CN103335269A - 一种智能光伏led照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能光伏LED照明装置,包括光伏组件,所述光伏组件经二极管连接蓄电池,所述蓄电池依次经过第一手动开关、光感开关、和闪烁开关连接LED光源,所述光感开关和第二手动开关并联,所述闪烁开关和第三手动开关并联。本发明采用基本的模拟电路实现,电源直接取自蓄电池,无需进行电压变换,系统能够实现蓄电池防反充,LED负载手动通断,根据光照自动通断LED负载,LED照明灯周期闪烁等功能,具有结构简单,通用性强,多种工作模式,能量利用率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏发电技术和LED半导体照明技术,具体涉及的是一种智能光伏LED照明装置。
背景技术
太阳能是一种巨大、无尽、清洁的绿色能源,半导体发光二极管(LED)也是一种环保、节能、高效的固态电光源。将太阳能技术和LED技术结合在一起,开发太阳能半导体照明,是最佳的节能、环保组合,是新一代能源和新一代光源的完美结合。光伏LED照明系统,在白天将太阳光能转换为电能向蓄电池充电,在夜晚,通过蓄电池向LED负载供电。光伏LED照明控制器要实现蓄电池防反充,光伏发电最大功率点跟踪,LED照明装置定时开关,LED负载恒流驱动,蓄电池过充,过放等控制功能。传统的LED控制器一般由单片机或DSP芯片实现,其功能强大,指令执行速度快,能够满足复杂控制要求,在大功率LED照明系统获得广泛应用。但是在小功率LED照明系统中这控制方法是不经济甚至是不可行的,因为基于单片机或是DSP的控制器成本较高,设计复杂,需要提供多个十分稳定的电源电压,比方说5V或是3.3V,这将极大地增加设系统设计的复杂性和实现成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题,提供一种智能光伏LED照明装置,用于储能型小功率LED照明系统。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
一种智能光伏LED照明装置,包括光伏组件,所述光伏组件经二极管连接蓄电池,所述蓄电池依次经过第一手动开关、光感开关、和闪烁开关连接LED光源,所述光感开关和第二手动开关并联,所述闪烁开关和第三手动开关并联。
进一步的,所述光感开关包括运算放大器,所述运算放大器U1的正极输入端接电位器R1,所述运算放大器U1负极输入端接光伏组件的正极,所述运算放大器U1的比较输出端经过限流电阻R2连接开关管Q1的基极,所述开关管Q1的集电极和发射极串联于LED负载电路。
进一步的,所述闪烁开关包括运算放大器U2,所述运算放大器U2的负极输入端经过可调电容C1接地,经电阻R3接所述运算放大器U2输出端,所述运算放大器U2的正极输入端经电阻R5接电源正极,经电阻R7接地,经电阻R6接运算放大器U2的输出端,所述运算放大器U2的输出端经电阻R4接开关管Q2的基极,所述开关管Q2的集电极和发射极串联于LED负载电路中。
本发明的有益效果是:
本发明采用基本的模拟电路实现,电源直接取自蓄电池,无需进行电压变换,系统能够实现蓄电池防反充,LED负载手动通断,根据光照自动通断LED负载,LED照明灯周期闪烁等功能,具有结构简单,通用性强,多种工作模式,能量利用率高等优点。
附图说明
图1整体结构示意图;
图2为光感开关的电路图;
图3为闪烁开关的电路图。
图中标号说明:1、光伏组件,2、二极管,3、蓄电池,4、第一手动开关,5、第二手动开关,6、光感开关,7、第三手动开关,8、闪烁开关,9、LED光源。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
参照图1所示,一种智能光伏LED照明装置,包括光伏组件1,所述光伏组件1经二极管2连接蓄电池3,所述蓄电池3依次经过第一手动开关4、光感开关6、和闪烁开关8连接LED光源9,所述光感开关6和第二手动开关5并联,所述闪烁开关8和第三手动开关7并联。
参照图2所示,所述光感开关6包括运算放大器,所述运算放大器U1的正极输入端接电位器R1,所述运算放大器U1负极输入端接光伏组件的正极,所述运算放大器U1的比较输出端经过限流电阻R2连接开关管Q1的基极,所述开关管Q1的集电极和发射极串联于LED负载电路。当白天光照较强时,光伏电池组件电源电压高于设定的基准电压,运放输出负电压,开关管Q1关断,LED负载断电;夜晚光伏电池几乎没有输出,基准电压高于光伏电池电源电压,运放输出正电压,开关管Q1导通,LED负载支路接通。
参照图3所示,所述闪烁开关8包括运算放大器U2,所述运算放大器U2的负极输入端经过可调电容C1接地,经电阻R3接所述运算放大器U2输出端,所述运算放大器U2的正极输入端经电阻R5接电源正极,经电阻R7接地,经电阻R6接运算放大器U2的输出端,所述运算放大器U2的输出端经电阻R4接开关管Q2的基极,所述开关管Q2的集电极和发射极串联于LED负载电路中。通过运算放大器电路在开关管Q2的基极产生方波信号,以便开关管Q2周期性导通和截止,以获得LED照明负载闪烁的效果。
本实施例的工作原理如下:
白天,系统通过光伏组件将太阳光能转换为电能,经防反充二极管向蓄电池充电,夜晚蓄电池向LED光源供电,用于生产生活照明。手动开关S1用于强制断开LED照明负载,手动开关S2用于短路光感开关,手动开关S3用于短路闪烁开关。该装置即可以工作于完全手动状态下,即可以手动接通和断开LED负载,又可以完全工作于自动状态下,即白天光伏电池对蓄电池充电,LED负载断开;夜晚自动接通LED负载,进行供电照明,适用于一些无人值守的工作场所。
Claims (3)
1.一种智能光伏LED照明装置,其特征在于:包括光伏组件(1),所述光伏组件(1)经二极管(2)连接蓄电池(3),所述蓄电池(3)依次经过第一手动开关(4)、光感开关(6)、和闪烁开关(8)连接LED光源(9),所述光感开关(6)和第二手动开关(5)并联,所述闪烁开关(8)和第三手动开关(7)并联。
2.根据权利要求1所述的智能光伏LED照明装置,其特征在于:所述光感开关(6)包括运算放大器,所述运算放大器U1的正极输入端接电位器R1,所述运算放大器U1负极输入端接光伏组件的正极,所述运算放大器U1的比较输出端经过限流电阻R2连接开关管Q1的基极,所述开关管Q1的集电极和发射极串联于LED负载电路。
3.根据权利要求1所述的智能光伏LED照明装置,其特征在于:所述闪烁开关(8)包括运算放大器U2,所述运算放大器U2的负极输入端经过可调电容C1接地,经电阻R3接所述运算放大器U2输出端,所述运算放大器U2的正极输入端经电阻R5接电源正极,经电阻R7接地,经电阻R6接运算放大器U2的输出端,所述运算放大器U2的输出端经电阻R4接开关管Q2的基极,所述开关管Q2的集电极和发射极串联于LED负载电路中。
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2013
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