[實用新型]新型太陽能照明系統

有效

• 申請號: 201220024062.2
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN202444659U
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 李陶智;李菲;崔志超;王業興;張占波;賀波;黃貞輝;王臻;鄧錦龍;張金鑫
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02J7/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種照明技術，特別涉及一種新型太陽能照明系統。

背景技術

能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸，太陽能是可以持續利用的資源，能夠改變人類的能源結構和維持長遠的可持續發展。但現存的太陽能照明系統存在或多或少地存在著這樣或那樣的問題，特別是如何可以有效地利用能源問題。

發明內容

本實用新型是針對太陽能利用率低的問題，提出了一種新型太陽能照明系統，主要對蓄電池充電效率及太陽能電池板及蓄電池電壓檢測精度問題，做了合理化設計，提高了整個能源的利用率。

本實用新型的技術方案為：一種新型太陽能照明系統，主要包括太陽能電池板、充電驅動電路、系統控制電路、蓄電池、照明驅動電路及照明負載組成，系統控制電路檢測太陽能電池板和蓄電池的電壓信號，經過判斷后輸出控制信號到充電驅動電路，充電驅動電路接通或斷開，將太陽能電池板作為電源對蓄電池進行充電；同時系統控制電路輸出控制信號到照明驅動電路，控制照明驅動電路接通或斷開，將蓄電池作為電源對照明負載進行供電。

所述系統控制電路主要由ADμC812單片機、振蕩電路、復位電路、看門狗電路以及蓄電池和太陽能電池板的電壓檢測電路組成。

所述充電驅動電路由MOSFET驅動模塊及MOSFET組成。

所述照明驅動電路由集成電路TLP250構成的MOSFET的驅動電路組成，實現對路燈亮度的調節及路燈的開關。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型太陽能照明系統，在蓄電池充電效率、蓄電池充放電策略的調度的準確性上較傳統設計有著很大的提高。對太陽能照明系統的進一步推廣有著一定的積極意義。

附圖說明

圖1為本實用新型新型太陽能照明系統結構示意圖；

圖2為馬斯充電曲線圖；

圖3為本實用新型新型太陽能照明系統中蓄電池充電軟件流程圖；

圖4為本實用新型新型太陽能照明系統中電壓信號采集及轉換電路圖；

圖5為本實用新型新型太陽能照明系統中同精度測頻法原理圖；

圖6為本實用新型新型太陽能照明系統中頻率測量軟件流程圖。

具體實施方式

如圖1所示太陽能照明系統主要包括太陽能電池板1、充電驅動電路3、系統控制電路2、蓄電池4、照明驅動電路5及照明負載(LED燈)6組成，系統控制電路2檢測太陽能電池板1和蓄電池4的電壓信號，經過判斷后輸出控制信號到充電驅動電路3，充電驅動電路打開，將太陽能電池板1作為電源對蓄電池4進行充電；同時系統控制電路2輸出控制信號到照明驅動電路5，控制照明驅動電路5接通或斷開，將蓄電池4作為電源對照明負載6進行供電。

其中，系統控制電路2是整個系統的控制核心，負責控制整個太陽能路燈系統的正常運行，主要實現一些測量功能，通過對太陽能電池板1電壓、蓄電池4電壓等參數的檢測判斷，來控制相應線路的開通或關斷，并實現各種控制和保護功能。系統控制電路2主要由ADμC812單片機、振蕩電路、復位電路、看門狗電路以及蓄電池和太陽能電池板的電壓檢測電路等組成。

充電驅動電路3用于完成太陽能電池組1向蓄電池4的充電，電路中還提供了相應的保護措施。充電驅動電路3由MOSFET驅動模塊及MOSFET組成。

照明驅動電路5則由集成電路TLP250構成的MOSFET的驅動電路，實現對路燈亮度的調節及路燈的開關。照明驅動電路5主要作用相當于一個開關，根據不同情況下的相應策略來控制蓄電池4和照明負載6之間的通斷。

為了將太陽能電池板1轉換的電能進行儲藏，我們必須選擇一種蓄電池來儲備電能。蓄電池的種類很多，有鉛酸蓄電池，錫鎳蓄電池，鐵鎳蓄電池，鏗離子蓄電池等等。本設計將采用鉛酸蓄電池作為儲能裝置。近年來，蓄電池技術發展很快，鉛酸蓄電池從最初的開口式蓄電池，經過了防酸隔爆管式極板蓄電池、消氫電池，發展為閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)階段。

鉛酸蓄電池具有性價比高的特點，是現在常用的一種電儲能設備。鉛酸電池的電極反應和電池總反應如下：

負極反應：??????????????????????????????????????????????????????????

正極反應：?????

電池總反應：?????????

反應式從左向右表示放電過程，而從右向左表示充電過程。放電反應和充電反應互為可逆反應。從第3個反應式可以看出，放電后正、負兩極的活性物質都轉變為硫酸鉛(PbSO₄)。