本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，尤其是分體式雙系統(tǒng)可移動光能路燈頭。

背景技術(shù)：

隨著我國的城市化的快速發(fā)展及鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施的改造，傳統(tǒng)的照明路燈已經(jīng)無法滿足道路的快速發(fā)展。并且，在環(huán)境日益惡化，世界各國都在發(fā)展清潔能源的大趨勢下，傳統(tǒng)高能耗的、消耗不可再生能源的、需要牽拉電源線的、高使用成本的、消耗大量勞動力的路燈及其路燈的產(chǎn)業(yè)，將要隨著國民經(jīng)濟的高速增長、能源供需矛盾的日漸突出、電力供應(yīng)逐漸短缺的局面、不斷移動的道路照明需求、日漸匱乏的電力資源等逐漸退出道路照明的歷史舞臺，隨之而來的是太陽能的應(yīng)用將迅速的發(fā)展。

然而現(xiàn)有的太陽能照明裝置，均為一塊太陽能板配備一個太陽能蓄電池，由于太陽能電池的容量有限，并且受環(huán)境影響，需要控制照明裝置的亮度，使其能夠具有足夠的發(fā)光時間，如果遇到連續(xù)陰雨天則不能提供照明的需求。并且在光電轉(zhuǎn)換的過程中，如多云、陰雨或晴天時，電壓和電流不穩(wěn)定，而且無法與電壓穩(wěn)定的蓄電池相匹配輸入，這不僅又直接導(dǎo)致電路容易產(chǎn)生故障、蓄電不足、陰雨天無法正常提供照明工作，而且還加速電池老化，縮短蓄電池使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供分體式雙系統(tǒng)可移動光能路燈頭，有效提高蓄電池的續(xù)航能力和照明亮度，延長蓄電池的使用壽命。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

分體式雙系統(tǒng)可移動光能路燈頭，包括主太陽能電池板、副太陽能電池板、LED燈組件、蓄電池和PCB板，所述主太陽能電池板、LED燈組件、蓄電池和PCB板均緊密連接在邊框內(nèi)，所述副太陽能電池板安裝在燈桿上，所述副太陽能電池板與所述主太陽能電池板以30°～90°的夾角進行安裝，所述蓄電池包括主蓄電池和副蓄電池，所述PCB板包括太陽能最大功率點跟蹤控制電路、鋰電池保護電路、電池智能分配電路、雙系統(tǒng)微處理器和LED驅(qū)動模塊，所述太陽能電池板和副太陽能電池板與所述太陽能最大功率點跟蹤控制電路連接，所述電池智能分配電路分別與所述太陽能最大功率點跟蹤控制電路、鋰電池保護電路和雙系統(tǒng)微處理器連接，所述鋰電池保護電路與所述主蓄電池和副蓄電池連接，所述雙系統(tǒng)微處理器與所述LED驅(qū)動模塊連接，所述LED驅(qū)動模塊與所述LED燈組件連接。

作為優(yōu)選，所述電池智能分配電路包括主蓄電池充電管理電路、副蓄電池充電管理電路、主蓄電池供電控制電路和副蓄電池供電控制電路。

作為優(yōu)選，所述雙系統(tǒng)微處理器還連接有強弱光識別傳感器。

作為優(yōu)選，所述主太陽能電池板和副太陽能電池板的面積比為7:3。

作為優(yōu)選，所述主太陽能電池板和副太陽能電池板的面積比為8:2。

作為優(yōu)選，所述主太陽能電池板和副太陽能電池板的面積比為6:4。

作為優(yōu)選，所述邊框上設(shè)置有燈桿銜接件。

作為優(yōu)選，所述邊框內(nèi)固定有至少一個LED燈組件。

本發(fā)明提供的分體式雙系統(tǒng)可移動光能路燈頭，其有益效果在于：將同等面積的太陽能電池板分成一大一小兩塊獨立的太陽能電池板，并且兩塊獨立的太陽能電池板以不同的角度進行安裝，便于陽光直射，兩塊獨立的太陽能電池板分別為兩組蓄電池供電，通過電池智能分配電路和雙系統(tǒng)微處理器控制兩組蓄電池的循環(huán)充放電，所以電池組使用壽命極大的提升了，有效提高蓄電池的續(xù)航能力和照明亮度，抗陰雨天數(shù)大大提升，即使在冬季或連續(xù)陰雨天，蓄電池也不會虧電運行，減少深充深放次數(shù)，延長蓄電池的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明可移動路燈頭的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1中邊框3的后視圖；

