專利名稱：一種太陽能led燈控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及LED燈具技術領域，尤其涉及一種太陽能LED燈控制器。
背景技術：
LED燈具耗電少、亮度大、壽命長，而且在生產(chǎn)和使用壽命結(jié)束后做廢棄物處理時不會造成環(huán)境污染，具有很好的經(jīng)濟和技術性能指標。太陽能LED燈因其不需要架設電線或預埋電纜，安裝方便，且安裝后不需要電費使用費，被廣泛應用于庭院裝飾、道路照明等場所，但是目前的儲能型太陽能燈一般采用恒流控制的方式，控制器不能夠自動檢測蓄電池的容量并根據(jù)容量自動調(diào)節(jié)光照強度，當蓄電池容量足夠時，它能正常工作，當容量不足夠時，它用完的蓄電池的電量就停止工作，采用恒流方式工作的LED燈不管電池容量的多少，它都工作在額定功率下，LED燈消耗的功率不能隨電池容量而自動改變。在容量一定的情況下，很難滿足長時間的照明，使用范圍受到影響。常規(guī)的太陽能LED路燈控制器，采用恒流控制，其效率在80%左右，發(fā)光效率較低，并且由于LED燈珠長期工作恒流狀態(tài)下，其LED燈珠亮度衰減較大，影響LED燈的使用壽命，造成使用成本的增加，在性價比方面缺少市場競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題不足之處，提供一種太陽能LED燈控制器，具有自動檢測蓄電池容量，并根據(jù)蓄電池容量自動調(diào)節(jié)發(fā)光功率，性能穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點。 為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案
一種太陽能LED燈控制器，其包括太陽能電池板(I)、蓄電池(4)、LED燈(7)和控制器，其中所述控制器設有綜合檢測系統(tǒng)(2)、充電控制電路(3)、工作電源電路(5)、功率輸出器和單片機；所述單片機設有放電控制電路(8)、放電深度控制電路(9)、充電模式控制電路(10 )、多時段計時器(11)、過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12 )、基準電內(nèi)模塊(13 );所述綜合檢測系統(tǒng)(2)的輸入端接太陽能電池板(I )，輸出端接放電控制電路(8)、放電深度控制電路(9)、充電模式控制電路(10);放電控制電路(8)和放電深度控制電路(9)接過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12);基準電內(nèi)模塊(13)的輸入端接工作電源電路(5)，輸出端接放電控制電路(8)、放電深度控制電路(9)、充電模式控制電路(10)和多時段計時器
(11);多時段計時器(11)接過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12)，且所述過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12 )與LED燈(7 )之間通過功率輸出器(6 )連接；所述太陽能電池板(I)通過充電控制電路(3)接蓄電池(4)，且所述充電控制電路(3)接充電模式控制電路(10);所述工作電源電路(5)d的輸入端接蓄電池(4)，輸出端接基準電內(nèi)模塊(13)及功率輸出器
(6)。所述充電控制電路(3)設有比較器I、光電耦合器和場效應管(Ql);所述比較器I輸入端一路通過電阻(Rl)接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過電阻(R2)接地；所述光電耦合器輸入側(cè)一端通過電阻(R3)接比較器I的輸出端，輸入側(cè)另一端接地，輸出側(cè)一端通過電阻(R4)接9v電壓，輸出側(cè)另一端接場效應管(Ql)的柵極，場效應管(Ql)的源極接太陽能電池板(I)的負極，場效應管(Ql)的漏極接地；所述場效應管(Ql)的柵極與場效應管(Ql)的源極之間并聯(lián)一電阻(R5)，場效應管(Ql)的源極與場效應管(Ql)的漏極之間并聯(lián)一電阻(R6)。所述工作電源電路(5)設有穩(wěn)壓器78L09和穩(wěn)壓器78L05，所述穩(wěn)壓器78L09的電壓輸入端與穩(wěn)壓器78L05的電壓輸入端并聯(lián)一路接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過二極管(D2)接蓄電池(4)的正極(B+);穩(wěn)壓器78L09電壓輸出端一路輸出9v電壓，另一路接電容(C2)，穩(wěn)壓器78L09接地端接地；穩(wěn)壓器78L05電壓輸出端一路輸出5v電壓，另一路接電容(C3)，穩(wěn)壓器78L05接地端接蓄電池(4)的負極(B-)和接地；蓄電池(4)的正極(B+)與太陽能電池板(I)的正極(S+)之間并聯(lián)二極管(D3)和二極管(D4)。