取所述电能，并将所述电能转化为光能；所述控制器与所述通信装置连接，所述控制器用于控制所述LED灯模组和所述太阳能电池板，采集所述LED灯模组的使用数据，并对所述LED灯模组和所述太阳能电池板进行检测，并根据所述电池组的电压情况，实时控制所述电池组，避免所述电池组出现过充或过放；所述通信装置与所述集中器连接，用于传输信息；所述集中器用于通过无线通信的方式控制所述通信装置。本技术的有益效果是：本技术提供的一种基于太阳能的路灯系统，通过太阳能电池板获取太阳能并转化为电能，电池组从太阳能电池板获取电能并存储，LED灯模组将电能转化为光能，提高了路灯系统光效，降低了光源使用功率，合理按需管控电能使用，减少了电能浪费，使太阳能路灯在连续阴雨天的情况下也能正常使用；并通过控制器控制LED灯模组，通信装置传输信息，集中器控制通信装置，实现了太阳能路灯的统一监控和管理，节省了人力物力，降低了维护成本。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步地，所述路灯系统还包括：太阳能电池板支架，用于安装所述太阳能电池板，所述太阳能电池板支架采取热镀锌处理；电池管理系统BMS保护板，用于保护所述电池组；电池组保护箱，用于放置所述电池组及所述BMS保护板；LED灯外壳，用于放置所述LED灯模组；灯杆，用于支撑所述LED灯模组及所述LED灯外壳，所述灯杆总高度10米，LED灯外壳高度为9米，所述灯杆采取热镀锌处理。采用上述进一步方案的有益效果是：路灯杆及太阳能电池板支架采取热镀锌处理，可以实现20年以上的防锈防腐。进一步地，所述电池组保护箱安装在所述灯杆靠近太阳能电池板支架的位置。采用上述进一步方案的有益效果是：将所述电池组安装在靠近太阳能电池板支架的位置，避免设备之间连接的距离过长而增加线损，同时，安装在高处还有防盗的作用。进一步地，所述BMS保护板采用集成电路-集成芯片方案，使用10节电芯串联，用于为所述电池组提供过充电保护、过放电保护、过流保护、短路保护以及过温保护，并自动均衡所述电池组的充电过程，通过预设电池组的过充和过放电压，然后针对每一串电池的电压进行监测，在充电过程中，通过智能电阻消耗式充电均衡处理，使每一串电池之间的电压达到一致，使电池组电压均衡达到最佳效果，不会因电压压差而对电池产生永久损害。采用上述进一步方案的有益效果是：使用BMS保护板具有低静态功耗，可以实现过充电保护，过放电保护，过流保护，短路保护，过温保护等保护功能，充电自动均衡功能，使电池组均衡达到最佳效果，实时监测保护电池组使用。进一步地，所述LED灯模组共4组，所述LED灯模组的使用功率为36W，每组LED灯模组的使用功率为70W，每组LED灯模组包括14颗灯珠，每颗灯珠的功率为5W，光通量为120LM/W，所述LED灯模组均经过二次配光，防水级别达到IP66，并且所述LED灯模组为通过降低每组LED灯模组的使用功率，使所述每组LED灯模组的单灯珠均处于最高能效转换切入点的LED灯模组。采用上述进一步方案的有益效果是：通过使单灯珠处于最高能效转换切入点，使单灯珠能效转换率提升，能大幅提高LED灯模组的光效，有效降低太阳能路灯系统的成本，提高太阳能路灯系统的使用寿命。进一步地，所述最高能效转换切入点为通过多次对所述单灯珠通电，改变输入电流，得到的输出光能最大点。进一步地，所述太阳能电池板为5主栅高效单晶硅太阳能电池板，规格为1640*990*40mm，额定功率为275W，转换效率大于17％。采用上述进一步方案的有益效果是：采用5主栅高效单晶硅太阳能电池板，转换效率大于17％，具有优秀的弱光环境发电性能，并能有效降低因产生隐裂及蜗牛纹造成的电能损失，从而提高电能的供给。