太阳能路灯装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了太阳能路灯装置，包括太阳能电池板、微逆变器和路灯装置；微逆变器中的输入侧开关、双向DC/DC变换器和逆变电路的控制端分别与控制器的输出端连接；路灯装置包括驱动电路和与驱动电路的电能输出端连接的灯具；太阳能电池板的电能输出端通过输入侧开关连接至双向DC/DC变换器的第一侧，双向DC/DC变换器的第二侧连接至逆变器的第一侧，逆变器的第二侧连接至电网，驱动电路的电能输入端连接至双向DC/DC变换器的第一侧，同时驱动电路的控制端与控制器的输出端连接。本实用新型公开的太阳能路灯装置降低了系统成本和运营成本。提高了系统的电能利用率，另外无需为路灯装置另外设置控制装置。
【专利说明】太阳能路灯装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于照明【技术领域】，尤其涉及太阳能路灯装置。
【背景技术】
[0002]城市中的路灯照明系统会消耗大量的电能，为了减小对能源的消耗，目前多采用太阳能路灯装置。现在的太阳能路灯装置主要包括太阳能电池板、蓄电池和路灯，在阳光充足时，太阳能电池板利用太阳能发电，并将电能传输至蓄电池进行存储，在夜间或光线不足时，由蓄电池为路灯供电。
[0003]但是，现有的太阳能路灯装置存在以下缺陷:蓄电池的成本较高，导致太阳能路灯装置的系统成本较高；蓄电池在充放电过程中会损失较多的能量，导致太阳能路灯装置的电能利用率较低；蓄电池的寿命短(通常只有I至2年)，这导致需要对太阳能路灯装置进行定期维护，增大了运营成本。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种太阳能路灯装置，可以降低系统成本和运营成本，并提高系统的电能利用率。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]本实用新型公开了一种太阳能路灯装置，包括太阳能电池板、微逆变器和路灯装置；
[0007]所述微逆变器包括输入侧开关、双向DC/DC变换器、逆变电路和控制器，所述输入侧开关、双向DC/DC变换器和逆变电路的控制端分别与所述控制器的输出端连接；
[0008]所述路灯装置包括驱动电路和与所述驱动电路的电能输出端连接的灯具；
[0009]所述太阳能电池板的电能输出端通过所述输入侧开关连接至所述双向DC/DC变换器的第一侧，所述双向DC/DC变换器的第二侧连接至所述逆变器的第一侧，所述逆变器的第二侧连接至电网，所述驱动电路的电能输入端连接至所述双向DC/DC变换器的第一侦队同时所述驱动电路的控制端与所述控制器的输出端连接。
[0010]优选的，在上述太阳能路灯装置中，所述输入侧开关为开关管或继电器。
[0011]优选的，在上述太阳能路灯装置中，所述控制器与上位机远程连接。
[0012]优选的，上述太阳能路灯装置还包括用于检测所述太阳能电池板的输出电压的电压检测装置，所述电压检测装置的检测端与所述太阳能电池板的电能输出端连接、信号输出端与所述控制器的第一输入端连接。
[0013]优选的，上述太阳能路灯装置还包括光线检测装置，所述光线检测装置的信号输出端与所述控制器的第二输入端连接。
[0014]优选的，在上述太阳能路灯装置中，所述光线检测装置设置于所述路灯装置的上侦L或者设置于所述微逆变器的上侧。
[0015]由此可见，本实用新型的有益效果为:本实用新型公开的太阳能路灯装置包括太阳能电池板、微逆变器和路灯装置，在阳光充足时，微逆变器将太阳能电池板产生的电能处理为交流电后馈入电网，在需要照明时，微逆变器对电网中的交流电进行整流降压处理，为路灯装置供电。由于本实用新型公开的太阳能路灯装置无需设置蓄电池，因此可以降低系统成本和运营成本，并提高系统的电能利用率，另外由微逆变器中的控制器对路灯装置进行控制，无需另外设置控制装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