所述功率輸出器(6)設有場效應管(Q2)的源極接地，場效應管(Q2)的漏極接LED 燈(7)的陰極，場效應管(Q2)的柵極與場效應管(Q2)的源極之間并聯(lián)一電阻(R29)，場效應管(Q2)的源極與場效應管(Q2)的漏極之間并聯(lián)一電容(Cl)，LED燈(7)的陽極接蓄電池(4)的正極(B+)。所述過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12)設有比較器IV ;所述比較器IV的同向輸入端與比較器IV的反向輸入端之間一路通過電阻(R12)接工作電源電路輸出的9v電壓，另一路并聯(lián)有電阻(R13)、三極管(Q14)、三極管(Q15)、三極管(Q16)、三極管(Q17)、三極管(Q18)、三極管(Q19)、三極管(Q20)，三極管(Q14)的基極接電阻(R21)、三極管(Q15)的基極接電阻(R22)、三極管(Q16)的基極接電阻(R23)、三極管(Q17)的基極接電阻(R24)、三極管(Q18)的基極接電阻(R25)、三極管(Q19)的基極接電阻(R26)、三極管(Q20)的基極接電阻(R27)，三極管(Q14)的發(fā)射極接地、三極管(Q15)的發(fā)射極接地、三極管(Q16)的發(fā)射極接地、三極管(Q17)的發(fā)射極接地、三極管(Q18)的發(fā)射極接地、三極管(Q19)的發(fā)射極接地、三極管(Q20)的發(fā)射極接地，比較器IV的反向輸入端一路通過電阻(R28)接地，另一路通過電阻(Rll)接蓄電池正極檢測點(A)。所述綜合檢測系統(tǒng)(2)設有比較器II ;所述比較器II輸入端一路通過電阻(R7)接太陽能電池板(I)的正極(S+)，另一路并聯(lián)電阻(R8)和二極管(Dl)后接地，輸出端接電阻(R21)。所述充電模式控制電路(10)設有比較器III ;所述比較器III輸入端一路通過電阻(R9)接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過電阻(RlO)接地，輸出端接電阻(R22)。所述單片機的正極電源腳接工作電源電路(5)輸出的5v電壓，單片機的負極電源腳接地，單片機的正極電源腳與單片機的負極電源腳之間并聯(lián)一電容(C4)。本發(fā)明采用上述結(jié)構，具有自動檢測蓄電池容量，并根據(jù)蓄電池容量自動調(diào)節(jié)發(fā)光功率，性能穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點。


圖I為本發(fā)明控制電路原理圖。圖2為本發(fā)明工作電源電路的電路圖。圖3為本發(fā)明單片機的示意圖。
圖4為本發(fā)明充電控制電路的電路圖。圖5為本發(fā)明綜合檢測系統(tǒng)的電路圖。圖6為本發(fā)明充電模式控制電路的電路圖。 圖7為本發(fā)明功率輸出器和比較器IV的部分電路圖。以下通過附圖和具體實施方式
來對本發(fā)明作進一步描述。
具體實施例方式如圖I至圖7所示，本發(fā)明一種太陽能LED燈控制器，其包括太陽能電池板(I )、蓄電池(4 )、LED燈(7 )和控制器，其中所述控制器設有綜合檢測系統(tǒng)(2 )、充電控制電路(3 )、工作電源電路(5)、功率輸出器(6)和單片機；所述單片機設有放電控制電路(8)、放電深度控制電路(9 )、充電模式控制電路(10 )、多時段計時器(11)、過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12)、基準電內(nèi)模塊(13);所述綜合檢測系統(tǒng)(2)的輸入端接太陽能電池板(1)，輸出端接放電控制電路(8 )、放電深度控制電路(9 )、充電模式控制電路(10 );放電控制電路(8 )和放電深度控制電路(9)接過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12);基準電內(nèi)模塊(13)的輸入端接工作電源電路(5)，輸出端接放電控制電路(8)、放電深度控制電路(9)、充電模式控制電路(10)和多時段計時器(11);多時段計時器(11)接過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊
