專利名稱：太陽能路燈及用于太陽能路燈的蓄電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能路燈及用于太陽能路燈的蓄電池組。
背景技術(shù)：
太陽能路燈是一種節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，可以大大減少對不可再生的能源的消耗，并且減少二氧化碳的排放，此外，還能減少城市電網(wǎng)的高峰期負(fù)荷，不需要開挖路面、不需要鋪設(shè)電纜，具有顯著的社會效益。是室外公共照明的重要發(fā)展方向。太陽能路燈一般由燈桿、燈具、太陽能電池板、蓄電池組、電氣及控制單元幾部分組成。其工作原理是白天太陽能電池板發(fā)電，給蓄電池組充電，夜晚再由蓄電池組放電向燈具供電，由燈具發(fā)光照明。太陽能路燈的燈具現(xiàn)在基本過度到采用LED燈，它具有高效節(jié)能長壽命的優(yōu)點(diǎn)。太陽能路燈的電氣控制單元具備光控、時控、過充保護(hù)、過放保護(hù)和反接保護(hù)等多種功能。太陽能路燈的蓄電池組目前一般采用的是鉛酸電池組(主要是免維護(hù)鉛酸電池組)，這主要是從成本角度考慮的。事實(shí)上，鉛酸電池組一方面會帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題， 另一方面其使用壽命短暫(一般2-3年，有的甚至一年不到即出現(xiàn)明顯的性能衰退)，與路燈的使用要求及路燈其它部件的壽命(基本都在十年以上)嚴(yán)重不相稱。這就帶來了使用期間維護(hù)費(fèi)用高的問題及產(chǎn)品表現(xiàn)出的可靠性的嚴(yán)重缺陷。為解決這些問題，有人改用鋰離子電池作為蓄電池組，雖然其壽命可以達(dá)到要求，但其成本之高使得這一方案很難推行。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明旨在提出一種新的蓄電池組的方案，既能解決現(xiàn)有技術(shù)方案使用鉛酸蓄電池帶來的電池使用壽命短、后期維護(hù)費(fèi)用大、污染大的問題，其成本又能為市場所接受和消化。本發(fā)明的技術(shù)方案是，采用由一部分鋰離子電池組和一部分鉛酸電池組混合組成的蓄電池組，作為太陽能路燈的蓄電池組，在給蓄電池組充電時，鉛酸蓄電池組優(yōu)先受到充電，當(dāng)其充電截止時再轉(zhuǎn)到給鋰離子電池組充電；蓄電池組放電時，鋰離子電池組優(yōu)先放電，當(dāng)其放電截止時再啟動鉛酸蓄電池組放電。本發(fā)明中，所用的鋰離子電池的正極的活性物質(zhì)是下列物質(zhì)中的一種或幾種的混合磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元(錳鈷鎳)或二元(錳鎳)復(fù)合材料等。本發(fā)明中，由鋰離子電池組和鉛酸電池組共同組成的蓄電池組中，鋰離子電池組的額定能量是該路燈一個晚上所消耗能量的100% -200%，較優(yōu)的是120% -150%，鉛酸電池組構(gòu)成設(shè)計(jì)所需的其余的蓄電池能量要求。本發(fā)明的太陽能路燈包括太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能草坪燈、廣場燈以及風(fēng)光互補(bǔ)型路燈、庭院燈、草坪燈、廣場燈等。采用本發(fā)明的方案，在太陽能路燈使用過程中，長壽命的鋰離子電池組承擔(dān)主要的日常充放電任務(wù)，而短壽命的鉛酸電池組主要起輔助及備用作用，且使鉛酸電池組處在放電態(tài)的時間大大減少，有效地提高了鉛酸電池的壽命，從而大大提高整個太陽能路燈蓄電池組的壽命。采用本發(fā)明的方案，由于只有蓄電池組中占比較少的承擔(dān)正常儲能任務(wù)的那部分采用鋰離子電池組，而蓄電池組中占比較大的作為后備儲能作用的那部分仍然采用鉛酸電池組，這使得成本的增加不是很大。
