一种微光发电的并联式光能路灯照明系统的制作方法

本发明涉及及太阳能发电领域，具体为一种微光发电的并联式光能路灯照明系统。

背景技术：

太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(solarcells)是利用半导体材料的电子学特性实现p-v转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补；目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。

由于太阳能发电受昼夜、晴雨、季节的影响，因此，太阳能路灯也是存在容易受到天气影响的问题，在阴雨天气时，产生的电量少，不能够保证路灯全天候有电，且对于其照明亮度也是存在很大的影响，并且因为光照角度问题大大影响了发电效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种安装方便、结构合理的微光发电的并联式光能路灯照明系统，以克服现有技术的不足之处。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微光发电的并联式光能路灯照明系统，其照明系统包括太阳能组件、控制箱以及led灯组件；所述控制箱包括主控制器、锂电池、led灯驱动模块以及电池控制模块；所述太阳能组件包括太阳能控制器、转向电机、太阳能板、太阳追踪传感器以及除尘喷水机构；所述太阳能组件收集光能并转换成电能，通过直流稳压器对电能进行稳压；电能通过电池控制模块存储在锂电池内，并通过电池控制模块对锂电池进行管理与保护，从而为本系统提供电源；所述主控制器均与光敏传感器、gps定位模块以及带有天线的4g网络模块相连，所述4g网络模块通过天线实时与后台监控系统交换数据；主控制器通过led灯驱动模块控制led灯组件。

优选的，所述太阳能板设置在转向电机驱动的支架上，并太阳能板表面覆盖有机玻璃；所述太阳追踪传感器设置在支架的斜面上。

优选的，所述太阳能控制器通过太阳追踪传感器监控太阳光的方向，并通过转向电机使太阳能板始终与太阳光保持垂直。

优选的，所述除尘喷水机构定时将有机玻璃上的灰尘进行去除，并清洗有机玻璃表面。

优选的，所述锂电池设置有主锂电池与副锂电池，并均与电池控制模块相连。

优选的，所述后台监控系统将照明系统设置地区每天的天气信息、日出日落时间与太阳线角度发送给主控制器，并且主控制器转换成太阳光角度的信息发送给太阳能控制器。

优选的，所述主控制器将led灯的运行信息反馈给后台监控系统。

优选的，所述led灯组件有多组的led灯具并联组成，并且可根据需求并联不同数量的led灯具。

优选的，所述每个led灯具均设置有单独的控制器，并且通过rs-485串行总线将每个led灯具与led灯驱动模块并联在一起。

优选的，所述主控制器为plc控制器，所述光敏传感器设置在控制箱的外壳上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过采用通过rs-485串行总线，将每个led灯具与led灯驱动模块并联在一起，每个led灯具均设置有单独的控制器；使得每个led灯具能够进行单独控制亮度，并根据周围环境的变化，控制led灯具不同点亮组合；整个系统可以使用等电量的输出而产生照射范围增大的效果，并且可以合理节约电量的消耗。

2、本发明的主控制器利用4g网络模块通过天线实时与后台监控系统交换数据；接收主控制器所在地区的每天天气信息，并且利用光敏传感器检测环境的光线强度；根据这些收集到的信息进行智能调控存储电量和阴雨天气前的电能消耗，为预报的阴雨天气期间预备充足的电量，还可以通led灯驱动模块调节led灯具的数量，从而保证阴雨天气时的全天候照明。

3、本发明的主控制器接收所在地区的每天日出日落与光照角度等信息，从而通过转向电机使太阳能板始终与太阳光保持垂直；大大提高了太阳能板的发电效率；并利用除尘喷水机构定时将有机玻璃上的灰尘进行去除，并清洗有机玻璃表面；使得太阳能板始终保持最大的发电效率。

4、本发明锂电池设置有主锂电池与副锂电池，轮流使用锂电池可大大增加了系统的使用寿命；后台监控系统将主控制器所在地区的led灯具运行情况与电池运行情况；当发生故障时，可以将报警信息发送给后台监控系统，由其统一调配，通过维修终端通知维修员进行路灯照明系统的维护或是更换，便于智能化管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明并联式光能路灯照明系统结构框图。

图2为本发明led灯组件结构框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-控制箱，2-直流稳压器，3-太阳能组件，4-led灯组件，5-后台监控系统，6-锂电池，7-主控制器，8-电池控制模块，9-led灯驱动模块，31-转向电机，32-太阳追踪传感器，33-太阳能控制器，34-除尘喷水机构，35-太阳能板，71-4g网络模块，72-gps定位模块，73-光敏传感器。

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，所描述的实施例仅仅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得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种微光发电的并联式光能路灯照明系统，其特征在于：其照明系统包括太阳能组件3、控制箱1以及led灯组件4；所述控制箱1包括主控制器7、锂电池6、led灯驱动模块9以及电池控制模块8；所述太阳能组件3包括太阳能控制器33、转向电机31、太阳能板35、太阳追踪传感器32以及太阳能控制器34；所述太阳能组件3收集光能并转换成电能，通过直流稳压器2对电能进行稳压；电能通过电池控制模块8存储在锂电池6内，并通过电池控制模块8对锂电池6进行管理与保护，从而为本系统提供电源；所述主控制器7均与光敏传感器73、gps定位模块72以及带有天线的4g网络模块71相连，所述4g网络模块71通过天线实时与后台监控系统5交换数据；主控制器7通过led灯驱动模块9控制led灯组件4。

其中系统工作原理为：

主控制器7利用gps定位模块72收集到所在地区的坐标，并通过4g网络模块71利用后台监控系统5接收到系统所在地的每天天气信息、日出日落时间信息以及光造角度，从而主控制器7将其转换成转动角度信息发送给太阳能控制器33；太阳能控制器33利用太阳追踪传感器32并通过转向电机31使太阳能板35与光线始终保持90°，接着让太阳能板35始终保持最大效率；太阳能板35产生的电能通过直流稳压器2进行稳压后，电能通过电池控制模块8存储在锂电池6内，并通过电池控制模8块对锂电池6进行管理、充放电以及保护电池，锂电池6通过电池控制模块8为主控制器7与led灯驱动模块9进行供电；主控制器7根据4g网络模块71接收到的每天天气信息、日出日落时间信息以及光敏传感器73测量周围的太阳光亮度，主控制器7通过led灯驱动模块9并利用rs-485串行总线控制每个led灯具的亮度与开启关闭时间；从而本路灯照明系统大大提高太阳能板35的发电功率的同时利用rs-485串行总线控制每个led灯具的亮度与开启关闭时间，大大减低系统的功耗，使得本系统根据天气情况合理安排电能存储、消耗以及供电方式。

其中，利用除尘喷水机构34定时地将太阳能板35上有机玻璃上的灰尘进行去除，并清洗有机玻璃表面；避免了太阳能板35被杂物与灰尘遮挡，使得太阳能板35始终保持最大的发电效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。