(12)，且所述過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12)與LED燈(7)之間通過功率輸出器(6)連接；所述太陽能電池板(I)通過充電控制電路(3 )接蓄電池(4 )，且所述充電控制電路(3 )接充電模式控制電路(10);所述工作電源電路(5) d的輸入端接蓄電池(4)，輸出端接基準電內(nèi)模塊(13)及功率輸出器(6)。所述充電控制電路(3)設有比較器I、光電耦合器和場效應管(Ql);所述比較器I輸入端一路通過電阻(Rl)接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過電阻(R2)接地；所述光電耦合器輸入側(cè)一端通過電阻(R3)接比較器I的輸出端，輸入側(cè)另一端接地，輸出側(cè)一端通過電阻(R4)接9v電壓，輸出側(cè)另一端接場效應管(Ql)的柵極，場效應管(Ql)的源極接太陽能電池板(I)的負極，場效應管(Ql)的漏極接地；所述場效應管(Ql)的柵極與場效應管(Ql)的源極之間并聯(lián)一電阻(R5)，場效應管(Ql)的源極與場效應管(Ql)的漏極之間并聯(lián)一電阻(R6)。所述工作電源電路(5)設有穩(wěn)壓器78L09和穩(wěn)壓器78L05，所述穩(wěn)壓器78L09的電壓輸入端與穩(wěn)壓器78L05的電壓輸入端并聯(lián)一路接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過二極管(D2)接蓄電池(4)的正極(B+);穩(wěn)壓器78L09電壓輸出端一路輸出9v電壓，另一路接電容(C2)，穩(wěn)壓器78L09接地端接地；穩(wěn)壓器78L05電壓輸出端一路輸出5v電壓，另一路接電容(C3)，穩(wěn)壓器78L05接地端接蓄電池(4)的負極(B-)和接地；蓄電池(4)的正極(B+)與太陽能電池板(I)的正極(S+)之間并聯(lián)二極管(D3)和二極管(D4)。所述功率輸出器(6)設有場效應管(Q2)的源極接地，場效應管(Q2)的漏極接LED燈(7)的陰極，場效應管(Q2)的柵極與場效應管(Q2)的源極之間并聯(lián)一電阻(R29)，場效應管(Q2)的源極與場效應管(Q2)的漏極之間并聯(lián)一電容(Cl)，LED燈(7)的陽極接蓄電池(4)的正極(B+)。所述過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12)設有比較器IV ;所述比較器IV的同向輸入端與比較器IV的反向輸入端之間一路通過電阻(R12)接工作電源電路輸出的9v電壓，另一路并聯(lián)有電阻(R13)、三極管(Q14)、三極管(Q15)、三極管(Q16)、三極管(Q17)、三極管(Q18)、三極管(Q19)、三極管(Q20)，三極管(Q14)的基極接電阻(R21)、三極管(Q15)的基極接電阻(R22)、三極管(Q16)的基極接電阻(R23)、三極管(Q17)的基極接電阻(R24)、三極管(Q18)的基極接電阻(R25)、三極管(Q19)的基極接電阻(R26)、三極管(Q20)的基極接電阻(R27)，三極管(Q14)的發(fā)射極接地、三極管(Q15)的發(fā)射極接地、三極管(Q16)的發(fā)射極接地、三極管(Q17)的發(fā)射極接地、三極管(Q18)的發(fā)射極接地、三極管(Q19)的發(fā)射極接地、三極管(Q20)的發(fā)射極接地，比較器IV的反向輸入端一路通過電阻(R28)接地，另一路通過電阻(Rll)接蓄電池正極檢測點(A)。所述綜合檢測系統(tǒng)(2)設有比較器II ;所述比較器II輸入端一路通過電阻(R7)接太陽能電池板(I)的正極(S+)，另一路并聯(lián)電阻(R8)和二極管(Dl)后接地，輸出端接電阻(R21)。所述充電模式控制電路(10)設有比較器III ;所述比較器III輸入端一路通過電阻(R9)接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過電阻(RlO)接地，輸出端接電阻(R22)。 所述單片機的正極電源腳接工作電源電路(5)輸出的5v電壓，單片機的負極電源腳接地，單片機的正極電源腳與單片機的負極電源腳之間并聯(lián)一電容(C4)。比較器I的輸入端19腳檢測到蓄電池檢測點(A)的電壓低于13V時，輸出端14腳輸出高電平，通過光耦傳遞使場效應管(Ql)導通太陽能電池板(I)給蓄電池(4)充電，當蓄電池⑷電壓高于13V-14. 5V時，輸出端14腳輸出頻率為10HZ，占空比為99%_0%矩形方波，實現(xiàn)對蓄電池(4)的過充保護
