[发明专利]电池供电的路灯系统的电力优化

说明书

公开了多个户外照明单元的网络。每个照明单元包括灯具，例如LED灯；发电装置，诸如太阳能电池板或风力涡轮机；以及用于电能的存储装置，例如电池。相邻照明单元的能量存储装置由导体连接。发电或功耗的不平衡导致通过导体的平衡电流。平衡电流使系统中的能量存储装置的充电水平相等。在实施例中，导体包括单芯线和地。

技术领域

本发明总体上涉及一种独立的路灯系统，更具体地说，涉及这样一种系统，在该系统中，各路灯产生的电力在系统中的路灯之间共享。

背景技术

诸如由风力涡轮机或光伏面板产生的可再生能源越来越多地用于提供户外照明，具体而言是在户外照明单元与电网的连接不可能或不方便的区域和应用中。

在一种方法中，户外照明单元的系统由可再生能源的中心源(诸如光伏面板阵列或一个或多个风力涡轮机的系统)供电。在这样的系统中，集中控制发电和存储。户外照明单元的操作可例如通过与中央发电系统相关联的时钟或光传感器集中控制。

在替代方法中，系统的照明单元每个都具有发电装置和能量存储装置，例如小型太阳能电池板和电池。

已经公开了允许户外灯与中央控制器通信的系统。美国专利8,588,830公开了一种用于户外灯的无线和智能监控系统。

美国专利7,976,180B1公开了一种太阳能可再充电路灯，其可联网到系统。该系统可由中央控制器供电，可检测个人的篡改或恶劣的天气条件。

美国专利申请公开2014/0225533公开了一种综合管理多个太阳能电池照明装置的控制系统。它包括主控制单元，用于收集系统中包括的每个二次电池的电荷容量信息。它控制光强度以实现二次电池的电荷容量平衡。

现有技术的基于计算机的控制系统往往在发展中国家实施是非常昂贵的。即使在发达国家，这种系统所节省的成本并不总是证明建立和维护这种系统的成本是正当的。

因此，需要一种用于优化户外照明系统的电力利用的低成本系统。

发明内容

本发明通过提供多个户外照明单元的网络来解决这些问题，每个单元包括：

a.灯具；

b.发电装置；

c.用于电能的存储装置；

其中，相邻照明单元的存储装置由导体连接。

存储装置提供随存储能量的量而变化的工作电压。例如，具有24伏额定工作电压的可再充电电池可以在完全充电时具有约26伏的实际工作电压，并且当其电荷接近其满容量的10％时具有约22伏的实际工作电压。由于相邻的户外照明单元的存储装置由导体连接，所以如果两个相邻的存储装置的充电是不均等的，则电流将从具有较多电荷的存储装置流向具有较少电荷的存储装置，直到两者均等充电。

重要的是，该充电均等利用了存储装置的固有特性，并且不需要任何类型的监控系统或控制器。

附图说明

将参照附图描述本发明，其中：

图1是本发明的系统(一部分)的示意图。

图4是包括调光控制通信的系统的示意图。

图2示出了包括太阳能电池板和LED灯具的示例性照明单元的电路。

图3示出了可以用能量平衡系统获得的节省。

具体实施方式

以下是本发明的详细描述。

在其最广泛的方面，本发明涉及多个户外照明单元的网络，每个单元包括：

a.灯具；

b.发电装置；