一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統的制作方法

本發明涉及新能源照明領域，具體而言，涉及一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統。
背景技術：
：近年來，太陽能路燈備受關注，也不斷的投入市場，但是由于產品良莠不齊，客戶好評率并不高。傳統的太陽能路燈推廣應用受到限制主要是有以下四個問題：一是易受地理條件，氣候影響，無法應對多日的陰雨霧天氣，造成陰雨天不亮或者蓄電池體積過大的問題，增加成本及影響其適用性；二是led燈珠存在發熱問題，光衰嚴重，影響led燈珠的壽命，傳統led燈珠理論壽命只有1萬小時左右，嚴重降低了整個太陽路燈的壽命；三是傳統太陽能路燈壽命短，不易維護；四是太陽能安裝于地下的鉛酸電池對土壤的污染。技術實現要素：為了解決現有太陽能路燈無法應對多日的陰雨霧天氣，陰雨天不亮的問題，本發明提供一種一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統。該路燈照明系統中的光伏板能在弱光或可見光的情況下，將弱光或可見光轉化為電能，為照明系統供電。為了解決以上的技術問題，本發明提供以下的技術方案：本發明提供一種一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統，所述照明系統包括外殼(1)、光伏板組件(2)、蓄電池組件(3)、智能控制器系統(4)和光源(5)；所述光伏板組件(2)安裝于所述外殼(1)上，用于將強光、弱光或可見光轉化為電能；所述智能控制器系統(4)設置于所述外殼(1)上，所述智能控制器系統(4)用于控制所述光伏板組件(2)向所述光源(1)供電或向所述蓄電池組件(3)充電。進一步的，所述智能控制器系統(4)用于控制蓄電池組件(3)向燈源(5)供電。進一步的，所述路燈照明系統還包括燈桿。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述蓄電池組件(3)設置在所述外殼(1)上，所述蓄電池組件(3)與所述光伏板組件(2)及光源(5)電連接，光伏板組件(2)向蓄電池組件(3)充電，蓄電池組件(3)用于儲存電能及給所述光源(5)供電。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述智能控制器系統(4)與所述蓄電池組件(3)連接，以控制所述蓄電池組件(3)開始向所述光源充電或者停止向所述光源供電。進一步的，智能控制器系統，與光伏板組件連接，用于調整光伏板組件的輸出電壓。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述光源包括led燈珠，所述led燈珠設置在所述外殼上。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述光伏板組件包括太陽能電池板，所述太陽能電池板包括單晶硅片和非晶硅薄膜，所述非晶硅薄膜貼合于所述單晶硅片的背光面。進一步的，所述太陽能電池板的表面上設置有一層菱形壓膜，所述菱形壓膜貼合于非晶硅薄膜的背光面。進一步的，所述光伏板組件還包括內置微光發電驅動器。所述內置微光發電驅動器是現有產品，包含在光伏組件(光伏板)中，用于將弱光轉換為電能。進一步的，所述光伏板組件包括微光光伏組件，微光控制轉換裝置、微能量轉換裝置。進一步的，所述微光光伏組件為太陽能電池板。所述微光控制轉換裝置、微能量轉換裝置用于將弱光轉換為電能。進一步的，所述蓄電池組件包括鋰電池組件。進一步的，所述蓄電池組件包括蓄電池，所述蓄電池選擇無污染、長壽命的鋰電池。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述光源為led燈；所述led燈包括芯片、燈珠和外殼；所述外殼利用工作溫度低、耐高寒材料制備；所述燈珠為橢圓形透鏡。所述燈珠用于封裝芯片。