本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，更具體地說涉及一種動(dòng)力電池梯次應(yīng)用的太陽能路燈。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在政府部門正加大純電動(dòng)汽車的普及力度，未來純電動(dòng)車的市場(chǎng)占有率將越來越大，如此龐大的市場(chǎng)必定會(huì)帶來大量廢棄的動(dòng)力電池，雖然廢棄的動(dòng)力電池已經(jīng)不能滿足，但是仍然存在一定性能，能滿足太陽能路燈的供電需求。

雖然利用廢舊動(dòng)力電池的太陽能路燈已經(jīng)出現(xiàn)了，但是還是存在電池剩余性能不可預(yù)測(cè)，壽命衰減速度不可控制的問題，導(dǎo)致這類太陽能路燈不能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，而且電池的更換頻率高，在后期維護(hù)時(shí)需要投入大量的資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的動(dòng)力電池梯次利用的太陽能路燈及其電池的工作方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：

一種動(dòng)力電池梯次利用的太陽能路燈，包括燈桿、設(shè)置在燈桿頂部的燈具、設(shè)置在燈桿底部的電源箱以及設(shè)置在燈桿頂端的太陽能電池板，在所述電源箱內(nèi)安裝有控制器、容量檢測(cè)模塊以及多個(gè)供電單元，每個(gè)供電單元包括串聯(lián)的電池和繼電器，所述容量檢測(cè)模塊、太陽能電池板以及多個(gè)繼電器分別與控制器相連，所述容量檢測(cè)模塊與多個(gè)電池相連，所述電池通過繼電器與燈具相連，所述多個(gè)供電單元并聯(lián)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多個(gè)供電單元的電池裝配在一起組成電池組，所述多個(gè)供電單元的繼電器裝配在一起組成繼電器組。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括顯示器以及設(shè)置在燈桿頂端的光照檢測(cè)模塊，所述光照檢測(cè)模塊和顯示器分別與控制器相連。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過容量檢測(cè)模塊對(duì)太陽能路燈所使用的廢舊電池的剩余容量進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)廢舊電池的梯次利用，控制器根據(jù)電池的剩余容量控制繼電器的通斷，進(jìn)而控制電池對(duì)燈具的供電與否，將各電池并聯(lián)使用，提高電池的驅(qū)動(dòng)輸出電流，使到太陽能路燈能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，便于后期維護(hù)。

上述一種動(dòng)力電池梯次利用的太陽能路燈的電池工作方法，包括以下步驟：

步驟100：設(shè)置光照強(qiáng)度臨界值；

步驟200：檢測(cè)各個(gè)電池剩余容量，將各個(gè)電池按剩余容量從低到高排序；

步驟300：采集當(dāng)前光照強(qiáng)度，判斷當(dāng)前光照強(qiáng)度是否高于光照強(qiáng)度臨界值，如果是，執(zhí)行步驟400，如果不是，執(zhí)行步驟500；

步驟400：控制器斷開所有的繼電器，控制器按電池剩余容量從低到高對(duì)電池進(jìn)行充電操作；

步驟500：控制器接通剩余容量最低的電池所連接的繼電器，控制器按電池剩余容量從低到高進(jìn)行放電操作。

進(jìn)一步，所述步驟100還要設(shè)置電池的預(yù)定比例。

進(jìn)一步，所述步驟500其中一個(gè)實(shí)施方式包括以下步驟：

步驟510：將各個(gè)電池按剩余容量從低到高排序，并從數(shù)字1開始按順序編號(hào)；

步驟520：設(shè)置當(dāng)前判斷剩余容量的電池編號(hào)為N，令N=1；

步驟530：判斷N號(hào)電池剩余容量比例是否小于預(yù)定比例，如果是，控制器停止N號(hào)電池的放電操作并向顯示器輸出更換N號(hào)電池的提示，并跳轉(zhuǎn)到540，如果不是，控制器接通N號(hào)電池所連接的繼電器，跳轉(zhuǎn)到步驟200；

步驟540：令N=N+1，判斷N是否小于或等于電池總數(shù)量，如果是，跳轉(zhuǎn)到步驟530，如果不是，跳轉(zhuǎn)到步驟200。

作為另一種實(shí)施方式，所述步驟100還要設(shè)置第一預(yù)定比例、第二預(yù)定比例以及基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量。