圖3是圖1中邊框3的的左視圖；

圖4是本發(fā)明的電路原理框圖；

圖5是太陽能最大功率點跟蹤控制電路的電路圖；

圖6是鋰電池保護電路的電路圖；

圖7是電池智能分配電路的電路圖；

圖8是雙系統(tǒng)微處理器與LED驅(qū)動模塊的連接電路圖；

圖9是本發(fā)明電池充放電的工作流程圖。

圖中，2-LED燈組件；3-邊框；4-主太陽能電池板；5-副太陽能電池板；6-安裝盒；7-燈桿銜接件。

具體實施方式

為進一步說明各實施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

如圖1-3所示，本實施例提出的分體式雙系統(tǒng)可移動光能路燈頭，包括主太陽能電池板4副太陽能電池板5、LED燈組件2、蓄電池、PCB板和邊框3，本實施例中主太陽能電池板4和副太陽能電池板5的面積比為7:3，主太陽能電池板4和副太陽能電池板5安裝時呈90°夾角，保證在全天盡可能多的時間使陽光直射太陽能板，LED燈組件2設(shè)置有三組，根據(jù)實際需要亦可將面積比設(shè)置為9:1或8:2或6:4，LED燈組件2設(shè)置為一組或兩組或四組或著更多組均可，在此不再贅述。基板和LED燈組件2緊密連接在邊框3上，并且LED燈組件2安裝時與邊框3呈一定的傾斜角度，可以方便雨水的滴落及光線投射至路面，蓄電池和PCB板安裝在邊框3內(nèi)，并通過安裝盒6密封，邊框3上設(shè)置有燈桿銜接件7，將燈桿和邊框固定連接。

如圖4所示，PCB板包括太陽能最大功率點跟蹤控制電路、鋰電池保護電路、電池智能分配電路、雙系統(tǒng)微處理器和LED驅(qū)動模塊，太陽能電池板和副太陽能電池板與太陽能最大功率點跟蹤控制電路連接，電池智能分配電路分別與太陽能最大功率點跟蹤控制電路、鋰電池保護電路和雙系統(tǒng)微處理器連接，鋰電池保護電路與主蓄電池和副蓄電池連接，雙系統(tǒng)微處理器與LED驅(qū)動模塊連接，LED驅(qū)動模塊與LED燈組件連接，雙系統(tǒng)微處理器還連接有強弱光識別傳感器。

如圖5所示，本實施例中太陽能最大功率點跟蹤控制電路，可對5A多類型電池進行充電管理，具有太陽能電池最大功率點跟蹤功能，適合對單節(jié)或多節(jié)鋰電池或磷酸鐵鋰電池的充電管理。對于深度放電的電池，當電池電壓低于所設(shè)置的恒壓充電電壓的66.7％時，本電路所設(shè)置的恒流充電電流的15％對電池進行涓流充電。在恒壓充電階段，充電電流逐漸減小，當充電電流減小到所設(shè)置恒流充電電流的9.5％時，進入充電結(jié)束狀態(tài)；當輸入電源掉電或者輸入電壓低于電池電壓時，自動進入低功耗的睡眠模式。還可進行輸入低電壓鎖存，電池溫度監(jiān)測，電池端過壓保護和充電狀態(tài)指示等。本電路比常用的PWM脈沖充電方式效率高出17％～30％左右。

如圖6所示，本實施例中鋰電池保護電路，可控制電池的以下五種狀態(tài)：通常狀態(tài)、過充電狀態(tài)、過放電狀態(tài)、休眠狀態(tài)、過電流狀態(tài)。

1、通常狀態(tài)

主蓄電池和副蓄電池電壓在過放電檢測電壓V_DLn和過充電檢測電壓V_CUn之間，比放電電流的電流值低(VINI端子電壓比放電過電流檢測電壓V_IOV1、V_IOV2低，并且VMP端子電壓比V_IOV3高)的情況下，充電用FET以及放電用FET變?yōu)镺N。

2、過充電狀態(tài)

主蓄電池和副蓄電池的其中某個電池的電壓比過充電檢測電壓V_CUn高，這種狀態(tài)保持在t_CU以上的情況下，COP端子變?yōu)楦咦杩?。COP端子通過外接電阻上拉為EB₊的緣故，充電用FET變?yōu)镺FF，而停止充電。這種狀態(tài)稱為過充電狀態(tài)，過充電狀態(tài)在滿足以下兩個條件中的一種即被解除：A、全部的電池電壓在過充電解除電壓V_CLn以下時；B、全部的電池電壓在過充電檢測電壓V_CUn以下，并且VMP端子電壓在39/40XV_DD以下時，(負載被連接，通過充電用FET的本體二極管開始放電)。

3、過放電狀態(tài)

主蓄電池和副蓄電池的其中某個電池的電壓比過放電檢測電壓V_DLn低，這種狀態(tài)保持在t_DL以上的情況下，DOP端子的電壓變?yōu)閂_DD電平，放電用FET變?yōu)镺FF，而停止充電，這種狀態(tài)稱為過放電狀態(tài)，變?yōu)檫^放電狀態(tài)后，芯片S-8254轉(zhuǎn)移為休眠狀態(tài)。

4、休眠狀態(tài)