進一步的，所述光源包括144-624顆直徑8-10mm的橢圓形透鏡led燈珠。進一步的，所述外殼的材料選自玻璃。所述燈珠為直徑8-10mm的橢圓形透鏡led燈珠。所述直徑為橢圓形透鏡的長徑。所述橢圓形透鏡的短徑為5mm。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述太陽能電池板還包括隔熱鋁膜，所述隔熱鋁膜設置于單晶硅片和非晶硅薄膜之間。進一步的，改變硅片在玻璃板上的貼片結構及硅板的物理深加工及表面納米清潔涂層。進一步的，所述太陽能電池板(光伏板)包括鋼化玻璃層，鋼化玻璃層的上表面設置有納米涂層；所述鋼化玻璃的下表面貼合有單晶硅片，單晶硅片下面設一層隔熱鋁膜，隔熱鋁膜下面貼合非晶硅薄膜。所述納米涂層有自清潔功能，不積灰塵、雨雪；具體的講，光伏板正面為單晶硅，背面為非晶硅，單晶硅下面設一層隔熱鋁膜，首先是隔熱作用，隔絕太陽直射產生的熱量，保證了電池和控制器的正常工作，其次又有反射作用，將能量發射至背面非晶硅薄膜上，減少了熱量對光伏板的充電轉換影響。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述蓄電池組件包括鋰電池，所述鋰電池利用隔熱層進行隔熱和保溫；所述隔熱層包括上下兩層鋁箔，兩層鋁箔中間具有注氣泡沫。所述隔熱層是和鋰電池是分開的一個輔助部件。進一步的，所述蓄電池組件還包括直流控制器。流控制器能確保蓄電池組不因過充或過放而被損壞。進一步的，在所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統中，所述智能控制器系統包括單片機、控制軟件。本發明還提供所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統的充電方法，它的特點是，所述照明系統采用了微光智能充電，所述微光智能充電方法步驟如下：將設置在外殼上的光伏板組件與智能控制器系統連接，光伏板組件向所述智能控制器系統發出信號，所述智能控制器系統接收所述信號并控制光伏板組件向光源供電，和/或向所述蓄電池組件充電。進一步的，在所述智能控制器系統的控制下，所述光伏板組件可以僅向光源供電；也可以僅向蓄電池組件充電；也可以同時向光源供電，向蓄電池組件充電。本發明還提供一種微光路燈，它的特點是，所述微光路燈包括外殼、鋰電池、智能控制器、燈源和光伏板；所述鋰電池設于外殼內，光源設于外殼底部，光伏板設于外殼頂部，鋰電池包括充電端和放電端，所述光源與放電端連接，所述光伏板與鋰電池的充電端連接，所述光伏板包括單晶硅片和非晶硅薄膜，所述非晶硅薄膜貼合于單晶硅片的背光面。白天(陰、雨、雪、霾等弱光天氣)，微光路燈在智能控制器的控制下，光伏板經過直射光波的照射，吸收近紅外及可見光并將其轉換成電能，白天，光伏板組件向蓄電池組充電。晚上，蓄電池組向led燈光源供電，實現照明功能。直流控制器能確保蓄電池組不因過充或過放而被損壞，直流控制器還能使本發明提供的微光路燈同時具備光控、時控、遠程控制、溫度補償及防雷、反極性保護等功能。本發明還提供一種微光路燈，它的特點是，所述微光路燈采用mppt及間歇脈沖充電法雙模式系統進行充電。上述微光路燈依次包括光伏電池、mppt、單片機、電壓傳感器、組態開關電路、鋰電池組。電路主要是根據通過電壓傳感器檢測到的電壓，當電壓大于13v時mppt控制器自動跟蹤并利用最大功率跟蹤點對鋰電池進行充電，確保從光伏電板獲取最大的能量，當電壓傳感器檢測到的電壓低于13v時，啟動間歇脈沖充電法。通過輸出的開路電壓的大小,來控制光伏電池對蓄電池充電的通斷,當電壓達到設定值時,便啟用mppt模式,否則啟動間歇脈沖模式，雙系統充電控制模式是通過控制組態開關電路進行選擇組態方式。本發明提供的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統的有益效果是：通過對光伏板組件，led燈的設計，蓄電池充放電方法等方面的研究，打造了一款高性能的微光發電路燈，解決了陰雨天不亮燈或靠晴天多儲存電量供亮燈的技術瓶頸問題；提高了光能路燈的穩定性和抗大雪，耐高寒能力，同時提高了燈珠和路燈整體的壽命；具備了在任意載體上的安裝便捷性；在后期維護上，更換蓄電池極其方便且成本低。