本发明涉及路灯技术领域，尤其涉及一种路灯的亮度控制方法及系统。
背景技术：
太阳能路灯的初始安装条件一般是参考用户实际需求的照明时长、功率需求来配套电池及太阳能板。在正常光照条件下，太阳能路灯完全可以满足使用要求。由于太阳能路灯完全依靠太阳来提供能量，所以当地的地理位置导致的季节性天气状况直接影响路灯的使用。太阳能路灯的充放电设置一般是根据蓄电池的现有存电量的情况来大致估计使用多少亮度来放电，在极端天气条件下(例如，连续5天的阴雨天)，太阳能路灯的充放电设置不满足实际要求，导致太阳能路灯的亮度达不到最低使用要求，甚至出现不亮灯的情况。同时，由于光照条件不足，导致电池长时间过放和低压充、放电，将增加电池的老化，次数过多会严重影响电池寿命，使得一般具有5年以上的使用寿命的电池在1年左右就可能完全损坏。此外，电池自然老化也会造成容量下降，与初始设置的充放电条件有较大偏差，这种差异也会导致蓄电池的过充及过放，加速老化。电池容量减少或充电不完全的情况可以正常使用，所以初期不会被使用者发现，但是长期使用会导致问题越来越严重。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种路灯的亮度控制方法及系统，以解决现有技术的路灯在使用过程中，因电池性能下降、连续无阳光天气等因素导致的电池加速老化以及路灯不能正常工作的问题。
第一方面，提供一种路灯的亮度控制方法，包括：
获取以待控制时间为时间终点的第一预设时间内的路灯的电池的单位时间充电量和所述待控制时间之前的第二预设时间内的所述电池的单位时间放电量；
根据所述第一预设时间内的单位时间充电量，计算得到所述第一预设时间内的平均充电量；
根据所述第二预设时间内的单位时间放电量，计算得到所述第二预设时间内的平均放电量；
根据所述第一预设时间内的平均充电量和所述第二预设时间内的平均放电量的大小关系，控制所述待控制时间的所述路灯的亮度；
其中，所述第一预设时间的时间长度和所述第二预设时间的时间长度相等。
第二方面，提供一种路灯的亮度控制系统，包括：
获取模块，用于获取以待控制时间为时间终点的第一预设时间内的路灯的电池的单位时间充电量和所述待控制时间之前的第二预设时间内的所述电池的单位时间放电量；
第一计算模块，用于根据所述第一预设时间内的单位时间充电量，计算得到所述第一预设时间内的平均充电量；
第二计算模块，用于根据所述第二预设时间内的单位时间放电量，计算得到所述第二预设时间内的平均放电量；
第一控制模块，用于根据所述第一预设时间内的平均充电量和所述第二预设时间内的平均放电量的大小关系，控制所述待控制时间的所述路灯的亮度；
其中，所述第一预设时间的时间长度和所述第二预设时间的时间长度相等。
本发明实施例，可根据第一预设时间内的充电量和第二预设时间内的放电量的大小关系，确定亮度的变化，从而可较好地控制路灯的亮度，可适应环境变化及配件老化，解决使用过程中因电池性能下降、连续无阳光天气导致的电池加速老化以及路灯经常不能正常工作的问题，特别适用于没有外接供电电源的独立太阳能路灯系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一优选实施例的路灯的亮度控制方法的流程图；
图2是本发明一优选实施例的路灯的亮度控制方法的降低路灯的亮度的步骤的流程图；
图3是本发明一优选实施例的路灯的亮度控制方法的提高路灯的亮度的步骤的流程图；
图4是本发明另一优选实施例的路灯的亮度控制方法的流程图；
图5是本发明又一优选实施例的路灯的亮度控制方法的流程图；
图6是本发明实施例的路灯的亮度控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种路灯的亮度控制方法。本发明实施例的控制方法特别适于利用太阳能发电的路灯。如图1所示，该方法具体包括如下的步骤：
步骤s101：获取以待控制时间为时间终点的第一预设时间内的路灯的电池的单位时间充电量和待控制时间之前的第二预设时间内的电池的单位时间放电量。