比較器II的輸入端17腳為低電平時，表示太陽能電池板(I)為電壓進入傍晚，輸出端12腳輸出低電平，一路信號到電阻(R21)，即IC4腳，內(nèi)部多段計時電路(11)工作，一路信號到比較器IV的同向輸入端，即IC18腳的C端口(即R21處)，使18腳電位升高，輸出端即IC13腳輸出IKHZ占空比為50%，時間為30秒長的驅(qū)動信號使場效應管(Q2)導通，點亮LED燈。比較器III的輸入端即16腳檢測到蓄電池(4)為高電平時，輸出端即11腳輸出低電平，相反蓄電池(4)容量減小時，輸入端即16腳為低電平，輸出端即11腳輸出高電平至比較器IV的同向輸入端即18腳的D端口(即R22處)，使場效應管(Q2)飽和導通，把比較器IV的同向輸入端即18腳的電位下降，使輸出端即13腳的占空比下降，促使LED燈電流減小，降低功率輸出，以延長亮燈時間。比較器IV的反向輸入端即15腳為低電平時，輸出端即13腳輸出低電平，LED燈就不亮，當反向輸入端即15腳為高電平時，但同向輸入端即18腳相對應的占空比信號驅(qū)動場效應管(Q2)，使LED燈點亮，當比較器IV的輸入端即18腳電位處于高電平，則輸出端即13腳輸出高電平，使場效應管(Q2)直接導通，LED燈就在額定功率下工作。當同向輸入端即18的端口 I (R27 處)、H (R26 與 R27 之間)、G(R25 與 R26 之間)、F(R24 與 R25 之間)、E(R23與R24之間)接到多時段計時器(11)信號就相對應改變比較器IV的同向輸入端即18腳的輸入電位，輸出端13腳就輸出相對應占空比矩形波信號，以改變LED燈的不同時段的功率，即改變地面亮度，達到節(jié)能環(huán)保的效果。本發(fā)明采用上述結(jié)構，具有自動檢測蓄電池容量，并根據(jù)蓄電池容量自動調(diào)節(jié)發(fā)光功率，性能穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點。
以上說明并非限制本發(fā)明的技術方案，凡是不脫 離本發(fā)明精神的技術，均屬于本發(fā)明的權利要求范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種太陽能LED燈控制器，其特征在于其包括太陽能電池板(I)、蓄電池(4)、LED燈(7 )和控制器，其中所述控制器設有綜合檢測系統(tǒng)(2 )、充電控制電路(3 )、工作電源電路(5)、功率輸出器(6)和單片機；所述單片機設有放電控制電路(8)、放電深度控制電路(9)、充電模式控制電路(10 )、多時段計時器(11)、過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12 )、基準電內(nèi)模塊(13);所述綜合檢測系統(tǒng)(2)的輸入端接太陽能電池板(1)，輸出端接放電控制電路(8 )、放電深度控制電路(9 )、充電模式控制電路(10 );放電控制電路(8 )和放電深度控制電路(9)接過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12);基準電內(nèi)模塊(13)的輸入端接工作電源電路(5 )，輸出端接放電控制電路(8 )、放電深度控制電路(9 )、充電模式控制電路(10 )和多時段計時器(11);多時段計時器(11)接過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12 )，且所述過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12)與LED燈(7)之間通過功率輸出器(6)連接；所述太陽能電池板(I)通過充電控制電路(3 )接蓄電池(4 )，且所述充電控制電路(3 )接充電模式控制電路(10);所述工作電源電路(5)d的輸入端接蓄電池(4)，輸出端接基準電內(nèi)模塊(13)及功率輸出器(6)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種太陽能LED燈控制器，其特征在于所述充電控制電路(3)設有比較器I、光電耦合器和場效應管(Ql);所述比較器I輸入端一路通過電阻(Rl)接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過電阻(R2)接地；所述光電耦合器輸入側(cè)一端通過電阻(R3)接比較器I的輸出端，輸入側(cè)另一端接地，輸出側(cè)一端通過電阻(R4)接9v電壓，輸出側(cè)另一端接場效應管(Ql)的柵極，場效應管(Ql)的源極接太陽能電池板(I)的負極，場效應管(Ql)的漏極接地；所述場效應管(Ql)的柵極與場效應管(Ql)的源極之間并聯(lián)一電阻(R5)，場效應管(Ql)的源極與場效應管(Ql)的漏極之間并聯(lián)一電阻(R6)。