[發明專利]基于太陽能板信號采樣的自適應分時調光控制系統及方法

在審

• 申請號: 202310046364.2
• 申請日: 2023-01-31
• 公開（公告）號: CN116261239A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 戴佩剛;李志健;袁皓;帥應紅;程輝;曾祥偉
• 申請（專利權）人: 上海申睿電氣有限公司
• 主分類號: H05B47/10
• 分類號: H05B47/10;H05B47/16;H05B47/165;F21V23/00;F21V23/04;F21S9/03;H02J7/35;H02J7/00
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本發明涉及基于太陽能板信號采樣的自適應分時調光控制系統及方法，此系統包括太陽能電池板、太陽能板信號采集處理模塊、充電管理模塊、電池組、電源管理模塊、主控管理模塊以及照明系統；主控管理模塊分別與照明系統、充電管理模塊以及太陽能板信號采集處理模塊信號連接，電源管理模塊分別與照明系統以及電池組電連接，充電管理模塊分別與電池組以及太陽能電池板電連接，太陽能電池板與太陽能板信號采集處理模塊信號連接。其無需光感元件，系統能夠根據歷史的照明工作時間來決定系統是處于充電狀態或照明狀態（調光），降低了成本，具有極大的經濟推廣價值。

技術領域

本發明涉及調光控制系統技術領域，尤其是涉及基于太陽能板信號采樣的自適應分時調光控制系統及方法。

背景技術

太陽能的能源是來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)，是太陽中的氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量，人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。我們生活所需的煤炭、石油、天然氣等化石燃料都是因為各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來后，再由埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成。此外，水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。

太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片。單體太陽能電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體太陽能電池串、并聯連接和嚴密封裝成組件。太陽能板(也叫太陽能電池組件)多個太陽能電池片按組裝的組裝件,是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能發電系統中最重要的部分。

現有的技術中，傳統的太陽能板供電的照明系統，一般都采用光感元件來感知光強，根據光強信號判別日夜區別，并根據此光強信號，若光強信號較強，則進入充電狀態，系統將太陽能板接收到的光能轉換為電能給內置電池充電，此階段照明系統不工作；如光強信號低至某個閾值，則進入照明狀態，內置電池放電供照明系統工作，系統根據此較弱的光強信號，控制照明系統調光輸出。然而光感元件不僅環境適應性差，使用壽命短，而且價格昂貴，因此，亟需一種無需光感元件的系統根據歷史的照明工作時間來決定系統是處于充電狀態或照明狀態。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供基于太陽能板信號采樣的自適應分時調光控制系統及方法，其無需光感元件，系統能夠根據歷史的照明工作時間來決定系統是處于充電狀態或照明狀態(調光)，降低了成本，具有極大的經濟推廣價值。

本發明的上述發明目的是通過以下技術方案得以實現的：

基于太陽能板信號采樣的自適應分時調光控制系統，包括太陽能電池板、太陽能板信號采集處理模塊、充電管理模塊、電池組、電源管理模塊、主控管理模塊以及照明系統；

所述主控管理模塊分別與所述照明系統、充電管理模塊以及太陽能板信號采集處理模塊信號連接，所述電源管理模塊分別與所述照明系統以及所述電池組電連接，所述充電管理模塊分別與所述電池組以及所述太陽能電池板電連接，所述太陽能電池板與所述太陽能板信號采集處理模塊信號連接。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述信號采集處理模塊用于負責采集所述太陽能電池板的電壓，并且對所采集的信號進行放大和調理后送至所述主控管理模塊，所述主控管理模塊根據反饋信號的大小判定當前為白天或夜晚，從而選擇進入充電狀態或照明狀態。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述主控管理模塊內設置有調光算法確定系統當前照明狀態的水平。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述調光算法可根據前若干天的開關燈時間來計算出當天所需的各個時段的調光水平及時間長度，具體如下：

當天開燈時間

其中為前n-1天(可設定為15天)的開燈時間權重；

N_i為前n-1天(可設定為15天)的實際開燈時間；

調光時序：