[發(fā)明專利]太陽能路燈及用于太陽能路燈的蓄電池組

無效

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• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN102338340A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 柯國平
• 申請（專利權）人: 柯國平
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能路燈及用于太陽能路燈的蓄電池組。

背景技術

太陽能路燈是一種節(jié)能環(huán)保產品，可以大大減少對不可再生的能源的消耗，并且減少二氧化碳的排放，此外，還能減少城市電網(wǎng)的高峰期負荷，不需要開挖路面、不需要鋪設電纜，具有顯著的社會效益。是室外公共照明的重要發(fā)展方向。

太陽能路燈一般由燈桿、燈具、太陽能電池板、蓄電池組、電氣及控制單元幾部分組成。其工作原理是：白天太陽能電池板發(fā)電，給蓄電池組充電，夜晚再由蓄電池組放電向燈具供電，由燈具發(fā)光照明。

太陽能路燈的燈具現(xiàn)在基本過度到采用LED燈，它具有高效節(jié)能長壽命的優(yōu)點。

太陽能路燈的電氣控制單元具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等多種功能。

太陽能路燈的蓄電池組目前一般采用的是鉛酸電池組(主要是免維護鉛酸電池組)，這主要是從成本角度考慮的。事實上，鉛酸電池組一方面會帶來嚴重的環(huán)境污染問題，另一方面其使用壽命短暫(一般2-3年，有的甚至一年不到即出現(xiàn)明顯的性能衰退)，與路燈的使用要求及路燈其它部件的壽命(基本都在十年以上)嚴重不相稱。這就帶來了使用期間維護費用高的問題及產品表現(xiàn)出的可靠性的嚴重缺陷。為解決這些問題，有人改用鋰離子電池作為蓄電池組，雖然其壽命可以達到要求，但其成本之高使得這一方案很難推行。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明旨在提出一種新的蓄電池組的方案，既能解決現(xiàn)有技術方案使用鉛酸蓄電池帶來的電池使用壽命短、后期維護費用大、污染大的問題，其成本又能為市場所接受和消化。

本發(fā)明的技術方案是，采用由一部分鋰離子電池組和一部分鉛酸電池組混合組成的蓄電池組，作為太陽能路燈的蓄電池組，在給蓄電池組充電時，鉛酸蓄電池組優(yōu)先受到充電，當其充電截止時再轉到給鋰離子電池組充電；蓄電池組放電時，鋰離子電池組優(yōu)先放電，當其放電截止時再啟動鉛酸蓄電池組放電。

本發(fā)明中，所用的鋰離子電池的正極的活性物質是下列物質中的一種或幾種的混合：磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元(錳鈷鎳)或二元(錳鎳)復合材料等。

本發(fā)明中，由鋰離子電池組和鉛酸電池組共同組成的蓄電池組中，鋰離子電池組的額定能量是該路燈一個晚上所消耗能量的100％-200％，較優(yōu)的是120％-150％，鉛酸電池組構成設計所需的其余的蓄電池能量要求。

本發(fā)明的太陽能路燈包括太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能草坪燈、廣場燈以及風光互補型路燈、庭院燈、草坪燈、廣場燈等。

采用本發(fā)明的方案，在太陽能路燈使用過程中，長壽命的鋰離子電池組承擔主要的日常充放電任務，而短壽命的鉛酸電池組主要起輔助及備用作用，且使鉛酸電池組處在放電態(tài)的時間大大減少，有效地提高了鉛酸電池的壽命，從而大大提高整個太陽能路燈蓄電池組的壽命。

采用本發(fā)明的方案，由于只有蓄電池組中占比較少的承擔正常儲能任務的那部分采用鋰離子電池組，而蓄電池組中占比較大的作為后備儲能作用的那部分仍然采用鉛酸電池組，這使得成本的增加不是很大。

具體實施方式

下面舉例說明本發(fā)明的實施方式。

實施例一

對于兩路30瓦(共60瓦)的太陽能路燈，選用Wp160瓦的的太陽能電池板，蓄電池組總的能量是2400Wh，其中，以磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池組的能量是500Wh，鉛酸電池組的能量是1900Wh。路燈每夜累計照明時間需要為滿負載7小時(如晚上8:00開啟，夜11:30關閉1路，凌晨4:30開啟2路，凌晨5:30關閉)。白天太陽能電池板發(fā)電并給蓄電池組充電，充電時優(yōu)先給鉛酸電池組充電，當充電至鉛酸電池組的截止條件時，轉向給鋰離子電池組充電，當達到鋰離子電池組的截止條件時，再轉向給鉛酸電池組小電流浮充。夜晚，由蓄電池組中的鋰離子電池組優(yōu)先放電，使燈具發(fā)光照明，當鋰離子電池放電至截止條件時，啟動鉛酸電池組放電。

實施例二

將實施例一中的磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池組改為以錳酸鋰為正極的鋰離子電池組，其余同實施例一。

實施例三

將實施例一中的磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池組改為以三元復合材料為正極的鋰離子電池組，其余同實施例一。

實施例四

對于配置于35瓦的太陽能路燈的蓄電池組，選用1200Wh的蓄電池組。其中，磷酸鐵鋰電池的能量是230Wh，鉛酸電池組的能量是970Wh。電池組充放電模式同實施例一。