其中，第一预设时间的时间长度和第二预设时间的时间长度相同。一般的，第一预设时间和第二预设时间均为7天，则单位时间为每天，单位时间充电量为每天的充电量，单位时间放电量为每天的放电量。应当理解的是，根据每天的实际情况不同，每天的充电量和每天的放电量都会变化。因为，充电一般是在当天未照明(一般是白天)的时候进行，在当天照明之前，可采集到当天的充电量，因此，第一预设时间的时间终点设置为待控制时间。放电一般是在当天照明(一般是晚上)的时候进行，在当天照明之后，才能采集到当天的放电量，因此，第二预设时间的时间终点设置为待控制时间之前的时间节点(例如前一天)。
例如，第一预设时间和第二预设时间均为7天，待控制时间为10号，则第一预设时间包括：4号～10号，第一预设时间内的单位时间充电量包括：4号～10号每天的充电量；第二预设时间包括：3号～9号，第二预设时间内的单位时间充电量包括：3号～9号每天的放电量。
步骤s102：根据第一预设时间内的单位时间充电量，计算得到第一预设时间内的平均充电量。
第一预设时间内的平均充电量等于第一预设时间内的单位时间充电量的和除以单位时间的数量。例如，第一预设时间为7天，则第一预设时间内的平均充电量＝(第一天充电量+第二天充电量+......+第七天充电量)/7天。
步骤s103：根据第二预设时间内的单位时间放电量，计算得到第二预设时间内的平均放电量。
第二预设时间内的平均放电量等于第二预设时间内的单位时间放电量的和除以单位时间的数量。例如，第二预设时间为7天，则第二预设时间内的平均放电量＝(第一天放电量+第二天放电量+......+第七天放电量)/7天。
步骤s104：根据第一预设时间内的平均充电量和第二预设时间内的平均放电量的大小关系，控制待控制时间的路灯的亮度。
根据第一预设时间内的平均充电量和第二预设时间内的平均放电量的大小关系，具体可按照如下的三种情况控制待控制时间的路灯的亮度。
(1)若第一预设时间内的平均充电量小于第二预设时间内的平均放电量，则降低路灯的亮度。
具体的，如图2所示，该过程具体包括：
步骤s201：若第一预设时间内的平均充电量小于第二预设时间内的平均放电量，则计算得到第二预设时间内的平均放电量与第一预设时间内的平均充电量的第一差值。
若第一预设时间内的平均充电量小于第二预设时间内的平均放电量，则说明目前可以使用的实际电量小于每天消耗掉的电量，长此以往，电池的电量会越来越低，因此，需要降低路灯的亮度。该步骤用第二预设时间内的平均放电量减去第一预设时间内的平均充电量。
步骤s202：计算第一差值与充电量趋势值的商值，得到路灯的亮度的降低幅度。
具体的，充电量趋势值为第一预设时间内的平均充电量与以待控制时间为时间终点的第三预设时间内的平均充电量的商。其中，第三预设时间的长度不小于第一预设时间的长度，且不大于最大预设时间长度。最大预设时间长度一般为30天，这样避免第三预设时间的长度较长，与近期的电池工作情况有一定偏差。此外，还应当理解的是，当存储的单位时间充电量对应的时间长度满足最大预设时间长度，则第三预设时间的长度优先为最大预设时间长度。只有当存储的单位时间充电量对应的时间长度不满足最大预设时间长度，才使第三预设时间的长度为可获得的单位时间充电量对应的时间长度。
充电量趋势值大于1，表明光照越来越强；反之，充电量趋势值小于1，表明光照越来越弱。充电量趋势值是为了修正提高路灯亮度和降低路灯亮度的幅度，防止一次性调整过度。
例如，虽然第一预设时间内的平均充电量小于第二预设时间内的平均放电量，但是充电量趋势值大于1，则说明每天采集到的太阳能在不断增加，那么路灯的亮度的降低需要考虑这一部分的变化，不能过度调节。因此，本步骤将第一差值除以充电量趋势值。
例如，第一预设时间为7天，最大预设时间长度为30天，则第三预设时间至少为7天，且不能超过30天。例如，待控制时间为20号，当截止到20号累计的单位时间充电量对应的时间长度仅为8天时，则第三预设时间的时间长度为8天，第三预设时间包括：14号～20号。
