[實用新型]一種太陽能路燈智能識別電源的控制裝置

無效

• 申請號: 200720043045.2
• 申請日: 2007-08-08
• 公開（公告）號: CN201114876Y
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 何朝陽;吳立琴
• 申請（專利權）人: 江蘇中澳光伏能源科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H05B41/36;H05B39/04;F21S9/03;F21W131/103
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型屬于路燈控制裝置，特別是一種太陽能路燈智能識別電源的控制裝置。

技術背景

隨著社會不斷發展，太陽能照明路燈智能控制裝置得到廣泛應用，現有技術中的智能化太陽能路燈控制裝置，其由蓄電池充放電保護電路、光控電路和單片機控制電路組成，蓄電池正負極兩端連接有兩路采樣電路，一路采樣電路對蓄電池電壓進行采樣，通過預先設置值對蓄電池進行監測和保護，另一路將蓄電池電壓采樣后送入控制器中進行處理，控制器根據當天的充電情況和蓄電池在春夏秋冬不同季節的充電量自動控制路燈的工作時間，該智能化太陽能路燈控制器，其對不同的光伏系統缺少自動識別功能，不能兼容12V/24V的光伏系統，通常普通三端穩壓器因功率損耗過大溫升過高而導致熱擊穿，因此微處理器供電不可靠，從而引起系統運行不穩定。

發明目的

本實用新型所要解決的問題是提供一種能夠兼容12V和24V光伏系統，運行穩定的太陽能路燈智能識別電源的控制裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型一種太陽能路燈智能識別電源的控制裝置，包括太陽能板、蓄電池、負載、微處理器單元、蓄電池充電單元和負載驅動單元，太陽能電板輸出接蓄電池充電單元，其輸出端及控制端分別接蓄電池和接微處理器，蓄電池輸出接負載驅動單元，其輸出端及控制端分別接照明負載和微處理器，其特征在于，蓄電池輸出端另接有電源自動識別單元，所述電源自動識別單元的輸出端接入微處理器單元。所述太陽能照明路燈智能照明控制裝置，其電源自動識別單元，包括限壓電阻和三極管的并聯電路。

采用上述太陽能照明路燈智能控制裝置，由于裝置中設有電源自動識別單元，從而可兼容12V和24V的光伏系統，該電源自動識別電路。通過硬件自動切換電路配合單片機，在初始化時識別該光伏系統是12V系統還是24V系統，從而解決了普通三端穩壓器因功率損耗過大溫升過高而導致熱擊穿的問題，避免因微處理供電不可靠而引起裝置運行不穩定的問題，提高了裝置運行穩定性。

附圖及說明

圖1是本實用新型的電路框圖。

圖2是本實用新型保護部分的電路圖。

具體實施方式

為對本實用新型的電路、特征及其功效進一步說明，茲結合附圖詳細列舉具體實施方式如下：太陽能電池板1，通過連接器接充電單元11及蓄電池2，充電單元11由快恢復二極管和場效應管組成，其控制極受控于微處理器10的P1.6腳，其輸出接蓄電池2，太陽能電池板可探測環境的光線強弱，進而判斷出白天和黑夜，當太陽能電池板1的電壓大于蓄電池2電壓時，充電單元11有電流流過，蓄電池2在充電。蓄電池2，通過導線接負載驅動回路14及電源自動識別單元7，負載驅動回路14是由2只場效應管組成，場效應管作為電子開關，控制回路的輸出，其控制極受微處理器10的P1.7、P3.7兩腳的控制，蓄電池2提供照明系統所需的電源，電源自動識別單元7，用于識別蓄電池2電壓為12V或為24V，且控制輸入微處理器10的電壓；負載16是負載驅動回路14所帶的負載，可以是與蓄電池2相應電壓的直流負載，如直流節能燈、LED燈，也可以通過逆變器驅動無極燈、高壓鈉燈等交流負載。電源自動識別電路7，是一穩壓電路，為防止蓄電池反接對系統的損壞，蓄電池經一隔離二極管后接入電源自動識別電路7，為了兼容12V和24V的光伏系統，設計了電源自動識別電路。整機靜態電流在25mA左右，由于單節12V蓄電池最高電壓小于16V，兩節12V蓄電池電壓最低不小于21V，故以18V作為門檻電壓。當電源電壓在18V以下時三極管8550導通，限壓電阻被短路，78L05輸入端電壓接近于電源電壓；反之8550截止，限壓電阻起作用，78L05輸入端電壓被限壓，這樣解決了78L05因功率損耗過大溫升過高而導致熱擊穿的問題。電源電壓分壓后送入P1.4(A/D口)轉換，單片機在初始化時根據轉換值范圍不同來識別是12V還是24V系統。微處理器10，是系統的核心器件，其可監測蓄電池的工作狀態，可以識別目前的光線情況，可以跟蹤負載的運行情況，進而根據的流程調用不同的處理程序，為防止外界干擾引起系統運行失常，微處理器10具有攔截程序失控的自動恢復功能。負載驅動回路14，輸出受控于微處理器，可以根據設定的時間進行工作，在蓄電池欠壓、白天來臨時，負載驅動回路14停止輸出。在負載短路或嚴重過載時，負載驅動回路6每隔10秒接通負載，如負載短路已解除，則負載能正常工作。負載輸出控制采用SGS-THOMSOM公司的N型增強型功率MOS管P60N06。該功率管具有低內阻(＜0.014歐)，能承受高的工作電流(最大為60A)，較高擊穿電壓(＞60V)較低門檻驅動電壓(＞4V)的特點，經試驗表明在5A的額定負載下，溫升不超過10℃，不需附加散熱器。負載輸出控制電路的參數選擇要保證12V和24V系統均能使P60N06可靠開通和關斷，同時要注意MOS管的柵源電壓必須限制在20V范圍內，以保護MOS管。蓄電池充電單元11，系統根據設置好的蓄電池容量，利用單片機的PWM功能，控制器根據蓄電池不同容量的伏安特性自動調節對蓄電池充電電流，來獲得最佳充電效果。以單體標稱電壓為12V的鉛酸蓄電池為例，當其單體電壓在10V-11.5V時，便以0.2C的充電電流對蓄電池充電，當其單體電壓在11.5V-12.5V時，便以0.1C的充電電流對蓄電池充電，當其單體電壓在12.5V-15V時，便以0.05C的充電電流對蓄電池充電。此后當電壓掉至維護電壓時，蓄電池進入浮充狀態，當低于維護電壓后浮充關閉，進入均充狀態。當蓄電池電壓低于保護電壓時，控制器自動關閉負載開關以保護蓄電池不受損壞。通過PWM充電電路(智能三階段充電)，可使太陽能電池板發揮最大功效，提高系統充電效率。