變?yōu)檫^放電狀態(tài)，停止放電，由于IC內(nèi)部的RVMS電阻VMP端子被下拉至V_SS，VMP端子電壓變?yōu)閂_DD/2以下時，芯片S-8254進入休眠狀態(tài)。在休眠狀態(tài)下芯片S-8254幾乎全部的電路停止工作，消耗電流變?yōu)镮_PDN以下。各個輸出端子的狀態(tài)變?yōu)槿缦聽顟B(tài)：COP:Hi-Z；DOP:V_DD。在休眠狀態(tài)下滿足以下條件時被解除：VMP端子電壓變?yōu)閂_DD/2以下時(連接了充電器)；過放電狀態(tài)在滿足下述的條件時被解除：全部電池的電壓變?yōu)閂_DLn以上，并且VDD端子電壓變?yōu)閂_DD/2以上時(連接了充電器)。

5、過電流狀態(tài)

芯片S-8254備用對應(yīng)3種類型的過電流檢測電平(V_IOV1、V_IOV2和V_IOV3)以及各自電平的過電流檢測延遲時間(t_IOV1、t_IOV2和t_IOV3)。放電電流比一定值大(V_SS和V_INI的電壓差比V_IOV1大)的情況下，這種狀態(tài)保持在t_IOV1以上時，芯片S-8254進入過電流狀態(tài)。在過電流狀態(tài)，DOP端子的電壓變?yōu)閂_DD電平，放電用FET變?yōu)镺FF，而停止放電。另外，COP端子變?yōu)楦咦杩?，由于EB+端子的電位被上拉，導(dǎo)致充電用FET變?yōu)镺FF。VMP端子通過內(nèi)部電阻RVMD被上拉至V_DD。針對過電流檢測電平2(V_IOV2)以及過電流檢測延遲時間(t_IOV2)的工作與針對V_IOV1及t_IOV1的工作是相同的。

在過電流狀態(tài)，通過IC內(nèi)部的RVMD電阻VMP端子被上拉至V_DD，過電流狀態(tài)在滿足下述條件時被解除：通過充電器連接或者負載開放(30MΩ以上)，VMP端子電壓在V_IOV3以上時。

本電路還可有關(guān)自我放電后電池(0V電池)的充電，芯片S-8254可以選擇以下兩個功能其中的一方：A、允許向0V電池的充電(可以向0V電池充電)，充電器電壓比V_0CHA高的情況下，0V電池被充電；B、禁止向0V電池的充電(不可以向0V電池充電)，電池電壓在V_0INH以下的情況下，不進行充電。

如圖7所示，本實施例中，電池智能分配電路包括主蓄電池充電管理電路、副蓄電池充電管理電路、主蓄電池供電控制電路和副蓄電池供電控制電路，如圖8所示，雙系統(tǒng)微處理器與LED驅(qū)動模塊的連接電路圖。本發(fā)明是在原有的系統(tǒng)模式下，將同等面積的太陽能電池板分為一大一小的兩組獨立的太陽能電池板。例如：將太陽能電池板按照三七分，原來太陽能電池板的功率為64W，現(xiàn)在分為45W和19W，相應(yīng)的蓄電池也配備兩塊，容量按照三七分，原來容量為12V、40AH，現(xiàn)在分為12V、28AH和12V、12AH兩塊獨立的蓄電池，拆分之后，既沒有增加成本也沒有增加體積，然后通過本申通提供的PCB板進行充放電管理，具體工作流程圖如圖9所示。

在工作時，優(yōu)先考慮副蓄電池電量是否達到80％的容量，因為副蓄電池容量只有12AH，80％的容量很容易實現(xiàn)，同時80％的容量剛好能放電一晚上。結(jié)合事先規(guī)劃好的放電曲線(放電曲線這里指的是不同的時間段有不同的亮度，保證在上半夜人員活動頻繁時的高亮狀態(tài))合理放電。當副蓄電池放電時，主蓄電池處于休息狀態(tài)，即副蓄電池工作一晚上，主蓄電池可連續(xù)兩個白天進行充電。當副蓄電池工作一晚上后，白天主蓄電池和副蓄電池同時在充電，也就是說當天晚上假設(shè)副蓄電池沒有充滿的情況下，主蓄電池工作一晚上，副蓄電池可以充兩個白天。一般根據(jù)太陽能電池板的發(fā)電量，在陰雨天氣下，副蓄電池需要3天可以充滿，一個晚上將存儲電量放完，也就是副蓄電池連續(xù)3個白天進行充電，2個晚上待機，工作1個晚上，而主蓄電池則是需要7天充滿電，可以連續(xù)放電5天，對于主蓄電池和副蓄電池這樣的循環(huán)經(jīng)過多次驗證確認為重大的應(yīng)用突破，實現(xiàn)365天亮燈，抗陰雨天數(shù)大大提升，在經(jīng)歷冬季或雨季時不必擔(dān)心蓄電池虧電運行，減少蓄電池深充深放的次數(shù)，所以蓄電池使用壽命是原來的幾倍，并且有效提高蓄電池的續(xù)航能力和照明亮度。

盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。