CN103228082A - 一种智能控制的太阳能led路灯 - Google Patents

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王自金
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Abstract

本发明公开了一种智能控制的太阳能LED路灯，包括蓄电池以及与蓄电池连接的具有LED路灯，所述LED路灯内设有一检测装置以及一PWM数字调光装置，LED路灯还连接有太阳能电池板，蓄电池内设有一控制器，蓄电池输入电压为：12V/24V，其输出功率为：28W-100W，蓄电池与LED路灯通过一电流控制器连接，LED路灯还连接有一遥控装置，遥控装置内包括处理器、控制装置以及外部设备，外部设备包括一显示屏幕以及控制按钮，控制装置包括蓄电池控制模块、光感控制器以及信号扩展装置。本发明通过对结构的改进，实现LED路灯太阳能供给能源，实现智能控制化。

Description

一种智能控制的太阳能LED路灯
技术领域
本发明涉及一种智能LED路灯，特别涉及一种智能控制的太阳能LED路灯。
背景技术
传统的LED路灯，只是在路面通过高架上设置一LED灯管，需要定时对LED路灯进行检测以及定期维护，这些活动都需要使用人工操作，浪费人工和时间；并且在现有技术中，LED路灯通常使用市电，整个城市路道上拥有大量的路灯，会浪费大量的电力，不符合现今合理利用、节约能源的概念。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明提供一种智能控制的太阳能LED路灯，有效地解决了上述现有技术存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能控制的太阳能LED路灯，包括蓄电池以及与蓄电池连接的具有LED路灯，所述LED路灯内设有一检测装置以及一PWM数字调光装置，LED路灯还连接有太阳能电池板，蓄电池内设有一控制器，蓄电池输入电压为：12V/24V，其输出功率为：28W-100W，蓄电池与LED路灯通过一电流控制器连接，LED路灯还连接有一遥控装置，遥控装置内包括处理器、控制装置以及外部设备，外部设备包括一显示屏幕以及控制按钮，控制装置包括蓄电池控制模块、光感控制器以及信号扩展装置。
作为优选，所述遥控装置内还包括一电子锁。
作为优选，所述太阳能电池板设置于LED路灯上方。
作为优选，所述蓄电池设置在一安置箱内，并埋入地底。
作为优选，所述处理器采用32位ARM微电脑芯片。
与现有技术相比，该发明的有益效果：本发明通过对遥控装置、蓄电池以及LED路灯内部结构的改进，使本发明通过太阳能进行供给能源，可同时根据蓄电池电量进行LED路灯亮度调节、根据阳光亮度调节LED路灯亮度、可快速的显示LED路灯使用状况以及对电流检测以及控制的功能，本发明的遥控距离比之现有技术更远，实用性更高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的蓄电池控制结构示意图；
图3为本发明的光感控制结构示意图；
图4为本发明遥控结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见图1-4，一种智能控制的太阳能LED路灯，包括蓄电池以及与蓄电池连接的具有LED路灯，在本实施例中，所述蓄电池设置在一安置箱内，并埋入地底，所述LED路灯内设有一检测装置以及一PWM数字调光装置，LED路灯还连接有太阳能电池板，在本实施例中，所述太阳能电池板设置于LED路灯上方，太阳能电池板可采用单晶或者多晶的结构，通过环境以及情况不同，采用相应的结构，蓄电池内设有一控制器，蓄电池输入电压为：12V/24V，其输出功率为：28W-100W，蓄电池与LED路灯通过一电流控制器连接，LED路灯还连接有一遥控装置，遥控装置内包括处理器、控制装置以及外部设备，在本实施例中，所述遥控装置内还包括一电子锁，并且所述处理器采用32位ARM微电脑芯片，外部设备包括一显示屏幕以及控制按钮，控制装置包括蓄电池控制模块、光感控制器以及信号扩展装置。
本发明采用集成高性能32位ARM微电脑芯片CPU，实现了智能化控制微处理器和并用控制算法，实现智能保护功能和控制功能：性化分时段调节LED的亮度，不同时段不同亮度。特有控制系统智能识别电池的电量，根据电量来智能调节LED的亮度，保证长时间阴雨天气也能正常亮灯。软硬件结合看门狗技术，具有防雷保护、过充过放、防反接保护功能。电路元件均采用工业级芯片和精密元器件，空载损耗非常微小可以忽略不计（<5mA），能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。具有防雷防反接保护功能。自动识别太阳板的光线强弱进行智能开关灯，同时使用高品质晶振定时控制精确的时间，使定时控制更加精确。通过以上的工作原理和工作性能参数，本智能系统可以使亮灯时间延长三分之二，保证正常阴雨天气的情况下能正常亮灯，基本达到整月全年亮灯，且综合节约能源60-80%。