本發(fā)明涉及儲能路燈，具體為基于恒壓驅(qū)動與cat1單燈控充放一體的節(jié)能儲能路燈。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前市場上主流的節(jié)能儲能路燈系統(tǒng)多采用光伏+蓄電池的組合方式供電，通過簡單的pwm（脈沖寬度調(diào)制）或mppt（最大功率點(diǎn)跟蹤）控制策略來實(shí)現(xiàn)對led路燈的驅(qū)動和亮度調(diào)節(jié)，其中，部分系統(tǒng)引入了簡單的無線通信模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。

2、公開號為cn101994976a的專利申請公開了一種風(fēng)光市電互補(bǔ)路燈，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池組件、風(fēng)光市電充放電控制器、儲能蓄電池、照明燈具。風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)置在燈桿頂端，太陽能電池組件設(shè)置在燈桿上，位于風(fēng)力發(fā)電機(jī)和照明燈具之間，風(fēng)光市電充放電控制器分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池組件、市電、儲能蓄電池和照明燈具連接。該發(fā)明采用風(fēng)力發(fā)電、太陽能供電和市電三者互補(bǔ)，為照明燈具供電。當(dāng)陽光充足時(shí)，采用太陽能供電，當(dāng)風(fēng)力充足時(shí)，采用發(fā)電機(jī)供電，當(dāng)前兩者均不足時(shí)，由市電補(bǔ)充供電。該發(fā)明能夠在任何地區(qū)使用，具有壽命長、節(jié)約能源、環(huán)保、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

3、如上述申請，現(xiàn)有的儲能路燈，一般都是采用風(fēng)力發(fā)電、太陽能供電和市電三者互補(bǔ)，為照明燈具供電，即當(dāng)陽光充足時(shí)，采用太陽能供電，當(dāng)風(fēng)力充足時(shí)，采用發(fā)電機(jī)供電，當(dāng)前兩者均不足時(shí)，由市電補(bǔ)充供電，缺乏智能化管理，且現(xiàn)有的路燈控制系統(tǒng)大多只能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的開關(guān)燈和亮度調(diào)節(jié)功能，缺乏智能充放電管理和路燈亮度調(diào)節(jié)，影響路燈系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性和照明效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了基于恒壓驅(qū)動與cat1單燈控充放一體的節(jié)能儲能路燈。

2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，基于恒壓驅(qū)動與cat1單燈控充放一體的節(jié)能儲能路燈，包括：

3、燈殼，其由底殼和上蓋組合而成；

4、led模組，其安裝在所述底殼內(nèi)；

5、儲能電池包，其安裝在所述底殼內(nèi)，用于給恒壓驅(qū)動電源提供電能；

6、恒壓驅(qū)動電源，用于給led模組提供電能；

7、cat1充放一體控制器，所述cat1充放一體控制器包括：

8、第一數(shù)據(jù)采集模塊，采集節(jié)能儲能路燈的歷史供電綜合參數(shù)，所述歷史供電綜合參數(shù)包括供電特征參數(shù)和供電類型；

9、第一數(shù)據(jù)分析模塊，基于采集的歷史供電綜合參數(shù)，訓(xùn)練預(yù)測出節(jié)能儲能路燈的供電類型的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，采集實(shí)時(shí)的節(jié)能儲能路燈的供電特征參數(shù)，基于訓(xùn)練完成的機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測出節(jié)能儲能路燈的供電類型，基于預(yù)測出的節(jié)能儲能路燈的供電類型控制節(jié)能儲能路燈的供電類型；

10、第二數(shù)據(jù)采集模塊，采集節(jié)能儲能路燈的綜合儲能路燈控制參數(shù)，所述綜合儲能路燈控制參數(shù)包括環(huán)境照明亮度需求等級、儲能路燈的供電類型和led模組溫度；

11、第二數(shù)據(jù)分析模塊，將環(huán)境照明亮度需求等級、儲能路燈的供電類型和led模組溫度輸入預(yù)構(gòu)建的儲能路燈控制參數(shù)推薦模型中，得到儲能路燈控制參數(shù)推薦集合標(biāo)簽，從而獲取到儲能路燈控制參數(shù)推薦集合標(biāo)簽對應(yīng)的儲能路燈控制參數(shù)推薦集合，基于儲能路燈控制參數(shù)推薦集合內(nèi)的儲能路燈控制參數(shù)控制led模組的工作參數(shù)，控制led模組工作。

12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述底殼由金屬板一體壓鑄或沖壓形成，所述底殼的外沿朝上沖壓形成有連接外沿，所述上蓋扣合于底殼的連接外沿，且底殼和上蓋之間還設(shè)置有安裝孔，配合螺栓進(jìn)行連接固定，保證底殼和上蓋的連接強(qiáng)度。

13、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述led模組由pcb板、安裝在pcb板上的led燈珠和驅(qū)動芯片，以及包裹、保護(hù)以及連接pcb板、led燈珠和驅(qū)動芯片的模塊外殼組成，其中，所述模塊外殼使用鋁合金或塑料制成。

14、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述供電特征參數(shù)包括電池電量、電網(wǎng)的供電穩(wěn)定系數(shù)和儲能路燈功率，所述供電類型包括電池供電和市電供電；

15、影響所述電網(wǎng)的供電穩(wěn)定系數(shù)的參數(shù)包括電壓波動、負(fù)荷波動和電網(wǎng)頻率波動；

16、所述電網(wǎng)的供電穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式如下：

17、；

18、式中，為供電穩(wěn)定系數(shù)，為電壓波動，為負(fù)荷波動，為電網(wǎng)頻率波動，、和為權(quán)重因子，、和均大于0。

19、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述訓(xùn)練預(yù)測出節(jié)能儲能路燈的供電類型的機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練方法包括：