進(jìn)一步，所述步驟500的另一個(gè)實(shí)施方式包括以下步驟：

步驟510：將各個(gè)電池按剩余容量從低到高排序，并從數(shù)字1開始按順序編號(hào)；

步驟520：設(shè)置當(dāng)前判斷剩余容量的電池編號(hào)為N，令N=1，設(shè)置剩余容量比例大于第二預(yù)定比例而小于第一預(yù)定比例電池的數(shù)量為M，令M=0；

步驟530：判斷N號(hào)電池剩余容量比例是否小于第二預(yù)定比例，如果是，控制器斷開N號(hào)電池所連接的繼電器，停止N號(hào)電池的放電操作，向顯示器輸出更換N號(hào)電池的提示，跳轉(zhuǎn)到步驟550，如果不是，執(zhí)行步驟540；

步驟540：判斷N號(hào)電池剩余容量比例是否小于第一預(yù)定比例，如果是，令M=M+1，如果M是大于或等于基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量，接通所有剩余容量比例小于第一預(yù)定比例而大于第二預(yù)定比例的電池所連接的繼電器，如果M不是大于或等于基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量，控制器斷開N號(hào)電池連接的繼電器，跳轉(zhuǎn)到步驟550，如果N號(hào)電池剩余容量比例大于第一預(yù)定比例，控制器接通N號(hào)電池連接的繼電器，跳轉(zhuǎn)到步驟200；

步驟550：令N=N+1，判斷N是否小于或等于電池總數(shù)量，如果是，跳轉(zhuǎn)到步驟530，如果不是，跳轉(zhuǎn)到步驟200。

進(jìn)一步，所述基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量為2。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明電池工作方法中控制器根據(jù)當(dāng)前光照強(qiáng)度與光照強(qiáng)度臨界值的比較結(jié)果控制對(duì)電池進(jìn)行的充放電操作，另外控制器通過容量檢測(cè)模塊對(duì)各電池進(jìn)行剩余容量檢測(cè)，根據(jù)各電池的剩余容量決定電池充放電的順序，實(shí)現(xiàn)電池的梯次利用，使路燈可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計(jì)方案和附圖。

圖1是本發(fā)明的電路原理圖；

圖2是本發(fā)明的路燈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的電池工作方法的第一實(shí)施例流程圖；

圖4是本發(fā)明的電池工作方法的第二實(shí)施例流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。

參照?qǐng)D1～圖4，本發(fā)明創(chuàng)造公開了一種動(dòng)力電池梯次利用的太陽能路燈，可解決路燈所利用的廢舊電池剩余性能不可預(yù)測(cè)，壽命衰減速度不可控制的問題。本發(fā)明創(chuàng)造包括燈桿1、設(shè)置在燈桿1頂部的燈具3、設(shè)置在燈桿1底部的電源箱4以及設(shè)置在燈桿1頂端的太陽能電池板2，所述太陽能電池板2能夠吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為電能，為廢舊電池提供充電過程中所需要的電能；在所述電源箱4內(nèi)安裝有控制器、容量檢測(cè)模塊以及多個(gè)供電單元，每個(gè)供電單元包括串聯(lián)的電池和繼電器，所述容量檢測(cè)模塊、太陽能電池板2以及多個(gè)繼電器分別與控制器相連；所述容量檢測(cè)模塊與多個(gè)電池相連，對(duì)各個(gè)廢舊電池的剩余容量進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)控各電池的壽命衰減速度；所述電池通過繼電器與燈具3相連，所述多個(gè)供電單元并聯(lián)，正常情況下廢舊電池的電壓與同型號(hào)的新品電池相比相差不大，但是廢舊電池的內(nèi)阻較大，導(dǎo)致輸出的電流小，因此需要將多個(gè)廢舊電池并聯(lián)使用，提高對(duì)外的輸出電流。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，實(shí)際在裝配上述路燈的過程中，所述多個(gè)供電單元的電池裝配在一起組成電池組，所述多個(gè)供電單元的繼電器裝配在一起組成繼電器組，電池組以及繼電器組對(duì)外提供相應(yīng)的接口，再用導(dǎo)線將電池組和繼電器組的接口對(duì)應(yīng)地連接起來，提高路燈的裝配速度。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明創(chuàng)造還包括用于對(duì)外輸出各個(gè)電池容量信息的顯示器以及設(shè)置在燈桿1頂端用于采集光照強(qiáng)度的光照檢測(cè)模塊，控制器根據(jù)當(dāng)前采集到的光照強(qiáng)度判斷對(duì)電池進(jìn)行充電操作還是放電操作，減少電池耗能，提高電池使用壽命。