附圖說明為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將使用附圖作簡單地介紹。圖1為本發明提供的照明系統的組件示意圖；圖2為本發明提供的照明系統的工作原理示意圖；圖3為本發明提供的照明系統的智能控制器的工作原理示意圖；圖4-1為本發明提供的照明系統的led燈的俯視結構示意圖；圖4-2為圖4-1所示led燈的主視結構示意圖；圖5為本發明提供的照明系統的led燈的光源光譜測試報告圖。具體實施方式為使本發明的技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的附圖，對本發明提供的技術方案進行清楚、完整地描述。通常在此處附圖中描述和示出的本發明的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。實施例一請參閱圖1，本實施例提供了一種照明系統，包括外殼1、光伏板組件2、智能控制器系統4、蓄電池組件3、led燈珠5。光伏板組件設置在外殼的背面，與外殼連接。本實施例提供的光伏板組件2，不僅能在強光下對led燈珠5進行供電，也可以利用弱光或可見光進行供電。所述外殼為全鋁合金燈殼。如圖2所示，進一步的，所述光伏板組件包括微光光伏組件，微光控制轉換裝置、微能量轉換裝置。進一步的，所述微光光伏組件為太陽能電池板。所述微光控制轉換裝置、微能量轉換裝置是現有產品，用于將弱光轉換為電能。本發明提供的照明系統也稱為微光發電路燈。(1)光伏板組件光伏板組件是微光發電路燈中的核心部件，其作用就是將光能轉換為電能，然后送至蓄電池中存儲起來。本發明結合單晶硅太陽能電池性能參數比較穩定和非晶硅薄膜弱光特性好的特點，提供一種光伏板組件。該光伏板組件包括太陽能電池板，所述太陽能電池板包括單晶硅片和非晶硅薄膜，所述非晶硅薄膜貼合于所述單晶硅片的背光面。將單晶硅片和非晶硅薄膜結合在一起使用是本發明的創新。太陽能板中的非晶硅薄膜可增強對弱光的吸收，能夠對弱光進行采集，即使在陽光不充足的情況下也可進行發電。本發明中的光伏板組件(也可稱為光伏板、光伏組件、電池組件、太陽能電池組件)具有下述優點：1、該電池組件使用壽命大于15年。2、密封性好，采用高強度、高透光性的太陽能專用鋼化玻璃以及高性能耐紫外線輻射的tpt，eva，密封材料，經專用設備封裝而成。3、抗沖擊能力好，能在高低溫的環境下使用。4、使用安全可靠，在使用期間無需維護，電性能穩定。5、環保，屬物理電源，利用微光直接驅動轉換電源，即便多云天氣、陽光不足也能將光能轉化為電能，為光源供電或為蓄電池組件充電，進而驅動照明。6、產品特性優良，8.5v最小放電終止電壓穩定，12v充電電壓安全可靠，1500ma電流輸出參數峰值功率充足，測試功率符合國家標準要求。(2)led燈具有節能、亮度高、壽命長、環保、工作穩定可靠、安全響應快、單色性外，還具有體積小、亮度可控、色彩豐富、無頻閃保護眼睛、免維護等優點。隨著技術進步，led的性能將進一步提高。可廣泛應用于高速公路、城市主干道、工廠、工業園區、商場、辦公寫字樓、小區、家庭、街道、景觀亮化、旅游風景區、公園、庭院綠化帶、廣場、步行街、健身休閑廣場等場所的照明及夜景工程。特別是led技術已經經歷了其關鍵的突破。研發團隊對led燈的研究，徹底解決了led燈珠發熱問題，同時提高了光效，保證了照度穩定及最小光衰。本發明提供的led燈通過橢圓形透鏡燈珠及耐寒材料外殼，及選擇的芯片解決了上述技術問題。所述的一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統，所述光源為led燈；所述led燈包括芯片、燈珠和外殼；所述外殼利用工作溫度低、耐高寒材料制備；如圖4所示，所述燈珠為橢圓形透鏡。進一步的，所述外殼的材料選自玻璃。所述燈珠為直徑8-10mm的橢圓形透鏡led燈珠。