[實(shí)用新型]太陽能路燈智能控制器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120107931.3
• 申請(qǐng)日: 2011-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN202077227U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋成華;陳曉科;楊洋;劉彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02;H02J9/04;H02J7/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及照明設(shè)備控制器領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能路燈智能控制器。

背景技術(shù)

太陽能作為一種“取之不盡，用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來越受到重視，目前全世界都在倡導(dǎo)節(jié)約能源，我國也在大力宣傳建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，所以太陽能供電及太陽能產(chǎn)品應(yīng)用具有很大的市場(chǎng)潛力。太陽能路燈近幾年來發(fā)展非?？?，由于各地政府部門的大力支持，許多地區(qū)的道路上都安裝了太陽能路燈。然而相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)太陽能路燈在使用過程中，常出現(xiàn)一些問題，有的照明時(shí)間太短；有的光源閃爍不定；有的太陽能板丟失；有的蓄電池?fù)p壞；有的控制器出現(xiàn)故障，這表明太陽能路燈的穩(wěn)定性仍然有待改進(jìn)。由此造成太陽能路燈在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生諸多問題：

1、為修復(fù)一些細(xì)微故障，需要頻繁的人工維護(hù)使得維護(hù)成本增加。

2、難以滿足對(duì)照明連續(xù)性要求較為嚴(yán)格的應(yīng)用環(huán)境中使用。

3、由于系統(tǒng)故障造成蓄電池處于過放狀態(tài)，如果維修不及時(shí)那么蓄電池將一直處于虧電狀態(tài)，這對(duì)蓄電池再次使用和壽命都會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種增加市電接入選擇功能的太陽能路燈智能控制器，可根據(jù)用戶選擇接入市電，也可以在太陽能發(fā)生故障時(shí)，提供臨時(shí)性市電供電接口，從而保證在最大限度利用太陽能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行穩(wěn)定供電。

一種太陽能路燈智能控制器，包括單片機(jī)、PWM充電電路、放電電路、電壓采樣電路、電流檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、按鍵電路、負(fù)載過流保護(hù)電路和顯示電路，所述的智能控制器還設(shè)有市電輔助電路。

所述的單片機(jī)的I/O信號(hào)輸入端分別與電壓采樣電路、電流檢測(cè)電路、按鍵電路連接，單片機(jī)的輸出控制端分別與驅(qū)動(dòng)電路、市電輔助電路、放電電路、負(fù)載過流保護(hù)、顯示電路連接。

所述的PWM充電電路串聯(lián)設(shè)置在太陽能電池板與蓄電池之間，所述的PWM充電電路分別與驅(qū)動(dòng)電路、市電輔助電路連接。所述的PWM充電電路包括太陽能電池板對(duì)蓄電池的PWM充電電路和市電轉(zhuǎn)換電源13V對(duì)蓄電池的PWM充電電路。

所述的放電電路包括蓄電池對(duì)LED路燈進(jìn)行供電的電路和蓄電池欠壓時(shí)(＜12.6V)由市電為L(zhǎng)ED路燈進(jìn)行供電的電路。

所述的電壓采樣電路由A/D轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成，包括太陽能電池板電壓采樣電路和蓄電池電壓采樣電路，所述的電壓采樣電路與太陽能電池板、蓄電池分別連接，將太陽能電池板的發(fā)電電壓信號(hào)與蓄電池的電壓信號(hào)分別傳送到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)電壓采樣電路采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行處理計(jì)算后再對(duì)PWM充電電路、放電電路及市電輔助電路做出相應(yīng)的控制。

所述的電流檢測(cè)電路和所述的負(fù)載過流保護(hù)電路均分別連接于放電電路和LED路燈之間的線路上，所述的電流檢測(cè)電路由取樣電阻R與LM358構(gòu)成，取樣電阻R的兩端電壓經(jīng)LM358放大，送入單片機(jī)的A/D口進(jìn)行采集，所述的電流檢測(cè)電路用于檢測(cè)LED路燈工作時(shí)的工作電流大小，如果電流過大則通過負(fù)載過流保護(hù)電路將關(guān)斷輸出電子開關(guān)，停止對(duì)LED路燈的電流輸出，以保護(hù)負(fù)載在負(fù)載或負(fù)載側(cè)出現(xiàn)短路故障時(shí)不被燒壞。

所述的驅(qū)動(dòng)電路用于接收單片機(jī)發(fā)出的PWM調(diào)制控制信號(hào)。

所述的顯示電路由數(shù)碼管和HEF4511BT顯示驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)的工作模式。

所述的按鍵電路為一獨(dú)立按鍵，用于系統(tǒng)不同工作模式的調(diào)節(jié)。

所述的市電輔助電路包括光耦檢測(cè)電路、串接式三極管開關(guān)電路、互補(bǔ)型電流選通電路和濾波電路。

為了防止路燈系統(tǒng)鋪設(shè)在偏遠(yuǎn)地區(qū)沒有市電供給的情況下，需要檢測(cè)是否有市電這路的后背電源連接，也即需要檢測(cè)市電經(jīng)過轉(zhuǎn)換后+13V直流電壓是否存在，這是通過光耦檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)的。光耦檢測(cè)電路的工作方式是：當(dāng)+13V電壓存在時(shí)，該電壓驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光，使得光敏三極管導(dǎo)通，由于光敏三極管的基極與PIC16F887單片機(jī)的37腳相連，集電極連接+5V直流電壓，發(fā)射極通過電阻R11接地，當(dāng)光敏三級(jí)管導(dǎo)通時(shí)第37腳置高電平，提供給單片機(jī)，市電相連的信號(hào)。相反+13V直流電壓不存在時(shí)，37腳為低電平則說明市電未連接。一旦檢測(cè)到有市電時(shí)，并且在太陽能電池板電壓低于6V，蓄電池電壓處于過放狀態(tài)時(shí)，可以通過PIC16F887單片機(jī)第1腳進(jìn)行控制場(chǎng)效應(yīng)管(MOS)，以控制市電對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電并對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。