專利名稱：太陽能路燈控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能設(shè)備，特別是一種太陽能路燈控制器。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種綠色環(huán)保的新能源，越來越受到人們的重視。太陽能的運用也越來越廣，比如太陽能路燈。相比傳統(tǒng)的路燈，太陽能路燈采用“取之不盡用之不竭”的太陽能資源，生態(tài)環(huán)保；并且裝有太陽能路燈控制器，自動化程度很高，維護成本低廉。但是在部分地區(qū)，由于環(huán)境多變和氣候差異大的原因，太陽能電池方陣發(fā)出的電壓和電流不是很穩(wěn)定， 太陽能路燈控制器雖然可以進行充放電管理，為太陽能路燈提供電，但是不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上的問題，本發(fā)明提供一種裝有溫度補償電路的太陽能路燈控制器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該太陽能路燈控制器由控制器、穩(wěn)定電壓、充放電回路、溫度補償電路、過放過載保護電路和其他電路組成。其中溫度補償電路由負溫度系數(shù)的熱敏電阻與電阻串聯(lián)組成的。同時，單片機通過采樣溫度參數(shù)，將采樣值與存儲在單片機內(nèi)的電壓值比較，對蓄電池的充電電壓、放電電壓進行適當控制，從而保護蓄電池和太陽能路燈。本發(fā)明的有益效果是，提高了系統(tǒng)的可靠性和平穩(wěn)性，更加有效地保護蓄電池，延長太陽能路燈控制器的使用壽命。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的原理框圖。圖2是本發(fā)明的主電路原理圖。圖3是溫度補償電路的原理圖。
具體實施例方式該太陽能路燈控制器由控制器、穩(wěn)定電壓、充放電電路、溫度補償電路、過放過載保護電路和其他電路組成。其中，控制器為PIC單片機。穩(wěn)定電壓為通過低壓差低功耗的三端穩(wěn)壓器實現(xiàn)電源后級的穩(wěn)壓，得到穩(wěn)定、純凈的+5V直流電源。充放電回路由充電控制管Ml和放電控制管M2與蓄電池并聯(lián)，MOS管作為開關(guān)管。 其中，充電回路由肖特基二極管SBD2、保護二極管Dl和MOS管構(gòu)成。肖特基二極管SBDl作為防反充二極管，與Ml串聯(lián)；放電回路由肖特基二極管SBD3、保護二極管D2和MOS管構(gòu)成。溫度補償電路由負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rtl與電阻R7串聯(lián)組成的。
過放過載保護電路由MOS管與&串聯(lián)構(gòu)成，并由光耦U3控制。其他電路包括防雷擊、高壓保護電路，由壓敏電阻Rv組成。圖1中，單片機循環(huán)檢測太陽能電池端電壓、蓄電池電壓、太陽能路燈電流、環(huán)境溫度等參數(shù)，根據(jù)所得參數(shù)進行校正，并選擇合適的PWM脈沖信號的占空比，從而對蓄電池實現(xiàn)不同幅值的恒壓充電；在蓄電池各保護點時可實現(xiàn)不同的控制動作，對蓄電池加以保護，達到最佳的充電效果。同時，單片機計算溫度補償電路中的NTC熱敏電阻的阻值及當前溫度來采樣溫度參數(shù)，將采樣值與存儲在單片機內(nèi)的電壓值比較，對蓄電池的充電電壓、放電電壓進行適當控制，從而保護蓄電池和太陽能路燈。在圖2所示實施例中，充放電路采用并聯(lián)充、放電的拓撲結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)快速PWM 充電方式。具體的說，充電控制管Ml和放電控制管M2與蓄電池采用并聯(lián)方式，在選擇開關(guān)管時用MOS作為開關(guān)管。電路中采用肖特基二極管SBDl作為防反充二極管，防止蓄電池向太陽能電池反向充電。肖特基二極管SBD2和SBD3提高了 Ml和M2管的開關(guān)速度。Dl和 D2是保護二極管，防止浪涌電壓對MOS管的損壞。同時，利用MOS管導通時的極間導通電阻RDS作為電流感測器件，M3與&串聯(lián)，當檢測出RDS上的壓降超過規(guī)定值時，說明太陽能路燈電流達到最大允許值，單片機通過光耦U3控制M3關(guān)斷。當電流恢復正常后，M3又可以重新開啟恢復工作，與采用保險管方式相比較，具有對太陽能路燈和蓄電池進行瞬間保護的作用，反應速度快，屬于自恢復型。鉛酸蓄電池過放電會嚴重影響其使用壽命，因此，在其對太陽能路燈供電時一定要注意過放電保護，當單片機檢測出蓄電池端電壓低于過放點電壓值時，即刻發(fā)出控制信號，通過U3耦合來控制M3關(guān)斷，實現(xiàn)過放保護。由于單片機通過光耦來控制MOS管的開關(guān)，減少了干擾、 振蕩和誤動作等現(xiàn)象，使系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)、可靠，減少了人員的維護。D3可以防止由于極性接反而造成對太陽能路燈的損壞。太陽能路燈控制器除具有上述功能外還具有防雷擊或高壓保護功能，當系統(tǒng)遭受雷擊或高壓作用時，在輸入端的壓敏電阻Rv可以保護控制器不受損壞，恢復后可繼續(xù)使用。在圖3所示實施例中，溫度補償電路由負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rtl與電阻R7串聯(lián)組成的。因熱敏電阻的阻值與溫度有關(guān)，可以將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化以供檢測使用，其阻值在一定溫度范圍內(nèi)近似線性變化，可以作為溫度傳感器使用，實現(xiàn)溫度補償，從而保證在環(huán)境多變和氣候差異大的地區(qū)，蓄電池充放電的穩(wěn)定運行。
權(quán)利要求
1.一種太陽能路燈控制器，由控制器、穩(wěn)定電壓、充放電回路、過放過載保護電路和其他電路組成，其特征是該太陽能路燈控制器裝有溫度補償電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征是溫度補償電路由負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rtl與電阻R7串聯(lián)組成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征是控制器為PIC單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征是充放電回路由充電控制管Ml 和放電控制管M2與蓄電池并聯(lián)，MOS管作為開關(guān)管；其中，充電回路由肖特基二極管SBD2、 保護二極管Dl和MOS管組成；肖特基二極管SBDl作為防反充二極管，與Ml串聯(lián)；放電回路由肖特基二極管SBD3、保護二極管D2和MOS管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征是過放過載保護電路由MOS管與&串聯(lián)組成的，并由光耦U3控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征是其他電路包括防雷擊、高壓保護電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的其他電路，其特征是防雷擊、高壓保護電路由壓敏電阻~組成。
全文摘要
一種太陽能路燈控制器，由控制器、穩(wěn)定電壓、充放電回路、溫度補償電路、過放過載保護電路和其他電路組成。其中控制器為PIC單片機，溫度補償電路由負溫度系數(shù)的熱敏電阻與電阻串聯(lián)組成。單片機通過計算熱敏電阻阻值及采樣溫度參數(shù)，對蓄電池的充電電壓、放電電壓進行適當控制，實現(xiàn)了在環(huán)境多變和氣候差異大的地區(qū)，對蓄電池溫度補償?shù)囊?，提高了系統(tǒng)的可靠性和平穩(wěn)性，更加有效地保護蓄電池，延長太陽能路燈控制器使用壽命。
文檔編號H02H7/18GK102573198SQ201010624709
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者于瑞德 申請人:于瑞德