[0017]图1为本实用新型公开的一种太阳能路灯装置的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型公开的另一种太阳能路灯装置的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型公开的另一种太阳能路灯装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]本实用新型公开了一种太阳能路灯装置，可以降低系统成本和运营成本，并提高系统的电能利用率。
[0022]参见图1，图1为本实用新型公开的太阳能路灯装置的结构示意图。该太阳能路灯装置包括太阳能电池板1、微逆变器2和路灯装置3。
[0023]其中:
[0024]微逆变器2包括输入侧开关21、双向DC/DC变换器22、逆变电路23和控制器24。输入侧开关21、双向DC/DC变换器22和逆变电路23的控制端分别与控制器24的输出端连接。
[0025]太阳能电池板I的电能输出端通过输入侧开关21连接至双向DC/DC变换器22的第一侧，双向DC/DC变换器22的第二侧连接至逆变电路23的第一侧，逆变电路23的第二侧连接至电网01。
[0026]路灯装置3包括驱动电路31和灯具32，灯具32与驱动电路31的电能输出端连接。驱动电路31的电能输入端连接至双向DC/DC变换器22的第一侧，驱动电路31的控制端与控制器24的输出端连接。
[0027]控制器24控制输入侧开关21的开关状态，控制双向DC/DC变换器22和逆变电路23的运行状态，控制驱动电路31的运行状态。
[0028]下面对图1所示太阳能路灯装置的工作过程进行说明:
[0029]在白天，控制器24控制输入侧开关21闭合，控制双向DC/DC变换器22运行于升压模式，控制逆变电路23运行于逆变工作状态。同时，控制器24输出第一控制信号至路灯装置3中的驱动电路31，以控制驱动电路31停止运行，从而控制路灯装置3关闭。太阳能电池板I产生的电能经双向DC/DC变换器22进行升压处理，之后由逆变电路23变换为交流电并馈入电网01。
[0030]在晚上，控制器24控制输入侧开关21断开，控制双向DC/DC变换器22运行于降压模式，控制逆变电路23运行于反向工作状态。同时，控制器24输出第二控制信号至路灯装置3中的驱动电路31，以控制驱动电路31开始运行，从而控制路灯装置3开启。此时，逆变电路23相当于整流电路，将电网OI中的交流电变换为直流电，之后由双向DC/DC变换器22对逆变电路23输出的直流电进行降压处理，为路灯装置3供电。
[0031]本实用新型公开的太阳能路灯装置包括太阳能电池板1、微逆变器2和路灯装置3，在阳光充足时，微逆变器2将太阳能电池板I产生的电能处理为交流电后馈入电网01，在需要照明时，微逆变器2对电网01中的交流电进行整流降压处理，为路灯装置3供电。由于本实用新型公开的太阳能路灯装置无需设置蓄电池，因此可以降低系统成本和运营成本，并提高系统的电能利用率，另外由微逆变器中的控制器对路灯装置进行控制，无需另外设置控制装置。
[0032]作为优选方案，控制器24还可以输出调光控制信号至路灯装置3中的驱动电路31，从而对灯具32的亮度进行控制。
[0033]实施中，控制器24可以与上位机远程连接，控制器24依据上位机发送的控制指令对输入侧开关21、双向DC/DC变换器22、逆变电路23和驱动电路31进行控制。另外，控制器24也可以利用自身的计时功能对灯具32的亮度进行分时段控制。例如:控制器24判断进入夜间后启动路灯装置3，在前5个小时控制灯具32维持在较亮的状态，在接下来的时间控制灯具32维持较暗的状态。
[0034]参见图2，图2为本实用新型公开的另一种太阳能路灯装置的结构示意图。该太阳能路灯装置包括太阳能电池板1、微逆变器2、路灯装置3和电压检测装置4。
[0035]其中:
[0036]微逆变器2包括输入侧开关21、双向DC/DC变换器22、逆变电路23和控制器24。输入侧开关21、双向DC/DC变换器22和逆变电路23分别与控制器24的输出端连接。
[0037]电压检测装置4的检测端与太阳能电池板I的电能输出端连接、信号输出端与控制器24的第一输入端连接。电压检测装置4用于检测太阳能电池板I的输出电压，并将检测得到的电压值传输至控制器24。
