專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能led路燈控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種路燈控制系統(tǒng)，尤其涉及一種太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能LED路燈以太陽(yáng)光為能源，白天太陽(yáng)能板給蓄電池充電，晚上蓄電池給LED路燈供電，無(wú)需復(fù)雜昂貴的管線鋪設(shè)，安全節(jié)能無(wú)污染。現(xiàn)有的太陽(yáng)能LED路燈不能自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板的輸出電壓，不能使太陽(yáng)能光伏板始終工作在最大功率點(diǎn)，影響了蓄電池的充電效率。同時(shí)，現(xiàn)有的太陽(yáng)能LED路燈通過(guò)光照傳感器檢測(cè)光照強(qiáng)度，在光照強(qiáng)度較低時(shí)就啟動(dòng)LED路燈照明，不能根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)LED路燈的工作功率，浪費(fèi)了一部分電能。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN202353856，
公開(kāi)日2012年7月25日，實(shí)用新型的名稱(chēng)為太陽(yáng)能路燈智能控制系統(tǒng)，該申請(qǐng)案公開(kāi)了一種太陽(yáng)能路燈智能控制系統(tǒng)，它包括LED驅(qū)動(dòng)模塊、LED、精密時(shí)間芯片、光線檢測(cè)裝置、主控芯片模塊，該系統(tǒng)通過(guò)精密時(shí)間芯片提供時(shí)間參數(shù)，光線檢測(cè)裝置提供環(huán)境光強(qiáng)，由主控芯片模塊根據(jù)時(shí)間參數(shù)和環(huán)境光強(qiáng)通過(guò)LED驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)控制LED的啟動(dòng)和關(guān)閉。其不足之處是，該控制系統(tǒng)不能自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板的輸出電壓，不能根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)LED路燈的工作功率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)不能自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板的輸出電壓，不能使太陽(yáng)能光伏板始終工作在最大功率點(diǎn)，不能根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)LED路燈的工作功率，浪費(fèi)了一部分電能的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板的輸出電壓，使太陽(yáng)能光伏板工作在最大功率點(diǎn)，提高了蓄電池的充電效率，能夠根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)整LED路燈的工作功率，節(jié)省電能。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):本實(shí)用新型的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，包括中央處理單元、第一電壓檢測(cè)模塊、第二電壓檢測(cè)模塊、第一電流檢測(cè)模塊、可調(diào)節(jié)占空比的充電電路和可調(diào)節(jié)占空比的放電電路，所述第一電流檢測(cè)模塊的輸入端與太陽(yáng)能光伏板相連，第一電流檢測(cè)模塊的輸出端與充電電路的輸入端相連，所述充電電路的輸出端與蓄電池相連，所述放電電路的輸入端與蓄電池相連，放電電路的輸出端與LE D路燈相連,所述第一電壓檢測(cè)模塊的檢測(cè)端與太陽(yáng)能光伏板相連，所述第二電壓檢測(cè)模塊的檢測(cè)端與蓄電池相連，所述中央處理單元分別與第一電壓檢測(cè)模塊的數(shù)據(jù)輸出端、第二電壓檢測(cè)模塊的數(shù)據(jù)輸出端、第一電流檢測(cè)模塊的數(shù)據(jù)輸出端、充電電路的控制端和放電電路的控制端相連。在本技術(shù)方案中，第一電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)太陽(yáng)能光伏板的發(fā)電電壓，并將其發(fā)送到中央處理單元；第二電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)蓄電池的電壓，并將其發(fā)送到中央處理單元；第一電流檢測(cè)模塊檢測(cè)太陽(yáng)能光伏板的輸出電流，并將其發(fā)送到中央處理單元。