所述直徑為橢圓形透鏡的長徑。如圖4-1和圖4-2所示。如圖4-1和圖4-2所示，所述橢圓形透鏡包括上部和下部，下部是長方體形狀，上部是半個橢圓形狀的球體。燈珠利用工作溫度低、耐高寒材料封裝成型，植入直徑8mm的獨特橢圓形高性能透鏡led燈珠。led芯片采用國際知名品牌材質，色溫3000-12000k，整燈工作環境溫度在-40～70℃，光衰<3％，與傳統光源相較，我司采用大芯片小電流，達到節能達30％以上且壽命長，照射到路面的橢圓形光斑更符合了道路照明特征，大幅提高了照射角度和照明面積。如圖5所示。燈珠采用了本公司自主開發的外型封裝技術，利用工作溫度低、耐高寒材料封裝成型，植入144-624顆直徑8mm的獨特橢圓形高性能透鏡led燈珠。(3)智能控制器系統智能控制器系統，也稱為太陽能充放電控制系統，是匯集構成微光路燈全部設備于一體的核心部件，其性能直接影響到系統壽命。它控制所有部件的工作運行狀態，并對其實施多重完善的保護。因此，智能控制器系統多采用單片機、開發專用軟件，實現控制、保護智能化。光源大功率led受單片機控制，按照明時段進行分組變光節能控制，工作在全光、半光和休眠(可根據用戶需要改變)方式。(4)蓄電池組件由于太陽能光伏發電系統的輸入能量極不穩定，所以一般需要配置蓄電池才能正常工作。現在市面上大多采用有鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池由于其鉛酸的腐蝕性和可再生利用性均無法達到環保和節能要求，另外維護和保養復雜，也使太陽能燈具在環保節能方面大打折扣。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池過大，則蓄電池始終處在虧電狀態，影響蓄電池壽命，同時造成浪費。蓄電池技術參數:1、采用國際知名品牌的鈷酸鋰18650電池，相對于傳統太陽能燈的鉛酸蓄電池，鋰電池具有重量輕、自放電少、安裝簡易、維護成本低、放電性能優越、壽命長、重金屬污染小的優點，使用壽命3-5年左右。技術參數詳見表1。表1鋰電池技術參數標稱電壓3.7v作電壓2.4～4.2v標稱容量3200ma工作溫度充電-40～70℃，放電-40～70℃產品尺寸max90*35*65mm成品內阻≤50mω引線型號1.5mm2鍍銀硅膠線保護參數過沖保護電壓/每串4.2±0.025v過放保護電壓2.4±0.1v2、長壽命設計，由于鋰電池采用了特殊的配方及工藝設計，不僅比能量提高，而且使用壽命長，在25℃環境下使用壽命大于1500次。請參閱圖2，本發明采用的光伏板組件中包括太陽能電池背板，所述太陽能電池背板包括單晶硅片和非晶硅薄膜，其中非晶硅薄膜貼合于單晶硅片的背光面。光伏板中的非晶硅薄膜可增強對弱光的吸收，能夠對弱光進行采集，即使在陽光不充足的情況下也可進行發電。微光區別于其他光伏組件在于，它能更多的吸收可見光，使其能將微弱的光能轉換。微光區原理示意圖見圖2。該照明系統經過專用設備封裝，密封性好，使用安全可靠。產品特性優良，8.5v最小放電，終止電壓穩定，18v充電，電壓安全可靠，1500ma電流輸出參數峰值功率充足，測試功率符合國家標準要求。智能控制器系統，與光伏板組件連接，用于調整光伏板組件的輸出電壓。在本實施例中，光伏板組件所轉化的電能可以直接給燈具充電，可以存儲在蓄電池中，智能控制器系統可以根據不同產品的工作電壓，來調節光伏板組件的輸出電壓。在本實施例中，光伏板表面上設置有一層菱形壓膜，菱形壓膜提高了弱光轉化為電能的轉化率。請參閱圖3，該系統依次由光伏電池、mppt、單片機、電壓傳感器、組態開關電路、鋰電池組等部分組成。電路主要是根據通過電壓傳感器檢測到的電壓當大于13v時mppt控制器自動跟蹤并利用最大功率跟蹤點對鋰電池進行充電，確保從光伏電板獲取最大的能量，當電壓傳感器檢測到的電壓低于13v時，啟動間歇脈沖充電法。通過輸出的開路電壓的大小,來控制光伏電池對蓄電池充電的通斷,當電壓達到設定值時,便啟用mppt模式,否則啟動間歇脈沖模式，雙系統充電控制模式是通過控制組態開關電路進行選擇組態方式。