針對(duì)上述一種動(dòng)力電池梯次利用的太陽能路燈，其電池的工作方法，包括以下步驟：

步驟100：設(shè)置光照強(qiáng)度臨界值；

步驟200：檢測(cè)各個(gè)電池剩余容量，將各個(gè)電池按剩余容量從低到高排序；

步驟300：采集當(dāng)前光照強(qiáng)度，判斷當(dāng)前光照強(qiáng)度是否高于光照強(qiáng)度臨界值，如果是，執(zhí)行步驟400，如果不是，執(zhí)行步驟500；

步驟400：控制器斷開所有的繼電器，控制器按電池剩余容量從低到高對(duì)電池進(jìn)行充電操作；

步驟500：控制器接通剩余容量最低的電池所連接的繼電器，控制器按電池剩余容量從低到高進(jìn)行放電操作。

具體地，本發(fā)明創(chuàng)造所述電池的工作方法，首先需要設(shè)置光照強(qiáng)度臨界值，控制器以光照強(qiáng)度臨界值為依據(jù)確定對(duì)電池執(zhí)行充電操作還是放電操作；之后所述光照檢測(cè)模塊以及容量檢測(cè)模塊分別檢測(cè)當(dāng)前光照強(qiáng)度以及各個(gè)電池剩余容量；最后控制器判斷當(dāng)前光照強(qiáng)度是否高于光照強(qiáng)度臨界值，如果是，證明外界光照充足，無需啟動(dòng)太陽能路燈，控制器需要斷開所有的繼電器，同時(shí)控制器按電池剩余容量從低到高對(duì)電池進(jìn)行充電操作，如果不是，證明外界光強(qiáng)不足，需要啟動(dòng)太陽能路燈進(jìn)行照明，控制器接通剩余容量最低的電池所連接的繼電器，按電池剩余容量從低到高進(jìn)行放電操作?？刂破饕愿鱾€(gè)電池的剩余容量為依據(jù)，對(duì)電池進(jìn)行梯次的充電及放電操作，提高電池的利用率，延長(zhǎng)電池使用壽命，使太陽能路燈可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

進(jìn)一步，所述步驟100還需要設(shè)置電池預(yù)定比例，參照?qǐng)D3，所述步驟500的其中一種實(shí)施方式，包括以下步驟：

步驟510：將各個(gè)電池按剩余容量從低到高排序，并從數(shù)字1開始按順序編號(hào)；

步驟520：設(shè)置當(dāng)前判斷剩余容量的電池編號(hào)為N，令N=1；

步驟530：判斷N號(hào)電池剩余容量比例是否小于預(yù)定比例，如果是，控制器停止N號(hào)電池的放電操作并向顯示器輸出更換N號(hào)電池的提示，并跳轉(zhuǎn)到540，如果不是，控制器接通N號(hào)電池所連接的繼電器，跳轉(zhuǎn)到步驟200；

步驟540：令N=N+1，判斷N是否小于或等于電池總數(shù)量，如果是，跳轉(zhuǎn)到步驟530，如果不是，返回步驟200。

具體地，所述電池剩余容量比例等于電池的剩余容量與對(duì)應(yīng)型號(hào)的新品電池容量的比值，由于當(dāng)電池剩余容量低于一定程度時(shí)，電池放電過程的穩(wěn)定性較差，如果再繼續(xù)對(duì)該電池放電操作，容易影響負(fù)載工作。而由于本發(fā)明創(chuàng)造所述的太陽能路燈使用的電池可能不只限于一種型號(hào)的電池，因此需要設(shè)置各個(gè)型號(hào)電池的預(yù)定比例。本實(shí)施例中控制器將電池按剩余容量從低到高進(jìn)行排序編號(hào)，控制器再按電池按剩余容量從低到高依次判斷電池的剩余容量比例是否小于預(yù)定比例，如果是，證明該電池容量不足，不適宜繼續(xù)工作，控制器斷開該電池所連接的繼電器，同時(shí)向顯示器輸出更換該電池的提示信息，按上述過程重新判斷下一編號(hào)的電池剩余容量；如果不是，證明該電池容量充足，可進(jìn)行放電操作，控制器接通該電池所連接的繼電器，返回步驟200。本實(shí)施例通過對(duì)電池剩余容量進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)所有電池拆分成2個(gè)梯次進(jìn)行管理利用，控制電池的充放電，可使負(fù)載工作的穩(wěn)定性提高。

