一种太阳能锂电池路灯光热辅助加热的方法技术

一种太阳能锂电池路灯光热辅助加热的方法，其特征在于：在太阳能路灯灯杆、灯罩或者太阳能电池边框的金属表面上安装有集热性能的集热材料，通过与集热管、导热管、导热管电磁阀、热循环板组成一个热传导系统。在低温情况下，如果传感器探测到锂电池热表面的温度值低于设定值，导热管电磁阀打开，太阳光照射到的集热材料上产生热量，通过集热管传递到导热管，在传递到安装在锂电池组周边的热循环板内，通过热循环板升温对锂电池进行预热。当电池表面传感器检测到锂电池温度达到设定值时，导热管电磁阀关闭，停止热量传递对锂电池加热，同时由光伏板对锂电池进行充电。

Method for photothermal auxiliary heating of solar lithium battery street lamp

A method of solar battery thermal auxiliary heating lamp, which is characterized in that the heat collecting materials are installed in the heat collecting performance of metal surface solar lamp, lamp or solar cells on the border, and through the heat pipe, heat pipe, heat pipe solenoid valve, the heat cycle in a heat conduction system. At low temperatures, if the sensor detects the surface temperature of the thermal battery is lower than the set value, the heat pipe electromagnetic valve is opened, the heat generated heat collecting material light exposure to sun, through the tube is transferred to the heat conducting pipe is passed to the lithium battery installed in the surrounding thermal cycle plates by thermal cycling heating plate for preheating lithium battery. When the battery surface sensor detects that the temperature of the lithium battery reaches the set value, the heat pipe electromagnetic valve is closed, the heat transfer is stopped, and the lithium battery is heated, and the lithium battery is charged by the photovoltaic plate.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能锂电池路灯光热辅助加热的方法
本专利技术专利属于太阳能路灯智能控制领域，主要用于在低温条件下自动加热太阳能路灯锂电池温度的方法。
技术介绍
太阳能路灯已经越来越光伏应用于城市道路、工业园区、绿化带、广场等场所的照明中，其具有的优势有：节约电缆敷设成本，节约电力使用成本。随着锂电池技术发展，其成本与充电管理系统越来越成熟，作为太阳能路灯的处能装置有着较大的优势，其能量密度约为120~200Wh/kg，而传统的铅酸蓄电池能量密度一般为40Wh/Kg。这使得太阳能路灯小型化，集成化成为可能。但锂电池比起传统的铅酸电池有一个明显的缺点，在低温情况下，锂电池的充放电性能明显低于铅酸电池。这是有由于锂电池电解液的特性所决定的。锂电池的电解液为电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，这些都是低粘度液体，在低温下容易凝结，导电性能下降；另一方面，同一个系统中，串联多个锂电池的情况下，锂电池由于温度的不均匀性，很容易造成容量，内阻不匹配，导致电池组失效。所以，锂电池的温度平衡管理对于其使用寿命是非常关键的。太阳能路灯如安装于较寒冷的地区，锂电池受低温的影响，容量和寿命都急剧降级，特别是在充电过程中，低温情况下容易导致蓄电池不可逆的损坏。太阳能路灯接受能量的装置是光伏太阳能板，但实际上除了太阳能电池板受到光照外，灯杆，灯罩都能够接收到太阳光照。而使用太阳能加热最有效的方式就是使用光热的方式，目前光热管利用太阳能的光热转换效率已经达到60%至80%，而太阳能电池的光电转换效率一般为20%，所以，直接使用光热对低温条件下的锂电池进行加热，是最有效的办法。
