专利名称：一体化太阳能led路灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能照明技术领域，特别是涉及一种一体化太阳能LED路灯。
背景技术：
太阳能发电技术充分利用可再生能源——太阳能，在一次性能源如石油、煤炭等日渐 耗竭的情况下，作为一种替代的新能源，不但分布广泛、清洁环保，而且应用技术日趋成 熟，已经在实际应用中得到了很广泛的推广和普及，是一种较为理想的新能源。
LED路灯具有节能降耗、使用寿命长、光效高的特点，是国家大力倡导的新型节能照明 技术的一个重要方面。现有的太阳能LED路灯普遍采用铅酸蓄电池，这种铅酸蓄电池有污 染不环保，蓄电池的使用寿命短(500次循环寿命)，由于体积和重量大，运输与安装成本 高。 一般蓄电池设置在灯杆的下部挂装的蓄电池箱内或直接掩埋地下专用蓄电池箱内中。 由于供电线路穿过整个灯杆，电缆压降大，直接影响系统效率。常规太阳能路灯所有部件 如灯杆预埋基础、控制器调试、太阳电池支架组装、灯杆主体竖立、蓄电池箱固定、灯具 与光源接线等全部需要现场施工，安装及维护都较为复杂和困难需由专业人员进行操作。
实用新型内容
本实用新型解决现有的太阳能路灯的安装和维护复杂的问题，提供一种新型的可快捷 安装、拆卸的一体化的太阳能LED路灯。 本实用新型的技术方案如下-
一种一体化太阳能LED路灯，包括灯杆、LED灯、太阳能电池板、蓄电池和控制器、其 特征在于太阳能电池板的背面固定有装有蓄电池的电池盒，太阳能电池板和电池盒之间 用电缆线连接，将背面固定好电池盒的太阳能电池板安装在灯杆上，所述LED灯安装在灯 杆上，LED灯与电池盒之间用电缆线连接，所述电池盒为防水电池盒。
所述蓄电池为磷酸铁锂电池。
所述太阳能电池板用螺栓固定在灯杆上的支架上；所述LED灯的背面有长条形凹槽和 设置在凹槽两侧的双路滑轨，双路滑轨之间设置两个U型卡子，U型卡子与凹槽之间插上灯 头安装臂，灯头安装臂用不锈钢钢带固定在灯杆上。
3所述太阳能电池板、电池盒和LED灯上设置正负极定位接口，所述电缆线连接在所述 正负极定位接口上。
所述控制器为智能控制器，设置在所述电池盒内，所述智能控制器与磷酸铁锂电池连 接并分别通过电缆线与太阳能电池板、LED灯连接。 所述智能控制器为针对锂电池设计的智能控制器。
所述电池盒内还设置锂电池保护板，所述锂电池保护板采取单节串联分压保护设计， 所述锂电池保护板设置在控制器与磷酸铁锂电池之间。
所述LED灯包括灯壳和固定在灯壳上的LED模块，所述LED模块包括LED、电路板、组 合式LED反光罩，所述灯壳为多通道整体拉伸铝合金制成的散热器，所述电路板为恒流电 路板。
所述电路板为单面铝基PCB板，所述电路板通过与灯壳连接组成LED光源散热器。 所述组合式LED反光罩为ABS塑料真空镀铝材料，所述组合式LED反光罩的顶面上开 有若干个嵌入式的矩形槽反射腔构成LED反光区，底面为电路板覆盖区，每个反射腔腔底 的光学中心处开有容纳一个LED的孔，所述矩形槽反射腔的内壁各侧面为带坡度的由腔底 外张延伸至沿口的斜面构成梯型漫反射面，具有沿矩形槽纵深方向走向的波纹形状或阶梯 形状。
本实用新型的技术效果在于
本实用新型的一体化太阳能LED路灯，出厂时巳经将装有蓄电池、控制器的电池盒固 定在太阳能电池板的背面，与支架合为一体，安装时只需用螺栓将太阳能电池板和LED灯 固定在灯杆上并连接一条电缆线即可使用，可快捷安装、拆卸且维护方便，无需专业人员 操作，克服了传统上将蓄电池固定在灯杆内或深埋地下所带来的安装及维护复杂、困难的 缺陷；并且太阳能电池板与蓄电池之间的结构紧凑、距离短，减少了太阳能电池板产生的 电能传输到蓄电池储存而产生的浪费，真正实现了太阳能LED路灯的供电部分的一体化； LED灯与太阳能电池板各自独立安装在灯杆上，这样LED灯与太阳能电池板可以根据需要各 自任意调节安装角度，适合在不同纬度地区和不同场合使用。
蓄电池采用磷酸铁锂电池，这种锂电池体积小、重量轻，耐高低温，环保、没有污染， 可以放在小的电池盒内固定在太阳能电池板的背面，实现供电部分的一体化，且安装运输 成本也降低，比铅酸蓄电池寿命长4倍。
