CN103415104A - 一种太阳能led路灯的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及道路照明技术，尤其是涉及一种太阳能LED路灯控制方法。具体是路灯智能控制模块根据电池电压或剩余电量、天气状况、历史记录及亮灯时间等参数进行智能计算，然后结合用户决策对LED路灯的亮度进行控制。实现光伏电池、储能电池和道路照明的优化配置，提高收集到的太阳能实际利用率，即满足人们的照明需求，又能最大限度的节约电能，减小光伏电池板的面积和储能电池的容量，从而降低成本，满足市场需求。
Description
技术领域
本发明涉及道路照明技术，尤其涉及一种太阳能LED路灯控制方法。
技术背景
当前，太阳能路灯作为绿色环保产品受到越来越多的人重视，但是，当前太阳能路主要使用铅蓄电池，由于污染大，寿命短，正渐渐由其它新型储能电池所取代。但是，由于新犁电池如锂电池，价格较高，推广难度大。因此，如何使用较小容量的锂电池，又能达到照亮道路的目的，进而减小产品的成本，降低价格，适应市需要，是本发明要解决的问题。
人们对道路的识别，在光线较强时，能够很好地辨别物体的形状、颜色等细节；光线较弱时，人们难以分辨出物体的细节和颜色，但能分辨出物体的形状，即便是在光线极弱的环境下，如月光下，依然能辨别出物体的形状。
现在市场上的控制器比较简单，有些是整夜亮，有些是仅提供亮一定时间后关灯，以图省电。这些控制不够人性化，同时，把灯完全关断，道路黑暗，对道路安全更是不利。无照明与光照不足是两个完全不同的概念，前者是行人什么也看不见，后者是能看到道路和障碍物，前者是道路黑暗，不安全，后者是照明不足，但基本可保证安全。
发明内容
照明的目标服务对象是人，当道路上人多时，照明应当充足；当人少时，可适当降低亮度；当没有人时，可将亮度降低到最低，让有限的光亮服务更多的人。本发明的目的是，减小电池的使用，降低成本，适应市场需求。
人们对亮度的感觉是呈指数衰减，而LED灯的光效随电流的增加反而降低，也就是说，对指定的LED路灯，其电流增加一倍，光通量并不能增加一倍；照度增加一倍，人们对亮度的感觉并没有增加一倍。低照度可以忍受，但不亮不可忍受而且比较危险。
在太阳能路灯***中，光伏电池板相当于能量收集器、储能电池是能量存储器、LED灯是能量放出器。能量放出的多少，最终由能量收集器收集的能量多少决定。控制方法实际上是控制每晚放能量的多少，它把多天收集的能量，尽可能均匀地放出。在天气较好或阳光充足的季节里，平均每天放出的能量多；天气连续较差时，每天放出的能量就比较少。通过电池电压或剩余电量、天气状况、历史记录及亮灯时间等参数的记算，预先计算出当晚应该放出的能量，然后按照相应的亮灯曲线，使天刚黑时即人活动多时，灯的亮度大；人少时，灯的亮度减小。这样，可以在较少放电能量的情况下，依然让人们感觉灯比较亮。
充分考虑收集、存储、放出三者之间的关系，结合照明的服务对象是人，夜间人在道路上活动有其规律性等情况。在满足道路照明要求的情况下，尽量减小对电池容量的要求。即要保证人多时道路的照度，又要保证人少时，道路有灯光，不至于一片漆黑。
本发明的内容是，设计一种对LED路灯亮度控制的方案，在道路上人多时，增加灯的亮度；人少时亮度减小，即达到节电的目的，又能让更多的光亮服务尽可能多的人。
本发明有智能模块部分它可以根据亮灯的起始时间或***时钟，电池电压、电池容量、天气状况、历史用电记录、用户决策，进行智能计算后，得出当晚的放电级别或放电总量。
本发明有用户决策，它实际上对应的是亮灯曲线，它根据当地人活动的情况以及当晚放电总量综合确定，在形式上，它可以是连续曲线或分段函数曲线。不同放电总量情况下，对应的曲线也不同。可以预先制定一个不同放电总量情况下对应的曲线组，智能模块确定放电总量后，选择对应的亮灯曲线，对LED灯进行亮度控制。
本发明使用的LED灯是可调光的，以便实现在不同时段，亮度不同，消耗的能量也不同。天气状况、电池电压或余量、亮灯时间或***时钟、用电历史记录，这些参数进行组合选择，经智能模块计算后，得出当晚应该放出电量的组别或是放电总量大小，然后选择用户决策表，对驱动器进行控制，达到预期的控制目的。
图1所示为本发明的智能控制模块进行路灯亮度控制的工作原理示意图。
具体实施方式
本实施例提供的太阳能LED路灯控制方法，该方法通过以下方式对路灯进行智能控制。