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種太陽能LED燈控制器，其特征在于所述工作電源電路(5)設有穩(wěn)壓器78L09和穩(wěn)壓器78L05，所述穩(wěn)壓器78L09的電壓輸入端與穩(wěn)壓器78L05的電壓輸入端并聯(lián)一路接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過二極管(D2)接蓄電池(4)的正極(B+);穩(wěn)壓器78L09電壓輸出端一路輸出9v電壓，另一路接電容(C2)，穩(wěn)壓器78L09接地端接地；穩(wěn)壓器78L05電壓輸出端一路輸出5v電壓，另一路接電容(C3)，穩(wěn)壓器78L05接地端接蓄電池⑷的負極(B-)和接地；蓄電池⑷的正極(B+)與太陽能電池板⑴的正極(S+)之間并聯(lián)二極管(D3)和二極管(D4)。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種太陽能LED燈控制器，其特征在于所述功率輸出器(6)設有場效應管(Q2)的源極接地，場效應管(Q2)的漏極接LED燈(7)的陰極，場效應管(Q2)的柵極與場效應管(Q2)的源極之間并聯(lián)一電阻(R29)，場效應管(Q2)的源極與場效應管(Q2)的漏極之間并聯(lián)一電容(Cl)，LED燈(7)的陽極接蓄電池⑷的正極(B+)。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種太陽能LED燈控制器，其特征在于所述過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊(12)設有比較器IV ;所述比較器IV的同向輸入端與比較器IV的反向輸入端之間一路通過電阻(R12)接工作電源電路輸出的9v電壓，另一路并聯(lián)有電阻(R13)、三極管(Q14)、三極管(Q15)、三極管(Q16)、三極管(Q17)、三極管(Q18)、三極管(Q19)、三極管(Q20)，三極管(Q14)的基極接電阻(R21)、三極管(Q15)的基極接電阻(R22)、三極管(Q16)的基極接電阻(R23)、三極管(Q17)的基極接電阻(R24)、三極管(Q18)的基極接電阻(R25)、三極管(Q19)的基極接電阻(R26)、三極管(Q20)的基極接電阻(R27)，三極管(Q14)的發(fā)射極接地、三極管(Q15)的發(fā)射極接地、三極管(Q16)的發(fā)射極接地、三極管(Q17)的發(fā)射極接地、三極管(Q18)的發(fā)射極接地、三極管(Q19)的發(fā)射極接地、三極管(Q20)的發(fā)射極接地，比較器IV的反向輸入端一路通過電阻(R28)接地，另一路通過電阻(Rll)接蓄電池正極檢測點⑷。
6.根據(jù)權利要求I或5所述的一種太陽能LED燈控制器，其特征在于所述綜合檢測系統(tǒng)(2)設有比較器II ;所述比較器II輸入端一路通過電阻(R7)接太陽能電池板(I)的正極(S+)，另一路并聯(lián)電阻(R8)和二極管(Dl)后接地，輸出端接電阻(R21)。
7.根據(jù)權利要求I或5所述的一種太陽能LED燈控制器，其特征在于所述充電模式控制電路(10)設有比較器III ;所述比較器III輸入端一路通過電阻(R9)接蓄電池正極檢測點(A)，另一路通過電阻(RlO)接地，輸出端接電阻(R22)。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種太陽能LED燈控制器，其特征在于所述單片機的正極電源腳接工作電源電路(5)輸出的5v電壓，單片機的負極電源腳接地，單片機的正極電源腳與單片機的負極電源腳之間并聯(lián)一電容(C4)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能LED燈控制器，其特征在于其包括太陽能電池板、蓄電池、LED燈和控制器，其中所述控制器設有綜合檢測系統(tǒng)、充電控制電路、工作電源電路、功率輸出器和單片機；所述單片機設有放電控制電路、放電深度控制電路、充電模式控制電路、多時段計時器、過放保護狀態(tài)改變脈沖輸出模塊、基準電內(nèi)模塊。本發(fā)明具有自動檢測蓄電池容量，并根據(jù)蓄電池容量自動調(diào)節(jié)發(fā)光功率，性能穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點。
文檔編號H05B37/02GK102752935SQ201210234608
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權日2012年7月9日
發(fā)明者張云波 申請人:中山市宇之源太陽能科技有限公司