专利名称：一种改进的离峰充电路灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及路灯照明技术领域，尤指一种离峰充电路灯，属于照明技术结构 领域。
背景技术：
在路灯照明领域，新技术不断的涌现，从传统的白炽灯进行照明，到使用LED路 灯，再到使用太阳能路灯，经历了三个发展阶段，目前，国内对太阳能路灯的研究极为广泛， 在国家知识产权局专利局的网站上公布的专利来看，太阳能路灯专利有近四百项，这些专 利基本都集中在如何对太阳能路灯的结构进行改进，如何使太阳能电池板更好的接收太阳 能等，对其主要结构等方面基本没有改进。近年来，充电电池领域在技术方面有了极大发展，研发了 一种锂铁充电电池，锂铁 电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，锂铁电池具有如下特点1、效率输出标准放电为2 5C、连续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电(IOS) 可达20C ；2、温时性能良好外部温度65°C时内部温度则高达95°C，电池放电结束时温度可 达160°C，电池的结构安全、完好；3、电池不燃烧、不爆炸、安全性好；4、好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95% ；5、放电到零伏也无损坏；6、快速充电；7、成本低；8、对环境无污染。锂铁电池作为一种新兴的电池技术，在业界引起了很大反响，而且由于锂铁电池 有着众多优点，并且可以生产出各种不同容量的电池，相信将会很快得到广泛地应用。能否 将锂铁电池这一新的充电电池技术用于路灯领域，从而改善现有的路灯领域面临的种种问 题，是触发本专利灵感的来源。
发明内容本实用新型的目的是提供一种改进的离峰充电路灯，通过将锂铁充电电池用作路 灯电源，根据现有各城市电网实行的白天全价夜晚半价的电价定价机制，采用移峰填谷的 充电策略在夜间对锂铁电池进行充电，降低了运行成本，具有良好的经济价值。本实用新型提供的技术方案如下一种改进的离峰充电路灯，包括一路灯支架，设置在路灯支架顶端的路灯，在所述 路灯支架上设置一容设有充电电池的电池箱，所述充电电池与所述路灯连接，所述充电电 池同时与一电池充电控制器连接后并入市电电网。进一步地，所述控制器通过一电池管理系统以及充电器对充电电池进行控制。[0017]进一步地，所述控制器上还设有一个用于测定环境光线强弱的光感测器。进一步地，所述控制器上还设有一用于控制控制器启闭的开关电源。进一步地，所述电池箱设置在所述路灯支架的顶端或者路灯支架内部。进一步地，所述充电电池为锂铁充电电池。进一步地，所述控制器设有两个电源接口，一个是向处于离峰状态下的路灯进行 供电的交流转直流接口，另一个是向处于离峰状态下的充电电池进行充电的交流转直流接本专利的效果在于我国各城市电网基本都实行白天全价夜晚半价的电价定价机 制，以鼓励大家移峰使用电能，减轻高峰时期电网的压力，避免采取高峰拉闸限电措施。现 有的太阳能路灯技术中，其实存在的问题也是非常明显的1、受天气影响严重，在阳光充足 的白天，太阳能路灯确实可以在白天储能，但是连绵的阴雨会使路灯无电可用；2、一次性 投资的成本较大，需要安装太阳能电池板等，投资不菲；3、电池大而笨重，需要专门配备电 池箱进行存放，而且存在二次污染，且电池的使用寿命较短，一般一年就需要更换一次电池 板。本专利采用锂铁充电电池，可以有效克服上述问题1、采用市电电网充电，不受天 气影响，而且经过移峰填谷的充电策略后，电能成本大为降低。2、电池使用寿命长，一般五 年才需要更换一次，电池体积较小，可直接安装在路灯支架中无需专门的电池箱，且没有二 次污染。本专利巧妙的利用现有电网的定价机制，运用锂铁充电电池这一新技术，从而使本 专利路灯的整体运行成本远低于太阳能路灯的整体运行成本，值得大力推广。
图1为本专利装置的结构示意图。图2为本专利装置的电路连接示意图。图3为本实用新型的控制器在市电供电正常时的控制流程图。图4为本实用新型的控制器在市电供电异常时的控制流程图。附图标号说明1 一路灯支架 2 —路灯 3 —电池箱 4 一控制器5 —锂铁充电电池