進(jìn)一步，所述步驟500的還存在另一種實(shí)施方式，步驟100還需要設(shè)置第一預(yù)定比例、第二預(yù)定比例以及基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量，所述步驟500包括以下步驟：

步驟510：將各個(gè)電池按剩余容量從低到高排序，并從數(shù)字1開始按順序編號(hào)；

步驟520：設(shè)置當(dāng)前判斷剩余容量的電池編號(hào)為N，令N=1，設(shè)置剩余容量比例大于第二預(yù)定比例而小于第一預(yù)定比例電池的數(shù)量為M，令M=0；

步驟530：判斷N號(hào)電池剩余容量比例是否小于第二預(yù)定比例，如果是，控制器斷開N號(hào)電池所連接的繼電器，停止N號(hào)電池的放電操作，向顯示器輸出更換N號(hào)電池的提示，跳轉(zhuǎn)到步驟550，如果不是，執(zhí)行步驟540；

步驟540：判斷N號(hào)電池剩余容量比例是否小于第一預(yù)定比例，如果是，令M=M+1，如果M是大于或等于基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量，接通所有剩余容量比例小于第一預(yù)定比例而大于第二預(yù)定比例的電池所連接的繼電器，如果M不是大于或等于基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量，控制器斷開N號(hào)電池連接的繼電器，跳轉(zhuǎn)到步驟550，如果N號(hào)電池剩余容量比例大于第一預(yù)定比例，控制器接通N號(hào)電池連接的繼電器，跳轉(zhuǎn)到步驟200；

步驟550：令N=N+1，判斷N是否小于或等于電池總數(shù)量，如果是，跳轉(zhuǎn)到步驟530，如果不是，跳轉(zhuǎn)到步驟200。

具體地，本實(shí)施方式中所述基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量是指剩余容量比例數(shù)值在第一預(yù)定比例與第二預(yù)定比例之間的電池?cái)?shù)量，本實(shí)施例中所述的基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量為2。本實(shí)施例中對(duì)電池進(jìn)行3個(gè)梯次的管理利用，所述第二預(yù)定比例比第一預(yù)定比例小，步驟500中首先將各個(gè)電池按剩余容量從低到高排序并編號(hào)，然后判斷1號(hào)（即剩余容量最低）電池的剩余容量比例是否小于第二預(yù)定比例，如果是，則證明電池剩余容量極低，不適宜繼續(xù)放電工作，控制器斷開該電池連接的繼電器，同時(shí)向顯示器輸出更換該電池的提示信息，如果電池的剩余容量比例大于第二預(yù)定比例，則繼續(xù)判斷電池的剩余容量比例是否小于第一預(yù)定比例，如果是，則令M（剩余容量比例大于第二預(yù)定比例而小于第一預(yù)定比例電池的數(shù)量）加1，如果M大于等于2（基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量），則表明有多個(gè)電池的剩余容量雖然較低，但是多個(gè)電池一起工作是仍然滿足對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)需求，控制器接通剩余容量比例大于第二預(yù)定比例而小于第一預(yù)定比例的電池所連接的繼電器，返回步驟200；如果M小于2（基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量），則表明剩余容量比例大于第二預(yù)定比例而小于第一預(yù)定比例的電池?cái)?shù)量不足，無法滿足對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)需求，控制器斷開該電池所連接的繼電器，按上述過程重新判斷下一編號(hào)的電池剩余容量；如果電池的剩余容量比例大于第一預(yù)定比例，則表明該電池容量充足，單獨(dú)工作已經(jīng)可以滿足負(fù)載的驅(qū)動(dòng)需求，控制器接通該電池所連接的繼電器，最后返回步驟200。步驟500中通過對(duì)所有電池拆分成3個(gè)梯次進(jìn)行管理利用，進(jìn)一步提供電池的電量利用率，延長(zhǎng)其使用壽命，有效減少電池的更換頻率。