針對鋰電池的充放電特性，專門設計了微光驅動發電充電系統，技術參數設定如下：1、本微光發電驅動系統具有過充、過放、短路、過載保護、防反接保護等，保證在自然光不穩定的環境下不損毀任何部件，不燒保險運作系統。2、采用mppt&間歇脈沖充電法雙模式控制系統進行充電，弱光充電效率比傳統方式高20％以上，增加了用電時間，同時具有高精度溫度補償。控制器：雙模式切換智能控制，mppt和間歇式脈沖方法。當電壓高于13v時mppt工作，小于13v間歇式脈沖微光充電。3、采用工業級芯片，能在高冷、高溫、潮濕環境下運行自如。本發明主要技術突破點：一、光伏板組件中的太陽能電池板(也稱微光伏板)：在不增加照明系統體積的情況下，增加光伏板受光面積，大大提升微光充電，及轉換率。本發明提供的光伏板貼面工藝增加光伏板受光面積。二、燈珠：自主研發，橢圓燈珠的設計是結合道路的照明特點，設計的燈珠角度使桿與桿之間的斑馬線達到最小，路面效果最佳。三、維護優勢：查詢大量國內外資料和參數后了解到，太陽能燈具的電池埋入地下，更換電池非常麻煩，路燈更換電池需要整燈拆解，一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統更換電池簡易便捷。只要面板螺絲打開就可以更換電池。四、微光光伏板正面為單晶硅，背面為非晶硅，單晶硅下面設一層隔熱鋁膜，首先是隔熱作用，隔絕太陽直射產生的熱量，保證了電池和控制器的正常工作，其次又有反射作用，將能量發射之背面非晶硅薄膜上，減少了熱量對光伏板的充電轉換影響。五、鋰電池的隔熱和保溫，我們采取的上下鋁箔，中間注氣泡沫模式。在北方寒冷天氣下達到良好的保溫效果，在南方炎熱天氣下達到良好的隔熱效果。六、整個照明系統的保溫、隔熱、散熱，采用雙面鋁膜，外殼內部采取每個部件獨立密封的設計，保證了每個部件與外部的散熱、通風。七、整個照明系統(整燈)施工安裝：市電路燈需要敷設電纜、設計施工復雜；太陽能路燈需要對蓄電池進行專業安裝且受天氣地域影響，工序繁瑣；一體化智能微光(可見光)發電路燈照明系統的安裝簡便，可安裝在簡易燈桿上(水泥桿、木桿、竹竿、墻體、路燈桿)。綜上所述，本實施例提供的照明系統不僅能將強光轉化為電能，也可以將弱光轉化為電能。能夠使光伏板在弱光環境中轉化電能，增強了照明系統的使用環境，提高了照明系統的工作效率。以下為本次發明的核心技術要點：a、通過改變硅片在玻璃板上的貼片結構及硅板的物理深加工及表面納米清潔涂層，從而達到弱光轉換率和受光面積的大幅提升。本發明提供的微光路燈屬于照明設備領域。本發明提供的微光路燈包括外殼、鋰電池、燈源和光伏板；所述鋰電池設于外殼內，光源設于外殼底部，光伏板設于外殼頂部，鋰電池包括充電端和放電端，所述光源與放電端連接，所述光伏板與鋰電池的充電端連接，所述光伏板包括單晶硅片和非晶硅薄膜，所述非晶硅薄膜貼合于單晶硅片的背光面。光伏板中的非晶硅薄膜可增強對弱光的吸收，能夠對弱光進行采集，即使在陰雨天的情況下也可進行發電。b、該系統采用mppt&間歇脈沖充電法雙模式系統進行充電，弱光充電效率比傳統方式高20％以上，增加了用電時間，同時具有高精度溫度補償。采用正循環的采集與充、放電原理，保證每天穩定的充、放電，最大程度延長電池壽命。c、燈珠利用工作溫度低、耐高寒材料，植入直徑8mm的獨特橢圓形高性能透鏡led燈珠。led芯片采用國際知名品牌材質，色溫3000-12000k，整燈工作環境溫度在-40～70℃，光衰<3％，與傳統光源相較，我司采用大芯片小電流，達到節能達30％以上且壽命長，照射到路面的橢圓形光斑更符合了道路照明特征，大幅提高了照射角度和照明面積。本發明提供的led燈解決了led燈珠發熱問題，與傳統led燈珠相比，光效提高30％，芯片引線采用千足黃金，保證了照度穩定及最小光衰。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡是根據本
發明內容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發明的專利范圍內。當前第1頁12