CN103634971A - 太阳能路灯控制系统 - Google Patents

太阳能路灯控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103634971A
CN103634971A CN201210305307.3A CN201210305307A CN103634971A CN 103634971 A CN103634971 A CN 103634971A CN 201210305307 A CN201210305307 A CN 201210305307A CN 103634971 A CN103634971 A CN 103634971A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar
circuit
solar panels
triode
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210305307.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Zhongshan Technology Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Zhongshan Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Zhongshan Technology Co Ltd filed Critical Chengdu Zhongshan Technology Co Ltd
Priority to CN201210305307.3A priority Critical patent/CN103634971A/zh
Publication of CN103634971A publication Critical patent/CN103634971A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

本发明公开了太阳能路灯控制系统，包括太阳能发电驱动电能存储电路，还包括与太阳能发电驱动电能存储电路连接的控制电路还包括与控制电路连接的信号输出电路。本发明的优点在于：本设计中的基于GPRS的集中太阳能路灯控制系统集检测、无线控制、通信等模块于一身，并且可实现实时报警处理。

Description

太阳能路灯控制系统
技术领域
本发明涉及太阳能电路等控制设计，具体是指太阳能路灯控制系统。
背景技术
目前的太阳能路灯控制系统都是独立光伏控制系统，主要由六个部分组成：太阳能电池、蓄电池、LED 路灯、控制器、充电电路、放电/负载驱动电路。
而现有的路灯控制结构不具备远程控制功能，及时存在远程控制过程也仅仅是有线连接控制，一般有线控制连接仅仅实用在小范围内，传输距离较小才能在相应成本控制内实现。而较大较远的传输范围内，都不具备远程控制功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能路灯控制系统，本设计中的太阳能路灯控制系统集检测、远程控制、通信等于一身，并且可实现实时报警处理。
本发明的实现方案如下：太阳能路灯控制系统，包括太阳能发电驱动电能存储电路，所述太阳能发电驱动电能存储电路包括依次串联的太阳能板、电感L1、电容C1、电感L2、二极管D2，所述电感L1与太阳能板的正极连接，太阳能发电驱动电能存储电路还包括LED灯，所述LED灯的负极与太阳能板的负极连接，LED灯的正极与二极管D2连接，且所述LED灯的正极与二极管D2之间串联有三极管V2，三极管V2的E极与LED灯连接，所述太阳能发电驱动电能存储电路还包括太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池的正极与二极管D2连接，阳能蓄电池的负极与二太阳能板的负极连接，电感L2与二极管D2的连接点还连接有电容C2，所述电容C2的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L2与电容C1的连接点还连接有二极管D1，所述二极管D1的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L1与电容C1的连接点还连接有三极管V1，所述三极管V1的E极与二太阳能板的负极连接。
还包括与太阳能发电驱动电能存储电路连接的控制电路，所述控制电路包括与太阳能板正极连接的单片机，所述单片机还与太阳能蓄电池连接。
所述单片机还与三极管V1的B极连接，单片机还与三极管V2的B极连接，且所述单片机还连接有Cuk斩波电路，所述Cuk斩波电路与三极管V2的B极连接。
还包括信号输出电路，所述信号输出电路包括与单片机连接的RS485接口电路。
本系统包括从机和主机，他们之间通过RS485 接口电路进行连接，主机对各个从机的太阳能板、太阳能蓄电池和LED 灯的工作状况和各种运行参数进行监控，然后，主机通过MC39i 模块将检测结果以短信或语音的形式传送给监控中心或相关技术工作人员，实现对太阳能路灯的联网监控。
太阳能路灯控制系统都是独立光伏控制系统，主要由六个部分组成：太阳能板、太阳能蓄电池、LED 路灯、控制器、充电电路、放电/负载驱动电路。
