[發明專利]基于模糊控制的太陽能智能照明系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201610133456.4
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105792412B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 徐卓林;張程剴;張琪力;周文海;李子鈺;劉源;石康勤;成婧穎;陳謙
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 張麗,董建林

1.一種基于模糊控制的太陽能智能照明系統的控制方法，其中，照明系統包括供電裝置、控制裝置以及照明裝置；所述供電裝置包括太陽能電池板、若干塊鉛蓄電池，所述太陽能電池板與所述鉛蓄電池電氣連接，每塊鉛蓄電池的兩側均設有繼電器開關；所述控制裝置包括控制器，所述控制器與所述繼電器開關電氣連接，所述控制器與所述供電裝置之間設有信息反饋裝置；所述照明裝置包括LED照明陣列燈、照度測量裝置和輔助照度測量裝置，所述LED照明陣列燈、照度測量裝置、輔助照度測量裝置與所述控制器電氣連接，所述控制器根據照度測量裝置檢測到的室內照度值，通過模糊控制的方法控制LED照明陣列燈的亮燈個數；所述信息反饋裝置包括與鉛蓄電池并聯的AD電壓數據采集模塊以及串聯在充電電路中在AD電流數據采集模塊；所述控制器為STC89C52單片機；所述LED照明陣列燈還與電網供電系統相連，所述LED照明陣列燈與所述電網供電系統之間設有繼電器開關，所述繼電器開關與所述控制器電氣連接；所述照度測量裝置和輔助照度測量裝置均為安裝在室內的若干個照度測量傳感器；其特征在于，該控制方法包括以下步驟：

一，控制裝置對供電裝置的自適應控制，控制器對充電電路進行電流反饋控制，同時控制器對鉛蓄電池供電電路進行電壓反饋控制；

二，控制裝置對照明裝置的模糊控制；

系統分為0-4共5個檔位，用戶選擇所需照明檔位后，照度測量裝置對室內照度進行測量，并將測量數據發送給控制器，控制器將接收到的照度數據與用戶選定檔位對應的需求參數進行比對計算，若比對計算的結果滿足用戶照明需求時，照明系統返回判斷起點；

若比對計算結果不滿足用戶照明需求時，系統進行滯后時延后，再次進行數據比對計算，若再次比對計算的結果扔不滿足用戶需求時，控制器讀取輔助照度測量裝置的測量數據，并將輔助照度測量裝置的測量數據與用戶選定檔位對應的需求參數進行比對計算，若比對計算結果滿足用戶照明需求時，系統返回判斷起點；若比對計算結果不滿足用戶照明需求時，系統以照度測量裝置檢測到的室內照度與用戶選定檔位對應的需求參數的偏差為單輸入參數進行單輸入單輸出模糊控制，同時在單輸入單輸出模糊控制中寫入“根據用戶選取的參數值不斷修正控制規則”，使得系統根據用戶選取的檔位不斷修正自身控制規則對LED照明陣列燈中LED燈的開啟狀態進行控制；其中，模糊控制計算公式如下：

其中，C為模糊基準值，E為偏差的模糊量，Lux為室內實際照度值，REF為當前用戶所需的室內照度值。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：控制器接收AD電流數據采集模塊發送的充電電路中的電流數據，當電流數據大于鉛蓄電池的額定充電電流時，控制器控制繼電器開關將另一塊蓄電池并入充電電路；當電流數據小于鉛蓄電池額定充電電流的一半時，控制 器控制繼電器開關將另一塊鉛蓄電池從充電電路中切除。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：控制器接收AD電壓數據采集模塊發送的工作蓄電池的電壓數據，當工作蓄電池的電壓低于工作電壓時，控制器對另一塊鉛蓄電池進行電壓判斷，若另一塊鉛蓄電池的電壓高于工作電壓時，控制器控制繼電器開關將具備工作電壓的鉛蓄電池切入供電電路中，并將正在工作的鉛蓄電池從供電電路中切除；若其余鉛蓄電池的電壓均小于工作電壓，控制器控制繼電器開關將鉛蓄電池從供電電路中切除，并將電網供電系統接入供電電路中；當控制器檢測到處于未工作狀態的鉛蓄電池的電壓大于工作電壓時，控制器控制繼電器開關將電網供電系統從供電電路中切除，將鉛蓄電池接入供電電路。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于：若偏差的模糊量E∈[-0.1,+0.1]時，表明室內實際照度滿足用戶所需照度；若偏差的模糊量E＜-0.1時，表明室內實際照度不能滿足用戶所需照度，則控制器控制LED照明燈陣列，增加LED燈亮的個數；若偏差的模糊量E＞0.1時，控制器控制LED照明燈陣列，減少LED燈亮的個數。