进一步地，所述集中器采用GPRS通讯技术，并具有自动MESH功能(无线网格网络，使用网状网络拓扑结构，全智能的自动路由，网络节点可以自注册入网)，通过因特网与后台系统连接，接收所述后台系统的指令，所述集中器具体用于与所述通信装置进行通信，最多可与200个以内的通信装置进行通信，当所述通信装置的信道繁忙时，选择所有信道中最易连接的信道，并采集、上传所述LED灯模组的使用数据，并将所述指令发送给所述控制器，对所述控制器进行设置和监控，还可以通过接收手机短信的方式，实现对路灯的控制或进行使用参数的设置和调整。进一步地，所述电池组为钛酸锂电池组，采用十串两并方式连接。采用上述进一步方案的有益效果是：采用钛酸锂电池组作为储能电池组，具有高安全性、高稳定性、使用寿命长、频繁深循环和绿色环保的优点，并且钛酸锂电池组的内阻极低，在阴雨天仍能使太阳能电池板产生的弱电流涓流而入，保障阴雨天的电力来源。进一步地，所述通信装置为433M无线通讯终端模块，具有自动MESH功能，所述通信装置采用半双工无线通讯方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太阳能的路灯系统，其特征在于，包括：太阳能电池板、电池组、LED灯模组、控制器、通信装置和集中器，其中，所述太阳能电池板的正极与所述控制器连接，负极与所述电池组连接，所述太阳能电池板用于获取太阳能并转化为电能；所述电池组分别与所述控制器、所述集中器和所述LED灯模组的负极连接，所述电池组用于从所述太阳能电池板获取电能，存储所述电能，并为所述控制器和所述集中器供电；所述LED灯模组的正极与所述控制器连接，所述LED灯模组用于从所述电池组获取所述电能，并将所述电能转化为光能；所述控制器与所述通信装置连接，所述控制器用于控制所述LED灯模组和所述太阳能电池板，并根据所述电池组的电压情况，实时控制所述电池组，避免所述电池组出现过充或过放；所述通信装置与所述集中器连接，用于传输信息；所述集中器用于控制所述通信装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能的路灯系统，其特征在于，包括：太阳能电池板、电池组、LED灯模组、控制器、通信装置和集中器，其中，所述太阳能电池板的正极与所述控制器连接，负极与所述电池组连接，所述太阳能电池板用于获取太阳能并转化为电能；所述电池组分别与所述控制器、所述集中器和所述LED灯模组的负极连接，所述电池组用于从所述太阳能电池板获取电能，存储所述电能，并为所述控制器和所述集中器供电；所述LED灯模组的正极与所述控制器连接，所述LED灯模组用于从所述电池组获取所述电能，并将所述电能转化为光能；所述控制器与所述通信装置连接，所述控制器用于控制所述LED灯模组和所述太阳能电池板，并根据所述电池组的电压情况，实时控制所述电池组，避免所述电池组出现过充或过放；所述通信装置与所述集中器连接，用于传输信息；所述集中器用于控制所述通信装置。2.根据权利要求1所述的路灯系统，其特征在于，还包括：太阳能电池板支架，用于安装所述太阳能电池板；电池管理系统BMS保护板，用于保护所述电池组；电池组保护箱，用于放置所述电池组及所述BMS保护板；LED灯外壳，用于放置所述LED灯模组；灯杆，用于支撑所述LED灯模组及所述LED灯外壳。3.根据权利要求2所述的路灯系统，其特征在于，所述BMS保护板采用集成电路-集成芯片方案，用于为所述电池组提供过充电保护、过放电保护、过流保护、短路保护以及过温保护，并自动均衡所述电池组的充电过程。4.根据权利要求1-3中任一项所述的路灯系统，其特征在于，所述LED灯模组共4组，所述LED灯模组均...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢杰荣，
申请(专利权)人：广州市荣发新能源设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44