中央處理單元監(jiān)控太陽(yáng)能光伏板發(fā)電電壓和蓄電池電壓。當(dāng)太陽(yáng)能光伏板發(fā)電電壓大于6V且比蓄電池電壓大0.4V時(shí)，中央處理單元判斷蓄電池電壓是否小于14.5V。如果蓄電池電壓小于14.5V (電量不足)，中央處理單元讀取太陽(yáng)能光伏板發(fā)電電壓和輸出電流，采用變步長(zhǎng)導(dǎo)電增量法計(jì)算出太陽(yáng)能光伏板的最大功率點(diǎn)，并向充電電路發(fā)送對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)調(diào)節(jié)充電電路的占空比，從而調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板的輸出電壓，使太陽(yáng)能光伏板始終工作在最大功率點(diǎn)給蓄電池充電，提高蓄電池的充電效率；如果蓄電池電壓大于等于14.5V(滿(mǎn)電量)，中央處理單元控制充電電路斷開(kāi)停止充電，防止蓄電池過(guò)充電。當(dāng)太陽(yáng)能光伏板發(fā)電電壓大于1.5V小于等于3.5V (光照較弱)且蓄電池電壓大于10.5V時(shí)，中央處理單元向放電電路發(fā)送PWM信號(hào)調(diào)節(jié)放電電路的占空比，使LED路燈在半功率狀態(tài)下工作，節(jié)省電能。當(dāng)太陽(yáng)能光伏板發(fā)電電壓小于等于1.5V (光照很弱)且蓄電池電壓大于10.5V時(shí)，中央處理單元將放電電路的占空比調(diào)整為1，使LED路燈在全功率狀態(tài)下工作。當(dāng)蓄電池電壓小于等于10.5V時(shí)，中央處理單元控制放電電路斷開(kāi)，蓄電池停止放電，防止蓄電池虧電損壞蓄電池。作為優(yōu)選，所述太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)還包括第一光電耦合器和第二光電耦合器，所述第一光電耦合器兩端分別與中央處理單元和充電電路的控制端相連，所述第二光電耦合器兩端分別與中央處理單元和放電電路的控制端相連。第一光電耦合器和第二光電耦合器起電氣隔離作用，減少電路噪聲干擾。作為優(yōu)選，所述充電電路為Buck充電電路。作為優(yōu)選，所述放電電路為Boost放電電路。作為優(yōu)選，所述太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)還包括充電指示燈，所述充電指示燈與中央處理單元相連。充電指示燈點(diǎn)亮表示蓄電池正在進(jìn)行充電；充電指示燈熄滅表示蓄電池停止充電。作為優(yōu)選，所述太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)還包括負(fù)載指示燈，所述負(fù)載指示燈與中央處理單元相連。負(fù)載指示燈點(diǎn)亮表示LED路燈正在工作；負(fù)載指示燈熄滅表示LED路燈停止工作。作為優(yōu)選，所述太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)還包括能發(fā)出三種不同顏色光的蓄電池電量指示燈，所述蓄電池電量指示燈與中央處理單元相連。蓄電池電量指示燈發(fā)出紅光表示蓄電池虧電，蓄電池電量指示燈發(fā)出綠光表示蓄電池滿(mǎn)電量，蓄電池電量指示燈發(fā)出橙光表不蓄電池電壓在正常范圍。作為優(yōu)選，所述太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)還包括與中央處理單元相連的無(wú)線通信模塊，所述無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程電腦終端相連。中央處理單元通過(guò)無(wú)線通信模塊與遠(yuǎn)程電腦終端通信，可以將太陽(yáng)能光伏板發(fā)電電壓、太陽(yáng)能光伏板輸出電流、蓄電池電壓、LED路燈工作狀態(tài)、蓄電池充放電狀態(tài)等信息發(fā)送到遠(yuǎn)程電腦終端，便于工作人員監(jiān)控。本實(shí)用新型的有益效果是:(1)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板的輸出電壓，使太陽(yáng)能光伏板始終工作在最大功率點(diǎn)，提高了蓄電池的充電效率。(2)通過(guò)太陽(yáng)能光伏板的發(fā)電電壓判斷光照強(qiáng)度，根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)整LED路燈的工作功率，節(jié)省電能。(3)通過(guò)無(wú)線通信模塊與遠(yuǎn)程電腦終端通信，便于工作人員監(jiān)控太陽(yáng)能LED路燈工作狀態(tài)。
圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接框圖。圖中:1、中央處理單元，2、第一電壓檢測(cè)模塊，3、第二電壓檢測(cè)模塊，4、第一電流檢測(cè)模塊，5、充電電路，6、放電電路，7、太陽(yáng)能光伏板，8、蓄電池，9、LED路燈，10、第一光電耦合器，11、第二光電耦合器，12、充電指示燈，13、負(fù)載指示燈，14、蓄電池電量指示燈，15、無(wú)線通信模塊，16、遠(yuǎn)程電腦終端。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例:本實(shí)施例的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng),如圖1所示,包括中央處理單元1、第一電壓檢測(cè)模塊2、第二電壓檢測(cè)模塊3、第一電流檢測(cè)模塊4、可調(diào)節(jié)占空比的充電電路
5、可調(diào)節(jié)占空比的放電電路6、第一光電稱(chēng)合器10、第二光電稱(chēng)合器11、充電指不燈12、負(fù)載指示燈13、蓄電池電量指示燈14和無(wú)線通信模塊15，第一電流檢測(cè)模塊2的輸入端與太陽(yáng)能光伏板7相連，第一電流檢測(cè)模塊4的輸出端與充電電路5的輸入端相連,充電電路5的輸出端與蓄電池8相連,放電電路6的輸入端與蓄電池8相連,放電電路6的輸出端與LED路燈9相連，第一電壓檢測(cè)模塊2的檢測(cè)端與太陽(yáng)能光伏板7相連，第二電壓檢測(cè)模塊3的檢測(cè)端與蓄電池8相連，中央處理單元I分別與第一電壓檢測(cè)模塊2的數(shù)據(jù)輸出端、第二電壓檢測(cè)模塊3的數(shù)據(jù)輸出端、第一電流檢測(cè)模塊4的數(shù)據(jù)輸出端、充電指示燈12、負(fù)載指示燈13、蓄電池電量指示燈14和無(wú)線通信模塊15相連，第一光電耦合器10兩端分別與中央處理單元I和充電電路5的控制端相連，第二光電耦合器11兩端分別與中央處理單元I和放電電路6的控制端相連，無(wú)線通信模塊15通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程電腦終端16相連。充電電路5為Buck充電電路，放電電路6為Boost放電電路。蓄電池電量指示燈14為能發(fā)出紅光、橙光和綠光的三色指示燈。第一光電耦合器10和第二光電耦合器11起電氣隔離作用，減少電路噪聲干擾。第一電壓檢測(cè)模塊2檢測(cè)太陽(yáng)能光伏板7的發(fā)電電壓，并將其發(fā)送到中央處理單元I ;第二電壓檢測(cè)模塊3檢測(cè)蓄電池8的電壓，并將其發(fā)送到中央處理單元I ;第一電流檢測(cè)模塊4檢測(cè)太陽(yáng)能光伏板7的輸出電流，并將其發(fā)送到中央處理單元I。中央處理單元I監(jiān)控太陽(yáng)能光伏板7發(fā)電電壓和蓄電池8電壓。當(dāng)太陽(yáng)能光伏板7發(fā)電電壓大于6V且比蓄電池8電壓大0.4V時(shí)，中央處理單元I判斷蓄電池8電壓是否小于14.5V。如果蓄電池8電壓小于14.5V (電量不足)，中央處理單元I讀取太陽(yáng)能光伏板7發(fā)電電壓和輸出電流，采用變步長(zhǎng)導(dǎo)電增量法計(jì)算出太陽(yáng)能光伏板7的最大功率點(diǎn)，并向充電電路5發(fā)送對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)調(diào)節(jié)充電電路5的占空比，從而調(diào)節(jié)太陽(yáng)能光伏板7的輸出電壓，使太陽(yáng)能光伏板7始終工作在最大功率點(diǎn)給蓄電池8充電，提高蓄電池8的充電效率；如果蓄電池8電壓大于等于14.5V(滿(mǎn)電量)，中央處理單元I控制充電電路5斷開(kāi)停止充電，防止蓄電池8過(guò)充電。當(dāng)太陽(yáng)能光伏板7發(fā)電電壓大于1.5V小于等于3.5V (光照較弱)且蓄電池8電壓大于10.5V時(shí)，中央處理單元I向放電電路6發(fā)送PWM信號(hào)調(diào)節(jié)放電電路6的占空比，使LED路燈9在半功率狀態(tài)下工作，節(jié)省電能。當(dāng)太陽(yáng)能光伏板7發(fā)電電壓小于等于1.5V(光照很弱)且蓄電池8電壓大于10.5V時(shí)，中央處理單元I將放電電路6的占空比調(diào)整為1，使LED路燈9在全功率狀態(tài)下工作。當(dāng)蓄電池8電壓小于等于10.5V時(shí)，中央處理單元I控制放電電路6斷開(kāi)，蓄電池8停止放電，防止蓄電池8虧電損壞蓄電池8。中央處理單元I控制充電指示燈12、負(fù)載指示燈13和蓄電池電量指示燈14工作。充電指示燈12點(diǎn)亮表示蓄電池8正在進(jìn)行充電；充電指示燈12熄滅表示蓄電池8停止充電。負(fù)載指示燈13點(diǎn)亮表示LED路燈9正在工作；負(fù)載指示燈13熄滅表示LED路燈9停止工作。