根据人们在道路上活动的频率，预设亮度控制曲线，结合电池电压或剩余电量、天气状况、历史记录及亮灯时间等参数，对LED路灯的亮度进行控制。该方法包括以下步骤：根据人们在道路上活动的频率，预设或运算出一个或一组亮灯曲线，路灯智能控制模块结合电池余量、天气和历史记录等因素，选择某一亮灯曲线，或对亮灯曲线进行计算调整，然后通过LED驱动器，控制LED路灯的亮度。
根据人们在道路上活动情况，将LED路灯的亮度进行分段控制。整夜时间按人活动频率高低分成多段，在人们活动频率高的时段内亮度大，满足道路照明要求，人活动频率低时亮度小以达到省电目的。
根据人们在道路上活动的情况，运算出一个亮灯随时间变化的曲线，人多时亮，人少时暗，实现省电目的，或根据预定的亮度曲线，进行亮度控制。
智能控制模块可根据亮灯的起始时间或***时钟，电池电压、电池容量、天气状况、历史用电记录、用户决策，进行智能调整路灯亮度，以适应用户道路需求。
智能控制部分能够对驱动模块进行亮度控制，驱动模块有专门接收来自智能控制模块的信号，以调整LED灯的亮度。
根据控制方法中的一种，或多种组合进行智能调整。也可以仅依据亮灯的起始时间或***时钟进行分时段的进行亮度控制。
从控制的横向看，将一夜的时间按人活动的多少进行分段，人活动多时，分配的电量多，人活动少时分配的电量少。不同地区，人们生活的习惯不同，不同时段人们活动的规律也不同，至于时段划分的方式，或曲线的配置方式如何配置，则可以参考用户决策表，它是根据当地特点制定的参数表格。
从控制的纵向看，将每天的分配总电量按天气状况、电池电压、电池剩余电量进行分配，总的原则是天气状况差、电池电压低、剩余电量少时，这一天分配的总电量就少。至于具体分配多少，可以参考用户决策表来完成。
在上述纵横分配的方式下，光伏电池吸收的太阳光可以较为有效地照亮路面。又尽可能少地减少因天气状况带来的亮灯不确定性。横向分配即提高光的利用率，又保证安全；纵向分配即能均分每天的电量，又能充分利用光伏电池吸收的光能，在阳光充足阶段，整体较亮，吸收的电量放出去；在阳光不充足的阶段，降低总体供给电量，又能保证人多时的照明。
在太阳能路灯、庭院灯等使用光伏发电，电池储能的***中，找到一种LED路灯的控制方法，即满足人们的照明需求，又能最大限度的节约电能，减小光伏电池板的面积和储能电池的容量，从而降低成本，满足市场需求。
Claims (6)
1.一种太阳能LED路灯的控制方法，其特征在于：根据人们在道路上活动的频率，预设亮度控制曲线，结合电池电压或剩余电量、天气状况、历史记录及亮灯时间等参数，对LED路灯的亮度进行控制。该方法包括以下步骤：根据人们在道路上活动的频率，预设或运算出一个或一组亮灯曲线，路灯智能控制模块结合电池电压或剩余电量、天气状况、历史记录及亮灯时间等参数，选择某一亮灯曲线，或对亮灯曲线进行计算调整，然后通过LED驱动器，控制LED路灯的亮度。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯的控制方法，其特征在于：根据人们在道路上活动情况，将LED路灯的亮度进行分段控制。整夜时间按人活动频率高低分成多段，在人们活动频率高的时段内亮度大，满足道路照明要求，人活动频率低时亮度小以达到省电目的。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯的控制方法，其特征在于：根据人们在道路上活动的情况，运算出一个亮灯随时间变化的曲线，人多时亮，人少时暗，实现省电目的，或根据预定的亮度曲线，进行亮度控制。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯的控制方法，其特征在于：智能控制模块可根据亮灯的起始时间或***时钟，电池电压、电池容量、天气状况、历史用电记录、用户决策，进行智能调整路灯亮度，以适应用户道路需求。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯的控制方法，其特征在于：智能控制部分能够对驱动模块进行亮度控制，驱动模块有专门接收来自智能控制模块的信号，以调整LED灯的亮度。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能LED路灯的控制方法，其特征在于：根据控制方法中的一种，或多种组合进行智能调整。也可以仅依据亮灯的起始时间或***时钟进行分时段的进行亮度控制。
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