CN102970790B

CN102970790B - 一种自动控制的太阳能路灯

Info

Publication number: CN102970790B
Application number: CN201210347838.9A
Authority: CN
Inventors: 肖勇波
Original assignee: HUNAN DONGDAI OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUNAN DONGDAI OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: CN102970790A

Abstract

本发明提供一种自动控制的太阳能路灯，它包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负载，本方案的优点在于寿命长、效率高、耐低温、绿色环保。本方案具有防蓄电池过放电、过充电功能，在太阳辐照不足的几个月，由于蓄电池的充电状态通常较低，使蓄电池放电时端电压也较低，这样负载工作电流较小、功率小，系统也能够工作更长的时间，反之在太阳辐照比较充足时，负载工作电流较大、功率大、也更亮。

Description

一种自动控制的太阳能路灯

技术领域

本发明涉及路灯设备技术领域，尤其是指一种自动控制的太阳能路灯。

背景技术

近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各国都在从自己本国的国情出发来解决能源与环境问题。对我国来说，由于人均能源资源短缺尤其是油、气、水，环境容量亦是资源有限，西部生态脆弱，这个问题尤为严重，它将极大的制约我国的可持续发展以及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。从某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。近年来，我国GDP每年以10%的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。当前国际常规能源价格不断上涨，国内能源供应紧张，许多城市出现拉闸限电的尴尬，能源替代已上升到国家能源战略安全的高度。在这样的严峻形势下，开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势，在新能源和可再生的能源家族中，太阳能成为最引人注目，开展研究工作最多，应用最广的成员。太阳能具有取之不尽，用之不竭，且能量稳定，不会造成环境污染等诸多优势，越来越多的路灯电源改为太阳能发电，但现有利用太阳能的路灯大多存在结构复杂，路灯不能智能控制等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用寿命长、能够自动控制的太阳能路灯。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种自动控制的太阳能路灯，它包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负载，所述的充放电控制电路包括有过充控制电路A、过放控制电路B、第一电阻R1、第二电阻R2、第一滑动触点电位器W1、第一二极管D1、第二二极管D2，其中，第一触点开关K1的输入端与电源正极N联接，第一触点开关K1输出端的其中一脚与第一电阻R1一端联接，第一电阻R1另一端与第一二极管D1一端联接，第一二极管D1另一端与电源负极S联接，第一触点开关K1输出端的另一脚与第二二极管D2一端联接，第二二极管D2另一端与第十六电阻R16一端联接后再分别与第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4一端联接后联接至第二触点开关K2一端，第二电阻R2另一端与过充控制电路A、过放控制电路B联接后再与稳压二极管DR2一端联接，稳压二极管DR2另一端与联接至电源负极S上；第三电阻R3另一端与过充控制电路A联接后再联接至第一滑动触点电位器W1一端，第一滑动触点电位器W1另一端与电源负极S联接；过充控制电路A另一端与第二触点开关K2输入端联接；第四电阻R4另一端与过放控制电路B联接后再与第二滑动触点电位器W2一端相联接，第二滑动触点电位器W2另一端与电源负极S联接后接地；过放控制电路B另一端分别与第二触点开关K2输入端、第五二极管D5一端相联接，第五二极管D5另一端与第十四电阻R14一端联接，第十四电阻R14另一端与第二触点开关K2其中一个输出端联接；第二触点开关K2另一个输出端与第三触点开关K3输入端联接，第三触点开关K3输出端与LED灯头2联接。

所述的过充控制电路A包括有第一运算放大器U1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5、第十五电阻R15，其中，第一运算放大器U1的输入端负极联接在第三电阻R3与第一滑动触点电位器W1之间，第一运算放大器U1的输入端正极联接在第二电阻R2与稳压二极管DR2之间，第一运算放大器U1的输出端与第十五电阻R15一端相联接，第十五电阻R15的另一端与第一三极管Q1的基极联接；第五电阻R5一端与第一运算放大器U1的输入端负极联接，另一端与第一运算放大器U1的输出端联接；第一三极管Q1的集电极分别与第七电阻R7、第八电阻R8一端联接，第八电阻R8一端另一端与第二三极管Q2的基极联接，第二三极管Q2的集电极分别与第九电阻R9、第三二极管D3一端相连接，第七电阻R7、第九电阻R9、第三二极管D3另一端均联接至第二触点开关K2上。

所述的过放控制电路B包括有第二运算放大器U2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第六电阻R6、第十三电阻R13，其中，第二运算放大器U2的输入端负极联接在第二电阻R2与稳压二极管DR2之间，第二运算放大器U2的输入端正极联接在第四电阻R4与第二滑动触点电位器W2之间，第二运算放大器U2的输出端与第十三电阻R13一端相联接，第十三电阻R13的另一端与第三三极管Q3的基极联接；第六电阻R6一端与第二运算放大器U2的输入端负极联接，另一端与第二运算放大器U2的输出端联接；第三三极管Q3的集电极分别与第十电阻R10、第十一电阻R11一端相连接，第十一电阻R11另一端与第四三极管Q4的基极相联接，第四三极管Q4的集电极分别与第十二电阻R12、第四二极管D4一端相连接，第十电阻R10、第十二电阻R12、第四二极管D4另一端并联后联接至第二触点开关K2输入端，第四三极管Q4的发射极与第五二极管D4一端相联接，第五二极管D4另一端与第十四电阻R14一端相联接，第十四电阻R14另一端与第二触点开关K2输出端联接。

