[发明专利]太阳能路灯及用于太阳能路灯的蓄电池组

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能路灯及用于太阳能路灯的蓄电池组。

背景技术

太阳能路灯是一种节能环保产品，可以大大减少对不可再生的能源的消耗，并且减少二氧化碳的排放，此外，还能减少城市电网的高峰期负荷，不需要开挖路面、不需要铺设电缆，具有显著的社会效益。是室外公共照明的重要发展方向。

太阳能路灯一般由灯杆、灯具、太阳能电池板、蓄电池组、电气及控制单元几部分组成。其工作原理是：白天太阳能电池板发电，给蓄电池组充电，夜晚再由蓄电池组放电向灯具供电，由灯具发光照明。

太阳能路灯的灯具现在基本过度到采用LED灯，它具有高效节能长寿命的优点。

太阳能路灯的电气控制单元具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等多种功能。

太阳能路灯的蓄电池组目前一般采用的是铅酸电池组(主要是免维护铅酸电池组)，这主要是从成本角度考虑的。事实上，铅酸电池组一方面会带来严重的环境污染问题，另一方面其使用寿命短暂(一般2-3年，有的甚至一年不到即出现明显的性能衰退)，与路灯的使用要求及路灯其它部件的寿命(基本都在十年以上)严重不相称。这就带来了使用期间维护费用高的问题及产品表现出的可靠性的严重缺陷。为解决这些问题，有人改用锂离子电池作为蓄电池组，虽然其寿命可以达到要求，但其成本之高使得这一方案很难推行。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提出一种新的蓄电池组的方案，既能解决现有技术方案使用铅酸蓄电池带来的电池使用寿命短、后期维护费用大、污染大的问题，其成本又能为市场所接受和消化。

本发明的技术方案是，采用由一部分锂离子电池组和一部分铅酸电池组混合组成的蓄电池组，作为太阳能路灯的蓄电池组，在给蓄电池组充电时，铅酸蓄电池组优先受到充电，当其充电截止时再转到给锂离子电池组充电；蓄电池组放电时，锂离子电池组优先放电，当其放电截止时再启动铅酸蓄电池组放电。

本发明中，所用的锂离子电池的正极的活性物质是下列物质中的一种或几种的混合：磷酸铁锂、锰酸锂、三元(锰钴镍)或二元(锰镍)复合材料等。

本发明中，由锂离子电池组和铅酸电池组共同组成的蓄电池组中，锂离子电池组的额定能量是该路灯一个晚上所消耗能量的100％-200％，较优的是120％-150％，铅酸电池组构成设计所需的其余的蓄电池能量要求。

本发明的太阳能路灯包括太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、广场灯以及风光互补型路灯、庭院灯、草坪灯、广场灯等。

采用本发明的方案，在太阳能路灯使用过程中，长寿命的锂离子电池组承担主要的日常充放电任务，而短寿命的铅酸电池组主要起辅助及备用作用，且使铅酸电池组处在放电态的时间大大减少，有效地提高了铅酸电池的寿命，从而大大提高整个太阳能路灯蓄电池组的寿命。

采用本发明的方案，由于只有蓄电池组中占比较少的承担正常储能任务的那部分采用锂离子电池组，而蓄电池组中占比较大的作为后备储能作用的那部分仍然采用铅酸电池组，这使得成本的增加不是很大。

具体实施方式

下面举例说明本发明的实施方式。

实施例一

对于两路30瓦(共60瓦)的太阳能路灯，选用Wp160瓦的的太阳能电池板，蓄电池组总的能量是2400Wh，其中，以磷酸铁锂为正极的锂离子电池组的能量是500Wh，铅酸电池组的能量是1900Wh。路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时(如晚上8:00开启，夜11:30关闭1路，凌晨4:30开启2路，凌晨5:30关闭)。白天太阳能电池板发电并给蓄电池组充电，充电时优先给铅酸电池组充电，当充电至铅酸电池组的截止条件时，转向给锂离子电池组充电，当达到锂离子电池组的截止条件时，再转向给铅酸电池组小电流浮充。夜晚，由蓄电池组中的锂离子电池组优先放电，使灯具发光照明，当锂离子电池放电至截止条件时，启动铅酸电池组放电。

实施例二

将实施例一中的磷酸铁锂为正极的锂离子电池组改为以锰酸锂为正极的锂离子电池组，其余同实施例一。

实施例三

将实施例一中的磷酸铁锂为正极的锂离子电池组改为以三元复合材料为正极的锂离子电池组，其余同实施例一。

实施例四

对于配置于35瓦的太阳能路灯的蓄电池组，选用1200Wh的蓄电池组。其中，磷酸铁锂电池的能量是230Wh，铅酸电池组的能量是970Wh。电池组充放电模式同实施例一。