步骤s203：判断按照降低幅度降低路灯的亮度后，电池的单位时间放电量是否小于电池的单位时间最低放电量限值。
其中，电池的单位时间最低放电量限值等于路灯瓦数、预设倍数与路灯单位时间的照明时长的乘积的千分之一。路灯瓦数由路灯(一般是led)自身的型号确定。预设倍数可根据经验设定。一般的，预设倍数采用百分数计。预设倍数的最小限值为5％，预设倍数的最大限值为100％。路灯单位时间的照明时长一般根据经验设定。当单位时间为天时，单位时间的照明时长为每晚的照明时长。
例如，路灯的瓦数为40w，预设倍数为5％，路灯每晚的照明时长为7h，那么可以计算出每天最低放电量限值为40×5％×7/1000＝0.014。
电池的单位时间放电量不能无限地下降，避免无法起到照明的作用，因此，需要判断降低亮度后，电池的单位时间放电量是否小于单位时间最低放电量限值。
步骤s204：若不小于，则按照降低幅度，降低路灯的亮度。
步骤s205：若小于，则控制路灯亮度为电池的单位时间最低放电量对应的路灯的亮度。
通过上述的步骤，若第一预设时间内的平均充电量小于第二预设时间内的平均放电量，则根据实际情况采取不同的方式得到降低的幅度，以便控制降低路灯的亮度。
(2)若第一预设时间内的平均充电量大于第二预设时间内的平均放电量，则提高路灯的亮度。
具体的，如图3所示，该过程具体包括：
步骤s301：若第一预设时间内的平均充电量大于第二预设时间内的平均放电量，则计算得到第一预设时间内的平均充电量与第二预设时间内的平均放电量的第二差值。
若第一预设时间内的平均充电量大于第二预设时间内的平均放电量，则说明目前可以使用的实际电量大于每天消耗掉的电量，因此，可以提高路灯的亮度。该步骤用第一预设时间内的平均充电量减去第二预设时间内的平均放电量。
步骤s302：计算第二差值与充电量趋势值的第一乘积，得到路灯的亮度的提高幅度。
该充电量趋势值与前述的充电量趋势值的含义相同，在此不再赘述。
例如，虽然第一预设时间内的平均充电量大于第二预设时间内的平均放电量，但是充电量趋势值小于1，则说明每天采集到的太阳能在不断减少，那么路灯的亮度的提高需要考虑这一部分的变化，不能过度调节。因此，本步骤将第二差值乘以充电量趋势值。
步骤s303：判断按照提高幅度提高路灯的亮度后，路灯的亮度功率是否大于电源控制器的有效负载功率、路灯实际亮度功率的最大值以及路灯预设最大亮度的功率中的任一个。
电池的单位时间放电量不能无限地增加，避免电池过放而导致缩短电池的使用寿命，因此，需要判断增加亮度后，路灯的亮度功率是否大于电源控制器的有效负载功率、路灯实际亮度功率的最大值以及路灯预设最大亮度的功率中的任一个。电源控制器的有效负载功率一般是预先设定的。路灯实际亮度功率的最大值可通过实测得到。路灯预设最大亮度的功率一般是预先设定的。
步骤s304：若不大于，则按照提高幅度，提高路灯的亮度。
步骤s305：若大于，则控制路灯的亮度为电源控制器的有效负载功率、路灯实际亮度功率的最大值以及路灯预设最大亮度的功率中的最小一个对应的路灯的亮度。
电源控制器的有效负载功率、路灯实际亮度功率的最大值以及路灯预设最大亮度的功率，这三个值一般不同。因此，为了保护电池，该种情况下，控制路灯亮度为该三者中最小的一个对应的路灯的亮度。
(3)若第一预设时间内的平均放电量等于第二预设时间内的平均充电量，则保持路灯的亮度。
因此，本发明实施例的路灯的亮度控制方法，可根据第一预设时间内的充电量和第二预设时间内的放电量的大小关系，分别结合电池的单位时间最低放电量限值、电源控制器的有效负载功率、路灯实际亮度功率的最大值以及路灯预设最大亮度的功率，以便确定亮度的变化幅度，从而可较好地控制路灯的亮度；该方法通过对充放电的历史数据评估和对未来天气变化趋势的预估，得到下一次路灯的合理亮度，有效控制放电功率，避免完全随机性的充放电管理方式，即使在梅雨季节，该方法也可以保证15天没有日照情况下，路灯可连续工作；同时，以充放电的实际电量的变化为依据，可以适应电池容量随充电次数的增加不断减少这一规律，调整充放电参数，有效避免电池的过放行为，保护电池不会因低压反复充放电造成永久性伤害。