安装LED灯和太阳能电池板时采用不锈钢钢带、U型卡子、双路滑轨、螺栓等设置，安 装方便、无需专业人员操作，且LED灯和太阳能电池板都可以任意调节仰角与方位角。所
4有电缆连接均为正负极定位接口，防止用户反接造成短路。
本实用新型将控制器设置在电池盒内，并在控制器与锂电池之间设置锂电池保护板， 提高磷酸铁锂电池蓄能性能，并保护电池过充过放，防止因太阳能电池板充电不稳而造成 每节电池充电不一致，可以自动平衡来保证每节电池充电电压波动小于0. IV，锂电池保护 板可以在充电电压过低、过高或接反时断电来保护锂电池的使用寿命，低温性能好，循环 寿命可以达到2000次。控制器是针对锂电池设计的智能控制器，且通过软件设计，供电方 式采用脉冲供电节能方式，可以自行设置照明时间与功率分配，实现上半夜(4小时)全功 率，下半夜(4小时)半功率，即延长照明时间又降低系统供电成本，相同照度与常规太阳 能路灯相比，太阳能电池成本降低40%。
本实用新型采用的组合式LED反光罩，可以将每个LED置于一个反射腔内，防止了LED 之间互相影响损失光输出，在反射腔底的光学中心处开有容纳一个LED的孔，将LED设计 在反射腔底部，可以防止由于LED亮度过高造成眩光。使用这种组合式LED反光罩的路灯 拉长侧光近似矩形满足路面照度与均匀度的要求，得到近似覆盖路面的理想光形。每只LED 反光腔的横向扩散角度为120° 130° 、纵向扩散角度为60° 70° 。为了防止眩光，在 设计纵向90°光束角方向上控制光强小于10cd/1000Lm。增加LED灯具反光罩后，太阳能 供电成本不变，可以提高照度20—30%，面积扩大IO—-15%。
图1为本实用新型的一体化太阳能LED路灯结构示意图2为本实用新型的LED灯的截面示意图3为本实用新型的LED灯的LED模块主视图4为本实用新型的太阳能LED路灯的控制器与锂电池保护板的电路图。 附图标记列示如下
1-不镞鹏闪带，2-电《戯，3-电池盒，4-太阳能电池板，5-支架，6-灯杆，7-灯头安装臂，8-LED 灯，9-灯壳，10-反光罩，11-电路板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例之一做进一步说明。图1为本实用新型的一体化 太阳能LED路灯结构示意图，图2为本实用新型的LED灯壳截面示意图，图3为本实用新 型的LED灯的LED模块主视图，图4为本实用新型的太阳能LED路灯的控制器与锂电池保护板的电路图。
如图1所示，本实用新型的一体化太阳能LED路灯包括灯杆6、 LED灯8、太阳能电池板 4、蓄电池。
安装路灯时在灯杆6的顶端设置水平支架5，将太阳能电池板4安装在支架5上，支架 5可调角度，太阳能电池板4出厂时已在背面固定好装有蓄电池的电池盒3并连接好，太阳 能电池板4朝南安装，安装仰角为北方地区40度、南方地区30度左右，调整好太阳能电 池板4的角度后固定支架5上的螺栓。安装LED灯8时，在灯杆6的任意位置用不f賴鹏冈带 1安装LED灯，将LED灯的灯头调整到所需要的位置，用不锈钢钢带1在灯杆6上上紧，LED 灯8的灯头也可调整照射角度。太阳能电池板4背面的电池盒3与LED灯8之间连接电缆 线2，上紧电缆接头螺帽，安装完毕。电池盒3为防水电池盒，太阳能电池板4、电池盒3 和LED灯8上设置正负极定位接口 ，连接电缆线2时连接在正负极定位接口上。
本实用新型的一体化太阳能LED路灯只需固定太阳能电池板4和LED灯8后连接一根 电缆线2就能安装完毕，可快捷安装、拆卸且维护方便，无需专业人员操作。克服了传统 上将蓄电池固定在灯杆内或深埋地下所带来的安装及维护复杂、困难的缺陷；并且太阳能 电池板4与蓄电池之间的结构紧凑、距离短，减少了太阳能电池板4产生的电能传输到蓄 电池储存时产生的浪费，真正实现了太阳能LED路灯的供电部分的一体化；LED灯8与太阳 能电池板4各自独立安装在灯杆上，这样LED灯8与太阳能电池板4可以根据需要任意调 节安装角度，适合在不同纬度地区和不同场合使用。