具體實(shí)施例方式下面舉例說明本發(fā)明的實(shí)施方式。實(shí)施例一對于兩路30瓦(共60瓦)的太陽能路燈，選用Wpl60瓦的的太陽能電池板，蓄電池組總的能量是MOOWh，其中，以磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池組的能量是500Wh，鉛酸電池組的能量是1900Wh。路燈每夜累計(jì)照明時間需要為滿負(fù)載7小時(如晚上8:00開啟， 夜11:30關(guān)閉1路，凌晨4:30開啟2路，凌晨5:30關(guān)閉)。白天太陽能電池板發(fā)電并給蓄電池組充電，充電時優(yōu)先給鉛酸電池組充電，當(dāng)充電至鉛酸電池組的截止條件時，轉(zhuǎn)向給鋰離子電池組充電，當(dāng)達(dá)到鋰離子電池組的截止條件時，再轉(zhuǎn)向給鉛酸電池組小電流浮充。夜晚，由蓄電池組中的鋰離子電池組優(yōu)先放電，使燈具發(fā)光照明，當(dāng)鋰離子電池放電至截止條件時，啟動鉛酸電池組放電。實(shí)施例二將實(shí)施例一中的磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池組改為以錳酸鋰為正極的鋰離子電池組，其余同實(shí)施例一。實(shí)施例三將實(shí)施例一中的磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池組改為以三元復(fù)合材料為正極的鋰離子電池組，其余同實(shí)施例一。實(shí)施例四對于配置于35瓦的太陽能路燈的蓄電池組，選用1200Wh的蓄電池組。其中，磷酸鐵鋰電池的能量是230Wh，鉛酸電池組的能量是970Wh。電池組充放電模式同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.一種太陽能路燈，由支撐用的燈桿、發(fā)光用的燈具、太陽能電池板、蓄電池組等部分組成，其特征是所述的蓄電池組是由鋰離子電池組和鉛酸電池組混合組成的。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能路燈，其特征是所述的蓄電池組在電池組充電時，鉛酸電池組優(yōu)先受到充電，待其充滿后，轉(zhuǎn)為鋰離子電池組得到充電；在電池組放電時，鋰離子電池組優(yōu)先放電，待其放電至截止條件時，再啟動鉛酸電池組放電。
3.如權(quán)利要求1和2所述的太陽能路燈，其特征是所述的鋰離子電池的正極的活性物質(zhì)是下列物質(zhì)中的一種或幾種的混合磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元(錳鈷鎳)或二元(錳鎳) 復(fù)合材料等。
4.如權(quán)利要求1和2所述的太陽能路燈，其特征是所述的鋰離子電池組的額定能量是該路燈一個晚上所消耗能量的100% -200%。
5.如權(quán)利要求1和2所述的太陽能路燈，其特征是所述的太陽能路燈包括太陽能路燈、 太陽能庭院燈、太陽能草坪燈以及風(fēng)光互補(bǔ)型路燈、庭院燈、草坪燈等。
6.一種用于太陽能路燈的蓄電池組，其特征是所述的蓄電池組是由鋰離子電池組和鉛酸電池組混合組成的。
7.如權(quán)利要求6所述的蓄電池組，其特征是所述的蓄電池組在電池組充電時，鉛酸電池組優(yōu)先受到充電，待其充滿后，轉(zhuǎn)為鋰離子電池組得到充電；在電池組放電時，鋰離子電池組優(yōu)先放電，待其放電至截止條件時，再啟動鉛酸電池組放電。
8.如權(quán)利要求6和7所述的蓄電池組，其特征是所述的鋰離子電池的正極的活性物質(zhì)是下列物質(zhì)中的一種或幾種的混合磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元(錳鈷鎳)或二元(錳鎳)復(fù)合材料等。
9.如權(quán)利要求6和7所述的蓄電池組，其特征是所述的鋰離子電池組的額定能量是該路燈一個晚上所消耗能量的100% -200%。
10.如權(quán)利要求6和7所述的蓄電池組，其特征是所述的太陽能路燈包括太陽能路燈、 太陽能庭院燈、太陽能草坪燈以及風(fēng)光互補(bǔ)型路燈、庭院燈、草坪燈等。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能路燈及用于太陽能路燈的蓄電池組。本發(fā)明旨在為太陽能路燈提供長壽命蓄電池組。本發(fā)明的蓄電池組由一部分鋰離子電池組和一部分鉛酸電池組混合構(gòu)成的，鋰離子電池組承擔(dān)路燈正常工作主要的儲能任務(wù)，而鉛酸電池組只是作為備用的儲能部件。本發(fā)明可以有效提高太陽能路燈中蓄電池組的使用壽命，而成本增加很小。
文檔編號H02J7/00GK102338340SQ201010233920
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者柯國平 申請人:柯國平