采用先进的PWM数字调光技术，为LED路灯提供高质量的调光方案，使LED色温表现更加出众，同时有效控制系统功耗，使LED路灯亮灯时间更持久。人性化分功率亮灯，使用更加灵活。控制器内部集成专用高性能32位ARM微电脑芯片CPU，实现了智能化控制，所有元件均采用工业级别，可以在恶劣的环境下使用。同时具有短路、过载、和防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，充电指示、蓄电池状态、负载、PWM输出及各种反馈提示。通过CPU电脑芯片对蓄电池电压、光电池电压、放电电流、环境温度等参数进行采样，通过科学算法，实现符合蓄电池特性的放电率、温度补偿修正的高准确控制，并采用了智能高效的PWM模糊充电方式对蓄电池进行充电，提升补偿、正常充、浮充等多种综合CPU智能分析并自动执行方式，保证蓄电池工作在最佳状态，大大延长了蓄电池的寿命。采用集成高性能32位ARM微电脑芯片CPU，实现了智能化控制微处理器和并用控制算法，实现智能保护功能和控制功能：特有控制系统智能识别电池的电量，根据电量来智能调节LED的亮度，保证长时间阴雨天气也能正常亮灯。智能蓄电池管理，当出现过放时，在太阳光线正常后，ARM自动识别太阳板电原，对电池进行提升电压充电，进行一次补偿维护，正常使用时，使用直充充电，充满电后AMR和STC自动识别进行浮充保护电池。并且智能每周进行一次提升充电，防止电池硫化，大大延长了蓄电池使用寿命。充电回路采用双MOS串联式控制回路，使回路电压损失较使用二极管的电路降低一半，充电采用PWM模糊控制，使充电效率大幅提高，用电时间大大增加。同时具有高精度温度补偿。全智能保护电池，充电PWM脉宽调制，ARM分析自动温度补偿（提升、直充、浮充、充电返回电压补偿）。
输出PWM波形（PWM  250Hz，占空比可调，高频任务在前级已经完成，不会影响后级LED路灯发光视觉效果），通过ARM和STC等外围电路实现输出为恒流至LED路灯（保护LED光源），实现任意无级数字调光。输出控制电路并且进行了优化，具有逐脉冲限流及双向同步功能，所以能提供最佳的能效。软硬件结合看门狗技术，具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任何部件，不烧保险；具有TVS防雷功能，在雷雨天气保证工作正常。特殊情况下会进入保护状态，之后再自动进行修复，返回正常工作参数。设计多种拓扑结构相结合：SEPIC、非反相降压-升压。反激式、单开关正激、双开关正激、半桥、全桥或其他拓扑结构。控制器有两个正使能（Enable）电路，一个电路检测黑夜时间，另一个检测电池的充电状态，使外部电路不会使电池对损坏点放电。保护使参数设置具有掉电保存功能，即模式和参数等重要数据均保存在ARM+STC芯片内部，掉电后不丢失，使系统工作更可靠更稳定。   
动态MPPT工作：为了从功率可变的电源（即太阳能电池板）析取出最大的功率，太阳能控制器必须采用MPPT。MPPT必须首先找到最大功率点并及时调整环境条件，以保持控制器接近最大功率点。动态MPPT用在系统发生改变的情况下。由于每个开关周期都在发生变化，太阳能电池板汲取的功率也会在每个周期有明显的改变。动态MPPT利用太阳能电池板的电压骤降乘以每个开关周期增加的电流，以确定将要产生的误差信号来调节占空比。动态响应可检测IV曲线的斜率，从而建立一个功率斜坡，从误差信号相交点建立一个代表占空比的功率，从而实现太阳能板和电池和控器三位一体化的相关智能系统。
所有控制电路元件均采用工业级芯片和精密元器件，空载损耗非常微小可以忽略不计（<5mA），能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。自动识别太阳板的光线强弱进行智能开关灯，同时使用高品质晶振定时控制精确的时间，使定时控制更加精确。

Claims (5)

1. 一种智能控制的太阳能LED路灯，包括蓄电池以及与蓄电池连接的具有LED路灯，其特征在于：所述LED路灯内设有一检测装置以及一PWM数字调光装置，LED路灯还连接有太阳能电池板，蓄电池内设有一控制器，蓄电池输入电压为：12V/24V，其输出功率为：28W-100W，蓄电池与LED路灯通过一电流控制器连接，LED路灯还连接有一遥控装置，遥控装置内包括处理器、控制装置以及外部设备，外部设备包括一显示屏幕以及控制按钮，控制装置包括蓄电池控制模块、光感控制器以及信号扩展装置。
2.根据权利要求1所述的一种智能控制的太阳能LED路灯，其特征在于：所述遥控装置内还包括一电子锁。
3.根据权利要求1所述的一种智能控制的太阳能LED路灯，其特征在于：所述蓄电池设置在一安置箱内，并埋入地底。
4.根据权利要求1所述的一种智能控制的太阳能LED路灯，其特征在于：所述处理器采用32位ARM微电脑芯片。
5.根据权利要求1所述的一种智能控制的太阳能LED路灯，其特征在于：所述太阳能电池板设置于LED路灯上方。
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