蓄電池電量指示燈14發(fā)出紅光表示蓄電池8虧電(蓄電池8電壓小于等于10.5V)，蓄電池電量指示燈14發(fā)出綠光表示蓄電池8滿(mǎn)電量(蓄電池8電壓大于等于14.5V)，蓄電池電量指不燈14發(fā)出橙光表不蓄電池8壓在正常范圍(蓄電池8電壓大于10.5V小于14.5V)。中央處理單元I通過(guò)無(wú)線通信模塊15與遠(yuǎn)程電腦終端16通信，可以將太陽(yáng)能光伏板7發(fā)電電壓、太陽(yáng)能光伏板7輸出電流、蓄電池8電壓、LED路燈9工作狀態(tài)、蓄電池8充放電狀態(tài)等信息發(fā)送到遠(yuǎn)程電腦終端16，便于工作人員監(jiān)控。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:包括中央處理單元(I)、第一電壓檢測(cè)模塊(2)、第二電壓檢測(cè)模塊(3)、第一電流檢測(cè)模塊(4)、可調(diào)節(jié)占空比的充電電路(5)和可調(diào)節(jié)占空比的放電電路(6)，所述第一電流檢測(cè)模塊(4)的輸入端與太陽(yáng)能光伏板(7)相連，第一電流檢測(cè)模塊(4)的輸出端與充電電路(5)的輸入端相連,所述充電電路(5)的輸出端與蓄電池(8)相連,所述放電電路(6)的輸入端與蓄電池(8)相連,放電電路(6)的輸出端與LED路燈(9)相連，所述第一電壓檢測(cè)模塊(2)的檢測(cè)端與太陽(yáng)能光伏板(7)相連，所述第二電壓檢測(cè)模塊(3)的檢測(cè)端與蓄電池(8)相連，所述中央處理單元(I)分別與第一電壓檢測(cè)模塊(2)的數(shù)據(jù)輸出端、第二電壓檢測(cè)模塊(3)的數(shù)據(jù)輸出端、第一電流檢測(cè)模塊(4)的數(shù)據(jù)輸出端、充電電路(5)的控制端和放電電路(6)的控制端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括第一光電耦合器(10 )和第二光電耦合器(11)，所述第一光電耦合器(10 )兩端分別與中央處理單元(I)和充電電路(5)的控制端相連，所述第二光電耦合器(11)兩端分別與中央處理單元(I)和放電電路(6)的控制端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述充電電路(5)為Buck充電電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述放電電路(6)為Boost放電電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括充電指示燈(12 )，所述充電指示燈(12 )與中央處理單元(I)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括負(fù)載指示燈(13)，所述負(fù)載指示燈(13)與中央處理單元(I)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括能發(fā)出三種不同顏色光的蓄電池電量指示燈(14)，所述蓄電池電量指示燈(14)與中央處理單元(I)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括與中央處理單元(I)相連的無(wú)線通信模塊(15)，所述無(wú)線通信模塊(15)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程電腦終端(16)相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種太陽(yáng)能LED路燈控制系統(tǒng)。它包括中央處理單元、第一電壓檢測(cè)模塊、第二電壓檢測(cè)模塊、第一電流檢測(cè)模塊、可調(diào)節(jié)占空比的充電電路和可調(diào)節(jié)占空比的放電電路，第一電流檢測(cè)模塊輸入端與太陽(yáng)能光伏板相連，充電電路分別與蓄電池和第一電流檢測(cè)模塊輸出端相連，放電電路分別與蓄電池和LED路燈相連，第一電壓檢測(cè)模塊分別與太陽(yáng)能光伏板和中央處理單元相連，第二電壓檢測(cè)模塊分別與蓄電池和中央處理單元相連，中央處理單元還分別與第一電流檢測(cè)模塊、充電電路和放電電路相連。本實(shí)用新型能夠使太陽(yáng)能光伏板始終工作在最大功率點(diǎn)，提高了蓄電池的充電效率，能夠根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)整LED路燈的工作功率，節(jié)省電能。
文檔編號(hào)H05B37/02GK203039966SQ201220711048
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者黎云漢, 樓京京 申請(qǐng)人:義烏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院