蓄电^ffl磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池体积小、重量轻，克服了传统上将蓄电池固定 在灯杆内或深埋地下所带来的安装及维护复杂、困难的缺陷。根据需要将几节磷酸铁锂电 池串联成锂电池组后装在电池盒3内，^^磷酸铁锂电池的电池盒3固定在太阳能电池板4的 背面，太阳能电池板4与电池盒3用一根短的电缆线2连接。
LED灯8包括灯壳9、 LED模块。如图2所示，灯壳9用铝合金制成多通道整体拉伸的 形状形成散热器，LED模块产生的热量由灯壳9整体形成的散热器与外界散热传导对流，节 省了散热器占用的面积，多通道整体拉伸形状使灯壳9更加美观，可以实现LED模块与灯 壳一体化散热，有效降低热量可保证最大限度光的输出，不但延长灯具寿命，还可以提高 光效。如图3所示，LED模块包括LED、单面铝基PCB电路板、组合式LED反光罩10。组合 式LED反光罩10由ABS塑料注塑后真空镀铝制成，形状为底面开口的扁平方盒状结构，顶 面上设置若干个嵌入式的矩形槽反射腔构成LED反光区，底面为电路板覆盖区，每个反射 腔腔底的光学中心处开有容纳一个LED的孔，反射腔的内壁个侧面为带坡度的斜面，由腔底外张延伸至沿口构成梯型漫反射面，且具有沿矩形槽纵深方向走向的波纹形状或阶梯形 状，产生漫反射改变光的路径，横向上由一长条形凹槽内横向设置多个隔板隔成，形成一 组反射腔，并排设置多组所述反射腔，相对的两对侧面中的其中一对侧面上设置固定所述 组合式LED反光罩所用的侧翼，所述侧翼上开有固定孔，另外一对侧面上的底端开有出线 孔。将一颗或多颗LED、电路板11、组合式LED反光罩10组装好后形成LED模块，将LED 模块固定在灯壳9内。
灯壳9的背面有长条形凹槽和设置在凹槽两侧的双路滑轨，双路滑轨之间设置两个U 型卡子12， U型卡子12的中部内凹以容置灯头安装臂7， U型卡子12与凹槽之间插上灯头 安装臂7，安装LED灯8时用l菊瞎ra带1将灯头安装臂7固定在灯杆6上即可。
本实用新型的一体化太阳能LED路灯还包括控制器和锂电池保护板，均设置在电池盒3 里。如图4所示，锂电池保护板采取单节串联分压保护设计，提高磷酸铁锂电池蓄能性能， 并保护电池过充过放，防止因太阳能电池板充电不稳而造成每节电池充电不一致，可以自 动平衡来保证每节电池充电电压波动小于0. IV，锂电池保护板可以在充电电压过低、过高 或接反时断电来保护锂电池的使用寿命，低温性能好，循环寿命可以达到2000次。控制器 是针对锂电池设计的智能控制器，且通过软件设计，供电方式采用脉冲供电节能方式，实 现上半夜(4小时)全功率，下半夜(4小时)半功率，即延长照明时间又降低系统供电成 本，相同照度与常规太阳能路灯相比，太阳能电池成本降低40%。
本实用新型采用超高亮度LED制作光源，光效达到107LM/W。相同照度用电量只是普通 光源的50%，目的是降低太阳电池、蓄电池容量，从而降低系统成本。
上述一体化太阳能LED路灯除了适用于马路之外，也可适用于小型庭院与乡村道路照明。
采用以上结构的一体化太阳能LED路灯，出厂时已经将装有蓄电池的电池盒固定在太 阳能电池板的背面，安装时只需用螺栓将太阳能电池板和LED灯固定在灯杆上并连接一条 电缆线即可使用，可快捷安装、拆卸且维护方便，无需专业人员操作，克服了传统上将蓄 电池固定在灯杆内或深埋地下所带来的安装及维护复杂、困难的缺陷；并且太阳能电池板 与蓄电池之间的结构紧凑、距离短，减少了太阳能电池板产生的电能传输到蓄电池储存而 产生的浪费，真正实现了太阳能LED路灯的供电部分的一体化；LED灯与太阳能电池板各自 独立安装在灯杆上，这样LED灯与太阳能电池板可以根据需要各自任意调节安装角度，适 合在不同纬度地区和不同场合使用。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，对于依据 本实用新型的实质所做出的其它的变型和改进，均将落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种一体化太阳能LED路灯，包括灯杆、LED灯、太阳能电池板、蓄电池和控制器、其特征在于太阳能电池板的背面固定有装有蓄电池的电池盒，太阳能电池板和电池盒之间用电缆线连接，将背面固定好电池盒的太阳能电池板安装在灯杆上，所述LED灯安装在灯杆上，LED灯与电池盒之间用电缆线连接，所述电池盒为防水电池盒。