[0038]太阳能电池板I的电能输出端通过输入侧开关21连接至双向DC/DC变换器22的第一侧，双向DC/DC变换器22的第二侧连接至逆变电路23的第一侧，逆变电路23的第二侧连接至电网01。
[0039]路灯装置3包括驱动电路31和灯具32，灯具32与驱动电路31的电能输出端连接。驱动电路31的电能输入端连接至双向DC/DC变换器22的第一侧，驱动电路31的控制端与控制器24连接。
[0040]控制器24根据获取到的太阳能电池板I的输出电压确定切换输入侧开关21的开关状态的时间、确定切换双向DC/DC变换器22和逆变电路23的运行状态的时间，以及确定切换驱动电路31的运行状态的时间。[0041]下面对图2所示太阳能路灯装置的工作过程进行说明:
[0042]当获取到的太阳能电池板I的输出电压达到第一电压阈值时，表明当前环境的阳光充足，控制器24控制输入侧开关21闭合，控制双向DC/DC变换器22运行于升压模式，控制逆变电路23运行于逆变工作状态，控制驱动电路31停止运行。太阳能电池板I产生的电能经双向DC/DC变换器22进行升压处理，之后由逆变电路23变换为交流电并馈入电网Ol0
[0043]当获取到的太阳能电池板I的输出电压小于第二电压阈值时，表明当前环境的阳光不足，控制器24控制输入侧开关21断开，控制双向DC/DC变换器22运行于降压模式，控制逆变电路23运行于反向工作状态，控制驱动电路31开始运行。此时，逆变电路23相当于整流电路，将电网OI中的交流电变换为直流电，之后由双向DC/DC变换器22对逆变电路23输出的直流电进行降压处理，为路灯装置3供电。
[0044]本实用新型图2所示的太阳能路灯装置，将太阳能电池板I的输出电压作为控制依据，以保证在阳光充足时，将太阳能电池板I产生的电能处理为交流电后馈入电网01，在需要照明时，微逆变器2对电网01中的交流电进行整流降压处理，为路灯装置3供电。
[0045]参见图3，图3为本实用新型公开的另一种太阳能路灯装置的结构示意图。该太阳能路灯装置包括太阳能电池板1、微逆变器2、路灯装置3和光线检测装置5。
[0046]其中:
[0047]微逆变器2包括输入侧开关21、双向DC/DC变换器22、逆变电路23和控制器24。输入侧开关21、双向DC/DC变换器22和逆变电路23分别与控制器24的输出端连接。
[0048]光线检测装置5的信号输出端与控制器24的第二输入端连接。光线检测装置5用于检测周围环境的光线强度，并将检测得到的光强值传输至控制器24。
[0049]太阳能电池板I的电能输出端通过输入侧开关21连接至双向DC/DC变换器22的第一侧，双向DC/DC变换器22的第二侧连接至逆变电路23的第一侧，逆变电路23的第二侧连接至电网01。
[0050]路灯装置3包括驱动电路31和灯具32，灯具32与驱动电路31的电能输出端连接。驱动电路31的电能输入端连接至双向DC/DC变换器22的第一侧，驱动电路31的控制端与控制器24连接。
[0051]控制器24根据获取到的光强值确定切换输入侧开关21的开关状态的时间、确定切换双向DC/DC变换器22和逆变电路23的运行状态的时间，以及确定切换驱动电路31的运行状态的时间。
[0052]下面对图3所示太阳能路灯装置的工作过程进行说明:
[0053]当获取到的光强值达到第一光强阈值时，控制器24控制输入侧开关21闭合，控制双向DC/DC变换器22运行于升压模式，控制逆变电路23运行于逆变工作状态，控制驱动电路31停止运行。太阳能电池板I产生的电能经双向DC/DC变换器22进行升压处理，之后由逆变电路23变换为交流电并馈入电网01。
[0054]当获取到的光强值小于第二光强阈值时，控制器24控制输入侧开关21断开，控制双向DC/DC变换器22运行于降压模式，控制逆变电路23运行于反向工作状态，控制驱动电路31开始运行。此时，逆变电路23相当于整流电路，将电网01中的交流电变换为直流电，之后由双向DC/DC变换器22对逆变电路23输出的直流电进行降压处理，为路灯装置3供电。