本发明的优点在于：

(1)寿命长。LED的寿命长达100000h，而白炽灯的寿命一般不超过2000 h，荧光灯的寿命也不过5000 h左右。

(2)效率高。相对于传统的第一代照明光源白炽灯，LED的功耗只有前者的10％～20％。

(3)绿色环保。与广泛使用的第二代照明荧光灯相比，LED不含汞、无频闪，是一种环保光源。

(4)耐低温。环境使用温度在一40℃～80℃ ，环境适应性非常强。

(5)本方案具有防蓄电池过放电、过充电功能，在太阳辐照不足的几个月，由于蓄电池的充电状态通常较低，使蓄电池放电时端电压也较低，这样负载工作电流较小、功率小，系统也能够工作更长的时间，反之在太阳辐照比较充足时，负载工作电流较大、功率大、也更亮。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明的电路图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1和附图2，本实施例所述的自动控制的太阳能路灯包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负载，所述的充放电控制电路包括有过充控制电路A、过放控制电路B、第一电阻R1、第二电阻R2、第一滑动触点电位器W1、第一二极管D1、第二二极管D2，其中，第一触点开关K1的输入端与电源正极N联接，第一触点开关K1输出端的其中一脚与第一电阻R1一端联接，第一电阻R1另一端与第一二极管D1一端联接，第一二极管D1另一端与电源负极S联接，第一触点开关K1输出端的另一脚与第二二极管D2一端联接，第二二极管D2另一端与第十六电阻R16一端联接后再分别与第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4一端联接后联接至第二触点开关K2一端，第二电阻R2另一端与过充控制电路A、过放控制电路B联接后再与稳压二极管DR2一端联接，稳压二极管DR2另一端与联接至电源负极S上；第三电阻R3另一端与过充控制电路A联接后再联接至第一滑动触点电位器W1一端，第一滑动触点电位器W1另一端与电源负极S联接；过充控制电路A另一端与第二触点开关K2输入端联接；第四电阻R4另一端与过放控制电路B联接后再与第二滑动触点电位器W2一端相联接，第二滑动触点电位器W2另一端与电源负极S联接后接地；过放控制电路B另一端分别与第二触点开关K2输入端、第五二极管D5一端相联接，第五二极管D5另一端与第十四电阻R14一端联接，第十四电阻R14另一端与第二触点开关K2其中一个输出端联接；第二触点开关K2另一个输出端与第三触点开关K3输入端联接，第三触点开关K3输出端与LED灯头2联接。过充控制电路A包括有第一运算放大器U1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5、第十五电阻R15，其中，第一运算放大器U1的输入端负极联接在第三电阻R3与第一滑动触点电位器W1之间，第一运算放大器U1的输入端正极联接在第二电阻R2与稳压二极管DR2之间，第一运算放大器U1的输出端与第十五电阻R15一端相联接，第十五电阻R15的另一端与第一三极管Q1的基极联接；第五电阻R5一端与第一运算放大器U1的输入端负极联接，另一端与第一运算放大器U1的输出端联接；第一三极管Q1的集电极分别与第七电阻R7、第八电阻R8一端联接，第八电阻R8一端另一端与第二三极管Q2的基极联接，第二三极管Q2的集电极分别与第九电阻R9、第三二极管D3一端相连接，第七电阻R7、第九电阻R9、第三二极管D3另一端均联接至第二触点开关K2上。过放控制电路B包括有第二运算放大器U2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第六电阻R6、第十三电阻R13，其中，第二运算放大器U2的输入端负极联接在第二电阻R2与稳压二极管DR2之间，第二运算放大器U2的输入端正极联接在第四电阻R4与第二滑动触点电位器W2之间，第二运算放大器U2的输出端与第十三电阻R13一端相联接，第十三电阻R13的另一端与第三三极管Q3的基极联接；第六电阻R6一端与第二运算放大器U2的输入端负极联接，另一端与第二运算放大器U2的输出端联接；第三三极管Q3的集电极分别与第十电阻R10、第十一电阻R11一端相连接，第十一电阻R11另一端与第四三极管Q4的基极相联接，第四三极管Q4的集电极分别与第十二电阻R12、第四二极管D4一端相连接，第十电阻R10、第十二电阻R12、第四二极管D4另一端并联后联接至第二触点开关K2输入端，第四三极管Q4的发射极与第五二极管D4一端相联接，第五二极管D4另一端与第十四电阻R14一端相联接，第十四电阻R14另一端与第二触点开关K2输出端联接。在采用了上述方案后，过充控制，就是在蓄电池处于过充状态时断开充电电路，过放控制电路就是在蓄电池处于过放状态时断开放电电路。过充、过放控制都是为了保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。