參照?qǐng)D3，本發(fā)明創(chuàng)造的電池工作方法第一實(shí)施例的流程圖，包括一下步驟：

步驟A01：設(shè)置各個(gè)電池的預(yù)定比例；

步驟A02：設(shè)置光照強(qiáng)度臨界值；

步驟A03：容量檢測(cè)模塊檢測(cè)各個(gè)電池的剩余容量，計(jì)算各個(gè)電池的剩余容量比例；

步驟A04：將各電池按剩余容量從低到高進(jìn)行排序，并用編號(hào)1，2，3......X依次標(biāo)記；

步驟A05：光照檢測(cè)模塊采集當(dāng)前光照強(qiáng)度；

步驟A06：判斷當(dāng)前光照強(qiáng)度是否高于光照強(qiáng)度臨界值，如果是，控制器斷開所有的繼電器，對(duì)剩余容量最低電池進(jìn)行充電操作，返回步驟A03，如果不是，繼續(xù)往下執(zhí)行；

步驟A07：設(shè)置當(dāng)前判斷剩余容量的電池編號(hào)為N，令N=1；

步驟A08：判斷N號(hào)電池的剩余容量比例是否小于預(yù)定比例，如果是，控制器斷開N號(hào)電池連接的繼電器，停止N號(hào)電池的放電操作，向顯示器輸出更換N號(hào)電池的提示，令N=N+1，如果N小于或等于電池總數(shù)量X，重新執(zhí)行A08，如果N大于電池總數(shù)量X，返回步驟A03；如果N號(hào)電池的剩余容量比例大于預(yù)定比例，控制器接通N號(hào)電池連接的繼電器，返回步驟A03。

參照?qǐng)D4，本發(fā)明創(chuàng)造的電池工作方法第二實(shí)施例的流程圖，包括一下步驟：

步驟B01：設(shè)置各個(gè)電池的第一預(yù)定比例以及第二預(yù)定比例；

步驟B02：設(shè)置光照強(qiáng)度臨界值；

步驟B03：容量檢測(cè)模塊檢測(cè)各個(gè)電池的剩余容量，計(jì)算各個(gè)電池的剩余容量比例；

步驟B04：將各電池按剩余容量從低到高進(jìn)行排序，并用編號(hào)1，2，3......X依次標(biāo)記；

步驟B05：光照檢測(cè)模塊采集當(dāng)前光照強(qiáng)度；

步驟B06：判斷當(dāng)前光照強(qiáng)度是否高于光照強(qiáng)度臨界值，如果是，控制器斷開所有的繼電器，對(duì)剩余容量最低電池進(jìn)行充電操作，返回步驟B03，如果不是，往下繼續(xù)執(zhí)行；

步驟B07：設(shè)置當(dāng)前判斷剩余容量的電池編號(hào)為N，令N=1，設(shè)置剩余容量比例大于第二預(yù)定比例而小于第一預(yù)定比例電池的數(shù)量為M，令M=0；

步驟B08：判斷N號(hào)電池的剩余容量比例是否小于第二預(yù)定比例，如果是，控制器斷開該電池連接的繼電器，停止該電池的放電操作，向顯示器輸出更換該電池的提示信息，跳轉(zhuǎn)到步驟B10，如果不是，往下繼續(xù)執(zhí)行；

步驟B09：判斷N號(hào)電池的剩余容量比例是否小于第一預(yù)定比例，如果是，令M=M+1，如果M大于等于2（基準(zhǔn)電池?cái)?shù)量），接通剩余容量比例大于第二預(yù)定比例而小第一預(yù)定比例的電池所連接的繼電器，返回步驟B03，如果M小于2，控制器斷開N號(hào)電池連接的繼電器，跳轉(zhuǎn)到步驟B10，如果N號(hào)電池的剩余容量比例大于第一預(yù)定比例，控制器接通N號(hào)電池連接的繼電器返回步驟B03

步驟B10：令N=N+1，如果N小于等于電池總數(shù)量X，返回步驟B08，如果N大于電池總數(shù)量X，返回步驟B03。

以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。