[實用新型]感知天氣的太陽能LED路燈控制器

有效

• 申請號: 201320512187.4
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN203399372U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 羅素芹;李常青;魏亞坤;王帥峰;朱翔鷗
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 于艷玲

技術領域

?本實用新型屬于太陽能LED路燈控制器領域，具體涉及一種感知天氣的太陽能LED路燈控制器。

背景技術

太陽能LED路燈控制器是新能源廣泛利用背景下一種新型的產品。太陽能LED路燈控制器是專門為太陽能發電照明系統設計的；設備不僅能夠高效率地轉化太陽能電池板所吸收的太陽能，產生電能對蓄電池進行充電，而且還提供了強大的控制功能。

目前的LED太陽能路燈控制器考慮了緯度、年平均日照時間等因素，對最大功率點跟蹤（MPPT）以及各種充放電策略展開研究。但是，太陽能路燈的電能供應完全依賴于天氣，每天的充電量具有很強的隨機性和不確定性，第二天的充電量又不能準確預知。目前的LED太陽能路燈控制器的控制策略是，不考慮天氣因素，每晚路燈工作時輸出功率都是一樣的。在我國南方的梅雨季節，出現連續陰雨天氣，LED太陽能路燈蓄電池充電不足，電能很快被用完，因為不能及時補充電，導致路燈不亮和蓄電池損壞。因此，不考慮天氣因素的LED太陽能路燈控制策略是不完整的，不考慮天氣因素的LED太陽能路燈控制器也是不全面的。

實用新型內容

本實用新型針對上述現有技術的不足，提供了一種感知天氣的太陽能LED路燈控制器；該感知天氣的太陽能LED路燈控制器可根據天氣情況調整LED路燈的輸出功率。

本實用新型是通過如下技術方案實現的：

一種感知天氣的太陽能LED路燈控制器，包括：

蓄電池電量檢測電路，用于實時檢測蓄電池的剩余電量；

天氣參數測量電路，用于實時測量太陽光的照度和環境溫度；

升壓恒流電路，與LED路燈相連，用于向LED路燈輸出恒流電流；

保護電路，與蓄電池和太陽能電池板均相連，用于對蓄電池和太陽能電池板提供防反接保護、輸出過壓保護和短路保護；

嵌入式微處理器，與蓄電池電量檢測電路、天氣參數測量電路、升壓恒流電路和保護電路均相連；用于接收蓄電池電量檢測電路和天氣參數測量電路的輸出數據，并控制升壓恒流電路的輸出。

本實用新型所述的感知天氣的太陽能LED路燈控制器中天氣參數測量電路能夠實時測量當前天氣情況，針對太陽能LED路燈固定的亮燈需求和電能完全依賴天氣的矛盾，嵌入式微處理器可采用根據天氣情況調整亮度、亮燈時長的控制策略，達到延長連續陰雨天氣的亮燈時間、保證工作時的照明亮度等效果。

感知天氣的太陽能LED路燈控制器是太陽能LED?路燈的核心，保證在連續的陰雨天氣等光照條件較差的環境條件下，路燈有很高的亮燈率，保證路燈工作時的照明強度和點亮時間。同時也解決了連續的陰雨天所導致的蓄電池電量不足而可能引起過放電的一系列問題，光照條件充足、太陽能板不斷的轉換電能可能引起的蓄電池過充問題，對保護蓄電池、延長蓄電池使用壽命也有著重大的積極意義。

優選的，所述升壓恒流電路包括基于PWM脈寬可調的Boost升壓電路和基于PWM脈寬可調的恒流電路。

如此設置，具有更好的電壓調整率和負載調整率，系統的穩定性和動態特性也得以明顯改善，特別是其內在的限流能力和并聯均流能力使控制電路變得簡單可靠。

優選的，所述嵌入式微處理器采用STM32F103RBT6芯片來實現。

如此設置，可以使嵌入式微處理器具有高性能、低功耗等特性。

下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述。

附圖說明

圖1為本實用新型所述感知天氣的太陽能LED路燈控制器的結構框圖；

圖2為嵌入式微處理器的電路原理圖；

圖3為基于PWM脈寬可調的Boost升壓電路原理圖；

圖4為基于PWM脈寬可調的恒流電路原理圖；

圖5為蓄電池電量檢測電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供了一種感知天氣的太陽能LED路燈控制器，包括蓄電池電量檢測電路、天氣參數測量電路、升壓恒流電路、保護電路和嵌入式微處理器。蓄電池電量檢測電路用于實時檢測蓄電池的剩余電量；天氣參數測量電路用于實時測量太陽光的照度和環境溫度；升壓恒流電路，與LED路燈相連，用于向LED路燈輸出恒流電流；保護電路，與蓄電池和太陽能電池板均相連，用于對蓄電池和太陽能電池板提供防反接保護、輸出過壓保護和短路保護，保護電路可在不小心反接時使得整個蓄電池回路斷開，從而有效保護蓄電池和控制器本身。