[實用新型]太陽能路燈的充放電控制設備

有效

• 申請號: 201720173050.9
• 申請日: 2017-02-25
• 公開（公告）號: CN206442173U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 陳嘯飛;牛樹威;任勝欣;甄建亮;樊東偉;張君儒
• 申請（專利權）人: 保定騰輝光電科技有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02N11/00;H02H7/18;F21S9/03;H02J9/06
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙)31258
• 代理人: 任益

技術領域

本實用新型涉及太陽能充放電技術領域，特別是一種太陽能路燈中使用的用于控制充放電的設備。

背景技術

太陽能作為一種新的能源，是一種取之不盡用之不竭的可再生能源，對環境不產生任何污染，成為各國政府開發無污染、可持續發展新型能源的首選。太陽能電池可以以較高的效率把太陽能直接轉換為電能，不對環境產生任何污染，是一種綠色的發電方式，已被逐漸應用于路燈的照明領域中。

現有的太陽能路燈控制設備一般包括太陽能電池組件、太陽能路燈控制器和蓄電池，其中太陽能電池組件在有光照時通過太陽能路燈控制器對蓄電池進行充電，以使蓄電池在光線昏暗時通過太陽能路燈控制器控制為路燈供電。然而目前市場常用的控制器，在控制蓄電池充電過程中，當蓄電池電壓上升至過沖電壓時，控制器會自動斷開充電回路，但是由于蓄電池內阻的作用，斷開充電回路的瞬間，蓄電池的電壓會立即下降；而當充電回路接通或者斷開用電負載的瞬間，同樣由于蓄電池內阻的原因，蓄電池的電壓會立即上升；如此反復，不但使得蓄電池的充放電效率變得低下，而且控制器極易產生震蕩，最終導致控制器無法正常工作、蓄電池損壞的現象發生，極大地影響蓄電池和負載的使用壽命。

發明內容

本實用新型需要解決的技術問題是提供一種應用于太陽能路燈的充放電控制設備，不僅能夠提高太陽能對蓄電池的充電效率以及負載電路的工作效率，使蓄電池和負載始終工作在最佳的狀態，而且還可大大延長蓄電池和負載的使用壽命。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案如下。

一種太陽能路燈的充放電控制設備，包括ARM處理器控制單元、太陽能電池組件數據采集單元、串聯式PWM充電主電路、放電控制單元以及為各單元進行供電的供電電源；所述太陽能電池組件數據采集單元用于采集太陽能光伏電池組件的實時電壓，并發送給ARM處理器控制單元；ARM處理器控制單元的輸入端連接太陽能電池組件數據采集單元，ARM處理器控制單元的輸出端分別經串聯式PWM充電主電路和放電控制單元與蓄電池連接；串聯式PWM充電主電路用于在ARM處理器控制單元的指令下完成對蓄電池進行PWM脈沖充電和均衡脈沖充電的切換；放電控制單元用于在ARM處理器控制單元的指令下完成對蓄電池放電操作。

上述太陽能路燈的充放電控制設備，所述串聯式PWM充電主電路包括并聯連接在ARM處理器控制單元輸出端的PWM脈沖充電控制支路和均衡充電控制支路，PWM脈沖充電控制支路和均衡充電控制支路的輸出端經或門電路連接蓄電池的電源端。

上述太陽能路燈的充放電控制設備，所述ARM處理器控制單元的輸入端與太陽能路燈之間還設置有用于采集太陽能路燈信息的負載數據采樣電路，ARM處理器控制單元的輸出端與太陽能路燈之間還設置有用于控制太陽能路燈工作狀態的負載工作控制電路。

上述太陽能路燈的充放電控制設備，所述ARM處理器控制單元的輸出端連接有用于控制市電接入或切斷的市電接入控制單元。

上述太陽能路燈的充放電控制設備，所述ARM處理器控制單元的輸入端連接有指令輸入單元。

上述太陽能路燈的充放電控制設備，所述ARM處理器控制單元的輸出端連接有數碼管顯示單元。

上述太陽能路燈的充放電控制設備，所述充放電控制設備還包括實現ARM處理器控制單元與遠程計算機互相通信的遠程通信控制單元。

上述太陽能路燈的充放電控制設備，所述充放電控制設備還包括用于防反接、防浪涌以及進行溫度保護的保護單元。

由于采用了以上技術方案，本實用新型所取得技術進步如下。

本實用新型應用于太陽能路燈中，主要完成蓄電池的充放電管理、負載控制以及市電互補等功能的智能控制，具有短路、過載、防反接、過充、過放、自動關斷與自動恢復等保護功能。本實用新型采用ARM內核的處理器控制單元和串聯式PWM充電主電路，通過處理器芯片對太陽能板的充電電壓、充電電流、蓄電池電壓、放電電流、環境溫度等涉及充放電控制的參數進行采樣，實現了符合蓄電池特性的帶溫度補償的充放電控制，采用高效PWM脈沖和均衡充電相互切換模式，提高了太陽能對蓄電池的充電效率以及負載電路的工作效率，保證了蓄電池和負載工作在最佳的狀態，大大延長了蓄電池和負載的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框圖；

圖2為本實用新型所述太陽能電池組件數據采集單元的電路圖；

圖3為本實用新型所述串聯式PWM充電主電路的電路圖；

圖4為本實用新型所述放電控制單元的電路圖；