过充、过放判断的依据主要是蓄电池电压的高低，过充控制电路中将触点开关的开关串联在充电电路中，当白天有太阳光时处于正常充电状态时，由太阳能板吸热经触点开关开关常闭点向蓄电池充电，当蓄电池的电压高于26V时，认为蓄电池处于过充状态，U1A“-”端电压高于“+”端电压时U1A输出“-”，低电平，使第一三极管Q1截止，同时第二三极管Q2导通，触点开关线圈通电，则触点开关常闭点断开，常开点闭合，充电电路断开过充指示灯亮，停止向蓄电池充电，达到过充保护功能。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种自动控制的太阳能路灯，其特征在于：它包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负载，所述的充放电控制电路包括有过充控制电路（A）、过放控制电路（B）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第一滑动触点电位器（W1）、第一二极管（D1）、第二二极管（D2），其中，第一触点开关（K1）的输入端与电源正极（N）联接，第一触点开关（K1）输出端的其中一脚与第一电阻（R1）一端联接，第一电阻（R1）另一端与第一二极管（D1）一端联接，第一二极管（D1）另一端与电源负极（S）联接，第一触点开关（K1）输出端的另一脚与第二二极管（D2）一端联接，第二二极管（D2）另一端与第十六电阻（R16）一端联接后再分别与第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）一端联接后联接至第二触点开关（K2）一端，第二电阻（R2）另一端与过充控制电路（A）、过放控制电路（B）联接后再与稳压二极管（DR2）一端联接，稳压二极管（DR2）另一端与联接至电源负极（S）上；第三电阻（R3）另一端与过充控制电路（A）联接后再联接至第一滑动触点电位器（W1）一端，第一滑动触点电位器（W1）另一端与电源负极（S）联接；过充控制电路（A）另一端与第二触点开关（K2）输入端联接；第四电阻（R4）另一端与过放控制电路（B）联接后再与第二滑动触点电位器（W2）一端相联接，第二滑动触点电位器（W2）另一端与电源负极（S）联接后接地；过放控制电路（B）另一端分别与第二触点开关（K2）输入端、第五二极管（D5）一端相联接，第五二极管（D5）另一端与第十四电阻（R14）一端联接，第十四电阻（R14）另一端与第二触点开关（K2）其中一个输出端联接；第二触点开关（K2）另一个输出端与第三触点开关（K3）输入端联接，第三触点开关（K3）输出端与LED灯头（2）联接；所述的过充控制电路（A）包括有第一运算放大器（U1）、第一三极管（Q1）、第二三极管（Q2）、第五电阻（R5）、第十五电阻（R15），其中，第一运算放大器（U1）的输入端负极联接在第三电阻（R3）与第一滑动触点电位器（W1）之间，第一运算放大器（U1）的输入端正极联接在第二电阻（R2）与稳压二极管（DR2）之间，第一运算放大器（U1）的输出端与第十五电阻（R15）一端相联接，第十五电阻（R15）的另一端与第一三极管（Q1）的基极联接；第五电阻（R5）一端与第一运算放大器（U1）的输入端负极联接，另一端与第一运算放大器（U1）的输出端联接；第一三极管（Q1）的集电极分别与第七电阻（R7）、第八电阻（R8）一端联接，第八电阻（R8）一端另一端与第二三极管（Q2）的基极联接，第二三极管（Q2）的集电极分别与第九电阻（R9）、第三二极管（D3）一端相连接，第七电阻（R7）、第九电阻（R9）、第三二极管（D3）另一端均联接至第二触点开关（K2）上；所述的过放控制电路（B）包括有第二运算放大器（U2）、第三三极管（Q3）、第四三极管（Q4）、第六电阻（R6）、第十三电阻（R13），其中，第二运算放大器（U2）的输入端负极联接在第二电阻（R2）与稳压二极管（DR2）之间，第二运算放大器（U2）的输入端正极联接在第四电阻（R4）与第二滑动触点电位器（W2）之间，第二运算放大器（U2）的输出端与第十三电阻（R13）一端相联接，第十三电阻（R13）的另一端与第三三极管（Q3）的基极联接；第六电阻（R6）一端与第二运算放大器（U2）的输入端负极联接，另一端与第二运算放大器（U2）的输出端联接；第三三极管（Q3）的集电极分别与第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）一端相连接，第十一电阻（R11）另一端与第四三极管（Q4）的基极相联接，第四三极管（Q4）的集电极分别与第十二电阻（R12）、第四二极管（D4）一端相连接，第十电阻（R10）、第十二电阻（R12）、第四二极管（D4）另一端并联后联接至第二触点开关（K2）输入端，第四三极管（Q4）的发射极与第五二极管（D4）一端相联接，第五二极管（D4）另一端与第十四电阻（R14）一端相联接，第十四电阻（R14）另一端与第二触点开关（K2）输出端联接。