此外，若记录的电池的单位时间充电量的数量对应的时间长度小于第一预设时间的时间长度，则由于积累的历史数据不够，按照上述方法无法有效控制路灯的亮度。那么，如图4所示，本发明实施例的方法按照如下的步骤控制路灯的亮度：
步骤s401：检测电池的电压。
步骤s402：根据电池的电压，控制待控制时间的路灯的亮度。
具体的，根据电池电压与电压限值的大小关系，步骤s402又具体按照如下两种情况进行：
第一种情况：
若电池的电压不小于电压限值，则根据路灯的预设亮度的功率，控制路灯的亮度为预设亮度的功率对应的亮度。
若电池的电压不小于电压限值，则表明电池处于正常状态，可按照预设亮度的功率控制路灯的亮度。该预设亮度的功率可根据经验设定，可满足正常照明。一般情况下，预设亮度不超过前述的预设最大亮度。
第二种情况：
(1)若电池的电压小于电压限值，则获取路灯的亮度的功率与电池的电压的关联关系。
该关联关系一般根据经验预设。若电池的电压小于电压限值，则表明电池处于异常状态，需要根据该关联关系来控制路灯的亮度，以避免损坏电池。
具体的，可将亮度的功率划分为不同的档位，将电池的电压范围划分为不同的档位，建立亮度的功率的档位与电压范围的档位的关联关系。该关联关系，可有效保证照明效果的同时，有效避免对电池的损害。
(2)根据关联关系，控制路灯的亮度为电池的电压关联的路灯的亮度的功率对应的亮度。
例如，电压a对应的路灯的亮度的功率的档位为a，则按照档位a对应的路灯的亮度的功率，控制路灯的亮度。
因此，通过上述的路灯的亮度控制方法，当没有积累足够多的历史数据时，可根据电池的电压与电压限值的大小关系，控制路灯的亮度，从而可至少保证未对电池充电，且连续3～5天没有日照情况下，路灯可连续工作且不会出现严重的电池过放情况，从而有利于电池的寿命。
此外，无论根据实际情况采用上述哪一种方法控制路灯的亮度，都需要注意电池的电量。
因此，优选的，如图5所示，该方法还包括如下的步骤：
步骤s501：计算得到电池的单位时间最低放电量限值与第四预设时间的第二乘积。
其中，第四预设时间的长度小于第二预设时间的长度。一般的，设置第四预设时间为5天。该电池的单位时间最低放电量限值按照前述的方法得到。
步骤s502：计算第二乘积与电池电量保护值的和，得到电池的放电量实际限值。
电池电量保护值是预设的，根据电池型号的不同而不同。
步骤s503：若电池的放电量达到放电量实际限值，则按照电池的单位时间最低放电量限值对应的路灯的亮度，控制路灯的亮度。
若电池的放电量达到放电量实际限值，则需要降低功率，以避免损坏电池。
因此，无论是在路灯安装初期没有历史记录供参考的时候，还是累计足够的历史记录供参考的时候，都可以采用上述方法对应的应急方案，在保证路灯照明效果的同时有效地保护电池。
更优选的，若电池的放电量达到电池电量保护值时，再继续照明，将严重不利于电池的寿命，因此，为了避免这种情况，本发明实施例的方法还包括：
若电池的放电量达到电池电量保护值，则控制路灯关闭。
通过上述的步骤，在电池的放电量达到电池电量保护值，关闭路灯，避免对电池造成较大的损耗。
综上，本发明实施例的路灯的亮度控制方法，可适应环境变化及配件老化，解决使用过程中因电池性能下降、连续无阳光天气导致的电池加速老化以及路灯经常不能正常工作的问题，特别适用于没有外接供电电源的独立太阳能路灯系统。
本发明实施例还提供了一种路灯的亮度控制系统。如图6所示，该系统包括如下的模块：
获取模块601，用于获取以待控制时间为时间终点的第一预设时间内的路灯的电池的单位时间充电量和待控制时间之前的第二预设时间内的电池的单位时间放电量。
第一计算模块602，用于根据第一预设时间内的单位时间充电量，计算得到第一预设时间内的平均充电量。
第二计算模块603，用于根据第二预设时间内的单位时间放电量，计算得到第二预设时间内的平均放电量。