技术实现思路
本专利技术提出一种太阳能锂电池路灯光热辅助加热的方法，其特征在于：在太阳能路灯灯杆、灯罩或者太阳能电池边框的金属表面上安装有集热性能的集热材料，通过与集热管、导热管、导热管电磁阀、热循环板组成一个热传导系统。在低温情况下，如果传感器探测到锂电池热表面的温度值低于设定值，导热管电磁阀打开，太阳光照射到的集热材料上产生热量，通过集热管传递到导热管，在传递到安装在锂电池组周边的热循环板内，通过热循环板升温对锂电池进行预热。当电池表面传感器检测到锂电池温度达到设定值时，导热管电磁阀关闭，停止热量传递对锂电池加热，同时由光伏板对锂电池进行充电。本专利技术的实现方式是：包括路灯灯杆、灯罩、太阳能电池边框等金属材料表面、集热层、集热管、导热管、导热管电磁阀、热循环板；太阳能锂电池路灯光热辅助加热装置的连接关系是：导热管焊接在路灯灯杆、灯罩、太阳能电池边框等金属材料表面，集热层附着在集热管和金属材料表面，集热管与导热管连接，导热管与热循环板连接，在导热管上安装导热管电磁阀。附图说明图1太阳能路灯锂电池加热装置逻辑图。图2太阳能路灯锂电池加热装置安装结构图。图中：1太阳能路灯灯罩金属，2集热层，3集热管，4导热管，5.导热管电磁阀，6热循环板，7电池保温箱，8锂电池。具体实施方式本专利技术在带锂电池的太阳能路灯在冬季低温环境下工作时实施，实施方式为：在太阳能路灯灯杆、灯罩或者太阳能电池边框的金属材料1表面上焊接集热管3，并在金属材料1表面和焊接好的集热管3上安装集热材料2，集热管3连接导热管4，导热管4连接热循环板6，并在导热管4上安装电磁阀5。在低温情况下，传感器探测获取锂电池热表面的温度数值，如果低于设定值，安装在导热管4上的电磁阀5打开，太阳光照射到的集热材料2上产生热量，通过集热管3、导热管4将热量传递到安装在锂电池组周围的热循环板6内，热循环板6升温对锂电池进行预热，当锂电池温控传感器检测到电池温度达到某一设定值时，关闭导热管4上的电磁阀5，热传导关闭，热循环板6不在受热保持与锂电池组同温度。同时开启控制器对锂电池进行充电。本专利技术的有益的效果：1.使用太阳能路灯表面的光热材料收集热量，辅助对锂电池进行加热，比起使用光伏发电，具有更高的使用效率；2.使用热管循环技术对锂电池周围进行热循环以达到温度平衡，能够有效的增加锂电池组内各电池的温度平衡，从而整个充放电过程中，各锂电池容量，内阻保持一致，增加锂电池使用寿命。本专利技术能取得的技术效果：1.太阳能路灯安装于较寒冷的地区，锂电池受低温的影响，容量和寿命都急剧降级，特别是在充电过程中，低温情况下容易导致蓄电池不可逆的损坏。所以需要将电池加热到0℃以上再进行充电。以某一款太阳能路灯的太阳能电池板面积0.5平方米，灯罩上表面面积0.3平方米为例：在标准测试条件下（太阳辐射功率1000W/m2）太阳能电池发电功率约为：1000W/㎡×0.5㎡×17%（光伏组件光电转换效率）=85W从灯罩表面集热器产生的功率为：1000W/㎡×0.3㎡×70%（太阳光光热转换效率）=210W在低温情况下（以-20℃为例），锂电池的比热容1169.21J/(kg/K)、容量120Wh、重量约为2kg，所以要让锂电池从-20℃升温到0℃，需要的热量为：1169.21J/(kg/k)×20k×2kg=46768.4J则使用光伏发电加热，在没有损耗的情况下，需要的时间为46768.4÷85=550秒约为10分钟如果使用光热加热的方式，则需要的时间为：46768.4÷210=222.7秒约为3分钟42秒如果使用光热和光电一起加热的方式，则需要的时间为：46768.4÷（85+210）=158秒约为2分钟38秒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能锂电池路灯光热辅助加热的方法，其特征在于：包括路灯灯杆、灯罩、太阳能电池边框等金属材料表面、集热层、集热管、导热管、导热管电磁阀、热循环板；太阳能锂电池路灯光热辅助加热装置的连接关系是：导热管焊接在路灯灯杆、灯罩、太阳能电池边框等金属材料表面，集热层附着在集热管和金属材料表面，集热管与导热管连接，导热管与热循环板连接，在导热管上安装导热管电磁阀。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能锂电池路灯光热辅助加热的方法，其特征在于：包括路灯灯杆、灯罩、太阳能电池边框等金属材料表面、集热层、集热管、导热管、导热管电磁阀、热循环板；太阳能锂电池路灯光热辅助加...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩莉娅，
申请(专利权)人：云南品森科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53