20、將采集到的歷史供電綜合參數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的一組第一特征向量；

21、將每組第一特征向量作為所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型的輸入，所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型以每組供電特征參數(shù)對應(yīng)的供電類型作為輸出，以每組供電特征參數(shù)實(shí)際對應(yīng)的供電類型作為預(yù)測目標(biāo)，以最小化所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型損失函數(shù)值作為訓(xùn)練目標(biāo)；當(dāng)機(jī)器學(xué)習(xí)模型損失函數(shù)值小于或等于預(yù)設(shè)的第一目標(biāo)損失值時(shí)停止訓(xùn)練。

22、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述儲能路燈控制參數(shù)推薦集合為：

23、；

24、其中，為集合標(biāo)簽為時(shí)對應(yīng)的路燈工作電壓，為集合標(biāo)簽為時(shí)對應(yīng)的路燈工作電流。

25、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述儲能路燈控制參數(shù)推薦模型的訓(xùn)練方法包括：

26、預(yù)先將儲能路燈控制參數(shù)推薦集合設(shè)置相應(yīng)的編號；

27、將環(huán)境照明亮度需求等級、儲能路燈的供電類型和led模組溫度轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的一組第二特征向量，將每組第二特征向量作為所述儲能路燈控制參數(shù)推薦模型的輸入，所述儲能路燈控制參數(shù)推薦模型以每組環(huán)境照明亮度需求等級、儲能路燈的供電類型和led模組溫度對應(yīng)的一組儲能路燈控制參數(shù)推薦集合編號作為輸出，以每組環(huán)境照明亮度需求等級、儲能路燈的供電類型和led模組溫度實(shí)際對應(yīng)的一組儲能路燈控制參數(shù)推薦集合編號作為預(yù)測目標(biāo)，以最小化儲能路燈控制參數(shù)推薦模型損失函數(shù)值作為訓(xùn)練目標(biāo)；當(dāng)儲能路燈控制參數(shù)推薦模型損失函數(shù)值小于或等于預(yù)設(shè)的第二目標(biāo)損失值時(shí)停止訓(xùn)練。

28、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述環(huán)境照明亮度需求等級的獲取方法包括：

29、獲取節(jié)能儲能路燈所處照明區(qū)域，將該照明區(qū)標(biāo)記為目標(biāo)區(qū)域；

30、獲取目標(biāo)區(qū)域的照明環(huán)境參數(shù)和道路彎曲度；

31、基于目標(biāo)區(qū)域的照明環(huán)境參數(shù)和道路彎曲度分析生成目標(biāo)區(qū)域的光照系數(shù)，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的光照系數(shù)生成環(huán)境照明亮度需求等級。

32、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述照明環(huán)境參數(shù)包括外界環(huán)境亮度和外界環(huán)境能見度；

33、所述目標(biāo)區(qū)域的光照系數(shù)的獲取方法包括：

34、；

35、式中，為目標(biāo)區(qū)域的光照系數(shù)，為外界環(huán)境亮度，為外界環(huán)境能見度，為道路彎曲度，、和為權(quán)重因子，且、和均大于0。

36、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述環(huán)境照明亮度需求等級包括一級照明亮度、二級照明亮度、三級照明亮度和四級照明亮度，其中一級照明亮度、二級照明亮度、三級照明亮度和四級照明亮度的照明亮度依次降低。

37、所述根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的光照系數(shù)生成環(huán)境照明亮度需求等級的方法包括：

38、預(yù)測光照系數(shù)梯度閾值：g1、g2和g3，其中g(shù)1＜g2＜g3；

39、當(dāng)＜g1時(shí)，生成一級照明亮度；

40、當(dāng)g1≤＜g2時(shí)，生成二級照明亮度；

41、當(dāng)g2≤＜g3時(shí)，生成三級照明亮度；

42、當(dāng)g3≤時(shí)，生成四級照明亮度。

43、有益效果：

44、本發(fā)明提供的基于恒壓驅(qū)動與cat1單燈控充放一體的節(jié)能儲能路燈，首先通過采集節(jié)能儲能路燈的歷史供電綜合參數(shù)，訓(xùn)練預(yù)測出節(jié)能儲能路燈的供電類型的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，采集實(shí)時(shí)的節(jié)能儲能路燈的供電特征參數(shù)，基于訓(xùn)練完成的機(jī)器學(xué)習(xí)模型預(yù)測出節(jié)能儲能路燈的供電類型，即結(jié)合自適應(yīng)算法，根據(jù)電池電量、電網(wǎng)的供電穩(wěn)定系數(shù)和儲能路燈功率，智能調(diào)整儲能電池包充放電策略，延長電池使用壽命，同時(shí)優(yōu)化能源分配，降低能耗；

45、進(jìn)一步，在獲取節(jié)能儲能路燈的供電類型后，然后在節(jié)能儲能路燈的照明區(qū)域獲取環(huán)境照明亮度需求等級和led模組溫度，輸入到預(yù)構(gòu)建的儲能路燈控制參數(shù)推薦模型中，得到儲能路燈控制參數(shù)推薦集合標(biāo)簽，從而獲取到儲能路燈控制參數(shù)推薦集合標(biāo)簽對應(yīng)的儲能路燈控制參數(shù)推薦集合，基于儲能路燈控制參數(shù)推薦集合內(nèi)的儲能路燈控制參數(shù)控制led模組的工作參數(shù)，控制led模組的工作電壓和工作電流，即根據(jù)環(huán)境照明需求、供電類型和led模組溫度自動智能化調(diào)節(jié)節(jié)能儲能路燈的工作電壓和電流，確保燈具在最優(yōu)能效比下運(yùn)行，提高能源利用效率。