2. 根据权利要求1所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述蓄电池为磷酸铁锂电池。
3. 根据权利要求2所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述太阳能电池板用螺栓固 定在灯杆上的支架上；所述LED灯的背面有长条形凹槽和设置在凹槽两侧的双路滑轨，双路 滑轨之间设置两个U型卡子，U型卡子与凹槽之间插上灯头安装臂，灯头安装臂用不锈钢钢带 固定在灯杆上。
4. 根据权利要求1所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述太阳能电池板、电池盒 和LED灯上设置正负极定位接口，所述电缆线连接在所述正负极定位接口上。
5. 根据权利要求1所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述控制器为智能控制器， 设置在所述电池盒内，所述智能控制器与磷酸铁锂电池连接并分别通过电缆线与太阳能电池 板、LED灯连接。
6. 根据权利要求5所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述智能控制器为针对锂电 池设计的智能控制器。
7. 根据权利要求5所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述电池盒内还设置锂电池 保护板，所述锂电池保护板釆取单节串联分压保护设计，所述锂电池保护板设置在控制器与 磷酸铁锂电池之间。
8. 根据权利要求3所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述LED灯包括灯壳和固定 在灯壳上的LED模块，所述LED模块包括LED、电路板、组合式LED反光罩，所述灯壳为多通 道整体拉伸铝合金制成的散热器，所述电路板为恒流电路板。
9. 根据权利要求8述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述电路板为单面铝基PCB 板，所述电路板通过与灯壳连接组成LED光源散热器。
10. 根据权利要求8所述的一体化太阳能LED路灯，其特征在于所述组合式LED反光罩为 ABS塑料真空镀铝材料，所述组合式LED反光罩的顶面上开有若干个嵌入式的矩形槽反射腔构 成LED反光区，底面为电路板覆盖区，每个反射腔腔底的光学中心处开有容纳一个LED的孔， 所述矩形槽反射腔的内壁各侧面为带坡度的由腔底外张延伸至沿口的斜面构成梯型漫反射 面，具有沿矩形槽纵深方向走向的波纹形状或阶梯形状。
专利摘要本实用新型提供一体化太阳能LED路灯，包括灯杆、LED灯、太阳能电池板和锂离子蓄电池，太阳能电池板的背面固定有装有蓄电池的电池盒，太阳能电池板和蓄电池之间用电缆线连接，将背面固定好电池盒的太阳能电池板安装在灯杆上，将LED灯安装在灯杆上，LED灯与蓄电池之间用电缆线连接。本实用新型在安装时只需用螺栓将太阳能电池板和LED灯固定在灯杆上并连接一条电缆线即可使用，结构简单新颖，全自动控制，安装快捷，无需专业人员操作，真正实现了太阳能LED路灯一体化设计，LED灯与太阳能电池板可相对独立安装在灯杆上，这样LED灯可根据道路方向调整到所需照射位置，太阳电池板可以根据不同纬度地区调整仰角与方位角。
文档编号F21V19/00GK201391815SQ20092010694
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者王国华 申请人:北京高科能光电技术有限公司