[0055]本实用新型图3所示的太阳能路灯装置，将环境中的光强值作为控制依据，以保证在阳光充足时，将太阳能电池板I产生的电能处理为交流电后馈入电网01，在需要照明时，微逆变器2对电网01中的交流电进行整流降压处理，为路灯装置3供电。
[0056]另外，控制器24可以根据获取到的光强值确定相应的调光控制信号，并传输调光控制信号至驱动电路31，从而对灯具32的亮度进行控制。
[0057]实施中，光线检测装置5可以设置于路灯装置3的上侧，或者设置于微逆变器2的上侧。
[0058]在本实用新型上述公开的各个太阳能路灯装置中，输入侧开关21可以为开关管或者继电器。
[0059]例如:在太阳能电池板I的正输出端和双向DC/DC变换器22的第一侧的正端之间串联一个开关管，具体的:太阳能电池板I的正输出端连接至第一开关管的输入端，该第一开关管的输出端连接至双向DC/DC变换器22的第一侧的正端，该第一开关管的控制端连接至控制器24。
[0060]作为优选方案，还可以在太阳能电池板I的负输出端和双向DC/DC变换器22的第一侧的负端之间串联另一个开关管，具体的:太阳能电池板I的正输出端连接至第一开关管的输入端，该第一开关管的输出端连接至双向DC/DC变换器22的第一侧的正端，该第一开关管的控制端连接至控制器24 ;双向DC/DC变换器22的第一侧的负端连接至第二开关管的输入端，该第二开关管的输出端连接至太阳能电池板I的负输出端，该第二开关管的控制端连接至控制器24。当两个开关管中的一个失效时，控制器24仍可以控制另一个未失效的开关管的开关状态。
[0061]例如:太阳能电池板I的正输出端通过第一继电器的辅助触点连接至双向DC/DC变换器22的第一侧的正端，该第一继电器的主线圈连接至控制器24。
[0062]作为优选方案，还可以在太阳能电池板I的负输出端和双向DC/DC变换器22的第一侧的负端之间串联第二继电器的辅助触点，该第二继电器的主线圈连接至控制器24。
[0063]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0064]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种太阳能路灯装置，其特征在于，包括太阳能电池板、微逆变器和路灯装置； 所述微逆变器包括输入侧开关、双向DC/DC变换器、逆变电路和控制器，所述输入侧开关、双向DC/DC变换器和逆变电路的控制端分别与所述控制器的输出端连接； 所述路灯装置包括驱动电路和与所述驱动电路的电能输出端连接的灯具； 所述太阳能电池板的电能输出端通过所述输入侧开关连接至所述双向DC/DC变换器的第一侧，所述双向DC/DC变换器的第二侧连接至所述逆变器的第一侧，所述逆变器的第二侧连接至电网，所述驱动电路的电能输入端连接至所述双向DC/DC变换器的第一侧，同时所述驱动电路的控制端与所述控制器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能路灯装置，其特征在于，所述输入侧开关为开关管或继电器。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能路灯装置，其特征在于，所述控制器与上位机远程连接。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能路灯装置，其特征在于，还包括用于检测所述太阳能电池板的输出电压的电压检测装置，所述电压检测装置的检测端与所述太阳能电池板的电能输出端连接、信号输出端与所述控制器的第一输入端连接。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能路灯装置，其特征在于，还包括光线检测装置，所述光线检测装置的信号输出端与所述控制器的第二输入端连接。
6.根据权利要求5所述的太阳能路灯装置，其特征在于，所述光线检测装置设置于所述路灯装置的上侧，或者设置于所述微逆变器的上侧。
【文档编号】H05B37/02GK203608416SQ201320689018
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】周灵兵, 薛丽英, 胡兵, 张彦虎 申请人:阳光电源股份有限公司