第一控制模块604，用于根据第一预设时间内的平均充电量和第二预设时间内的平均放电量的大小关系，控制待控制时间的路灯的亮度。
其中，第一预设时间的时间长度和第二预设时间的时间长度相等。
优选的，第一控制模块604包括：
降低子模块，用于若第一预设时间内的平均充电量小于第二预设时间内的平均放电量，则降低路灯的亮度。
提高子模块，用于若第一预设时间内的平均充电量大于第二预设时间内的平均放电量，则提高路灯的亮度。
保持子模块，用于若第一预设时间内的平均放电量等于第二预设时间内的平均充电量，则保持路灯的亮度。
更优选的，降低子模块包括：
第一计算单元，用于若第一预设时间内的平均充电量小于第二预设时间内的平均放电量，则计算得到第二预设时间内的平均放电量与第一预设时间内的平均充电量的第一差值。
第二计算单元，用于计算第一差值与充电量趋势值的商值，得到路灯的亮度的降低幅度。
第一判断单元，用于判断按照降低幅度降低路灯的亮度后，电池的单位时间放电量是否小于电池的单位时间最低放电量限值。
降低单元，用于若不小于，则按照降低幅度，降低路灯的亮度。
第一控制单元，用于若小于，则控制路灯亮度为电池的单位时间最低放电量限值对应的路灯的亮度。
其中，电池的单位时间最低放电量限值等于路灯瓦数、预设倍数与路灯单位时间的照明时长的乘积的千分之一。
更优选的，提高子模块包括：
第三计算单元，用于若第一预设时间内的平均充电量大于第二预设时间内的平均放电量，则计算得到第一预设时间内的平均充电量与第二预设时间内的平均放电量的第二差值。
第四计算单元，用于计算第二差值与充电量趋势值的第一乘积，得到路灯的亮度的提高幅度。
第二判断单元，用于判断按照提高幅度提高路灯的亮度后，路灯的亮度功率是否大于电源控制器的有效负载功率、路灯实际亮度功率的最大值以及路灯预设最大亮度的功率中的任一个。
提高单元，用于若不大于，则按照提高幅度，提高路灯的亮度。
第二控制单元，用于若大于，则控制路灯的亮度为电源控制器的有效负载功率、路灯实际亮度功率的最大值以及路灯预设最大亮度的功率中的最小一个对应的路灯的亮度。
其中，充电量趋势值为第一预设时间内的平均充电量与以待控制时间为时间终点的第三预设时间内的平均充电量的商。第三预设时间的长度不小于第一预设时间的长度，且不大于最大预设时间长度。
优选的，该系统还包括：
检测模块，用于若记录的电池的单位时间充电量的数量对应的时间长度小于第一预设时间，则检测电池的电压。
第二控制模块，用于根据电池的电压，控制待控制时间的路灯的亮度。
更优选的，第二控制模块包括：
第一控制子模块，用于若电池的电压不小于电压限值，则根据路灯的预设亮度的功率，控制路灯的亮度为预设亮度的功率对应的亮度。
获取子模块，用于若电池的电压小于电压限值，则获取路灯的亮度的功率与电池的电压的关联关系。
第二控制子模块，用于根据关联关系，控制路灯的亮度为电池的电压关联的路灯的亮度的功率对应的亮度。
优选的，该系统还包括：
第三计算模块，用于计算得到电池的单位时间最低放电量限值与第四预设时间的第二乘积。
其中，第四预设时间的长度小于第二预设时间的长度。
第四计算模块，用于计算第二乘积与电池电量保护值的和，得到电池的放电量实际限值。
第三控制模块，用于若电池的放电量达到放电量实际限值，则按照电池的单位时间最低放电量限值对应的路灯的亮度，控制路灯的亮度。
优选的，该系统还包括：
第四控制模块，用于若电池的放电量达到电池电量保护值，则控制路灯关闭。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
综上，本发明实施例的路灯的亮度控制系统，可适应环境变化及配件老化，解决使用过程中因电池性能下降、连续无阳光天气导致的电池加速老化以及路灯经常不能正常工作的问题，特别适用于没有外接供电电源的独立太阳能路灯系统。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。