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本实用新型的技术方案。如图1所示，一种改进的离峰充电路灯，包括一路灯支架1，设置在路灯支架1顶端 的路灯2，在路灯支架1上设置一容设有锂铁充电电池5的电池箱3，由于锂铁充电电池的 质量以及体积均较小，其实可以使用也可以不使用电池箱3。本专利中如果使用电池箱3， 则电池箱3可以设置在路灯支架1的顶端或者路灯支架1内部，正如图1所示。如图2所示，控制器串联于市电电网和路灯2之间、开关电源和光感测器与控制器 直接连接、电池管理系统串联于控制器和锂铁充电电池之间，充电器也串接于控制器和锂 铁充电电池之间。控制器4控制锂铁充电电池5在每天深夜十一点半与凌晨五点半之间(这段时间往往是各个城市的离峰时间，也就是电价实行半价的时间)通过市电电网对锂铁充电电池5 进行充电，控制器4同时控制锂铁充电电池5在夜晚到第二天早上天亮之前放电点灯。具体在本专利中，将移峰填谷的整体思路贯彻到路灯运行中是通过控制器4进行 实现的，控制器4的功能要求为1、光传感器侦测环境明暗状况控制是否启动LED路灯，即白天一般不开启路灯， 到了夜晚根据光感测器的传感信号决定何时开启路灯，其中夏令时间与冬令时间，夜晚的 来临时间变化很大，这就要实时调整路灯启动时间；2、夜晚尖峰时间(即市电电网价格还是处于全价时，各个城市的时间设定不同，一 般都以11点半左右作为尖峰与离峰分界时刻点)由充电电池供电给LED路灯；夜晚离峰时 间由市电供电给LED路灯；3、充电电池充电在离峰时间完成；4、如果市电断电，恒流电流驱动减半，LED路灯处于半亮状态；充电电池的电量应 满足一晚LED路灯半亮状态。在市电供电正常时，控制器4的控制流程参见图3，首先通过光感测器的传感信号 决定是否需要开启路灯，路灯开启后，检测充电电池是否有电，如果电池没电，则直接通过 市电对路灯进行供电，到了夜晚离峰时间同时对充电电池进行充电直至天亮；如果电池有 电，则通过电池放电对路灯进行供电，到了夜晚离峰时间再通过市电对路灯进行供电同时 通过市电对电池进行充电直至天亮。市电供电正常时，路灯处于全亮状态。在市电供电异常时，控制器4的控制流程参见图4，首先通过光感测器的传感信号 决定是否需要开启路灯，路灯开启后，检测充电电池是否有电，如果电池没电，则直接停止 供电；如果电池有电，则通过电池放电对路灯进行供电，直至天亮。市电供电异常时，路灯处 于半亮状态。此时充电电池的电量应当满足路灯一晚上半亮的供电电量。本专利中，控制器使用两个电源接口 一个是交流转直流接口，接入24V电压直接 给LED路灯低谷点灯供电用，另一个也是交流转直流接口，接入29. 2V电压在低谷时给锂铁 电池充电用。控制器同时应当满足下列要求1、控制器应当适用于IOAH—90AH的锂铁充电电池；2、能诊测到锂铁电池内部的电量，且能控制最大放电量小于95%，即不能把电全部 放完；3、控制两个输入电源，电压AC :90V_264V，最大电流5A ；4、当电池电量小于5%，由市电提供LED路灯用电；5、直径不大于100mm。在本专利中，因为地区以及季节的差别，对于锂铁充电电池最长点灯时间设置为 13小时(17:30— 06:30)，锂铁充电电池放电时间最长为6小时(1730— 2330)，锂铁电池 充电时间最短6小时(23:30— 5:30)。鉴于这样的要求，本专利中锂铁充电电池的尺寸为 68 X 60 X 1200mm，可接收的电压DC 22V-40V，电流2. 1A，蓄电量20Ah。
权利要求一种改进的离峰充电路灯，包括一路灯支架，设置在路灯支架顶端的路灯，其特征在于在所述路灯支架上设置一容设有充电电池的电池箱，所述充电电池与所述路灯连接，所述充电电池同时与一电池充电控制器连接后并入市电电网。
2.根据权利要求1所述的离峰充电路灯，其特征在于所述控制器通过一电池管理系 统以及充电器对充电电池进行控制。
3.根据权利要求1所述的离峰充电路灯，其特征在于所述控制器上还设有一个用于 测定环境光线强弱的光感测器。
4.根据权利要求1所述的离峰充电路灯，其特征在于所述控制器上还设有一用于控 制控制器启闭的开关电源。
5.根据权利要求1所述的离峰充电路灯，其特征在于所述电池箱设置在所述路灯支 架的顶端或者路灯支架内部。
6.根据权利要求1至5任一权项所述的离峰充电路灯，其特征在于所述充电电池为 锂铁充电电池。
7.根据权利要求1所述的离峰充电路灯，其特征在于所述控制器设有两个电源接口， 一个是向处于离峰状态下的路灯进行供电的交流转直流接口，另一个是向处于离峰状态下 的充电电池进行充电的交流转直流接口。
专利摘要本实用新型公开了一种改进的离峰充电路灯，包括一路灯支架，设置在路灯支架顶端的路灯，在所述路灯支架上设置一容设有充电电池的电池箱，所述充电电池与所述路灯连接，所述充电电池同时与一电池充电控制器连接后并入市电电网。通过将锂铁充电电池用作路灯电源，根据现有各城市电网实行的白天全价夜晚半价的电价定价机制，利用控制器进行控制，采用移峰填谷的充电策略在夜间对锂铁电池进行充电，降低了运行成本，具有良好的经济价值。
文档编号F21S9/02GK201697024SQ20102019925
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月22日 优先权日2010年5月22日
发明者施树璜, 李顺程, 陈红星 申请人:上海中科国嘉光电技术有限公司