太阳能板输出经Cuk斩波电路调节后直接与太阳能蓄电池连接，系统主控芯片采用DSPIC30F3011 单片机，实现太阳能板电压采集、太阳能蓄电池电压采集、控制Cuk斩波电路、控制LED 灯、主从机间485 通信、主机与监控中心或工作人员间的连接等功能。
光伏电源系统由于受日照强度及环境温度变化的影响，其电压(电流)变化很大。为了在负载电阻变化较大时系统有较大的灵活性和较高的转换效率，该系统的主电路选用Cuk斩波电路，原理为Boost-Buck 电路，一级电路实现两级调压。
该系统采用CCM 工作模式，该工作模式的特性非常接近于一个匝数比可调的DC-DC 变压器。能量的储存和传递同时在两次开关动作期间和两个回路中进行，变换器效率很高。CUK电路中开关管导通的占空比的改变，对光伏阵列而言表现为其输出阻抗发生了变化，输出阻抗的变化将影响光伏阵列的输出特性。从而一定的输出阻抗对应一个输出电压值和输出电流值。而MPPT 技术即是通过调节Cuk斩波电路的占空比而改变光伏阵列的输出阻抗，从而寻求输出电流与输出电压的乘积即输出功率的最大值。
控制电路的主控芯片采用DSPIC30F3011 单片机，主要控制功能包括：太阳能板电压采集; Cuk斩波电路选通控制;太阳能蓄电池电压采集;卸荷电路控制;LED 灯控制;RS485 通信;GSM模块发送短信控制;路灯开关控制;工作模式控制等。电压采样电路和Cuk斩波电路，由于太阳能板电压和电池电压都在0～35 V 变化，而单片机的A/D 输入电压范围为0～5 V，所以对采样电压进行分压处理后传送给单片机的A/D 转换通道，CUK 电路用于调节太阳能板的最大输出功率点，其选通开关通过单片机PWM 输出控制。
本发明的优点在于：本发明利用无线收发模块，然后结合单片机进行数据采集和Cuk斩波电路的控制，可利用无线收发模块与用户链接，通过用户进行远程无线控制。可极大的节约有线连接的成本预算。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示。 
太阳能路灯控制系统，包括太阳能发电驱动电能存储电路，所述太阳能发电驱动电能存储电路包括依次串联的太阳能板、电感L1、电容C1、电感L2、二极管D2，所述电感L1与太阳能板的正极连接，太阳能发电驱动电能存储电路还包括LED灯，所述LED灯的负极与太阳能板的负极连接，LED灯的正极与二极管D2连接，且所述LED灯的正极与二极管D2之间串联有三极管V2，三极管V2的E极与LED灯连接，所述太阳能发电驱动电能存储电路还包括太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池的正极与二极管D2连接，阳能蓄电池的负极与二太阳能板的负极连接，电感L2与二极管D2的连接点还连接有电容C2，所述电容C2的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L2与电容C1的连接点还连接有二极管D1，所述二极管D1的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L1与电容C1的连接点还连接有三极管V1，所述三极管V1的E极与二太阳能板的负极连接。
还包括与太阳能发电驱动电能存储电路连接的控制电路，所述控制电路包括与太阳能板正极连接的单片机，所述单片机还与太阳能蓄电池连接。
所述单片机还与三极管V1的B极连接，单片机还与三极管V2的B极连接，且所述单片机还连接有Cuk斩波电路，所述Cuk斩波电路与三极管V2的B极连接。
还包括信号输出电路，所述信号输出电路包括与单片机连接的RS485接口电路。
本系统包括从机和主机，他们之间通过RS485 接口电路进行连接，主机对各个从机的太阳能板、太阳能蓄电池和LED 灯的工作状况和各种运行参数进行监控，然后，主机通过MC39i 模块将检测结果以短信或语音的形式传送给监控中心或相关技术工作人员，实现对太阳能路灯的联网监控。
太阳能路灯控制系统都是独立光伏控制系统，主要由六个部分组成：太阳能板、太阳能蓄电池、LED 路灯、控制器、充电电路、放电/负载驱动电路。
太阳能板输出经Cuk斩波电路调节后直接与太阳能蓄电池连接，系统主控芯片采用DSPIC30F3011 单片机，实现太阳能板电压采集、太阳能蓄电池电压采集、控制Cuk斩波电路、控制LED 灯、主从机间485 通信、主机与监控中心或工作人员间的连接等功能。
光伏电源系统由于受日照强度及环境温度变化的影响，其电压(电流)变化很大。为了在负载电阻变化较大时系统有较大的灵活性和较高的转换效率，该系统的主电路选用Cuk斩波电路，原理为Boost-Buck 电路，一级电路实现两级调压。
该系统采用CCM 工作模式，该工作模式的特性非常接近于一个匝数比可调的DC-DC 变压器。能量的储存和传递同时在两次开关动作期间和两个回路中进行，变换器效率很高。CUK电路中开关管导通的占空比的改变，对光伏阵列而言表现为其输出阻抗发生了变化，输出阻抗的变化将影响光伏阵列的输出特性。从而一定的输出阻抗对应一个输出电压值和输出电流值。而MPPT 技术即是通过调节Cuk斩波电路的占空比而改变光伏阵列的输出阻抗，从而寻求输出电流与输出电压的乘积即输出功率的最大值。
控制电路的主控芯片采用DSPIC30F3011 单片机，主要控制功能包括：太阳能板电压采集; Cuk斩波电路选通控制;太阳能蓄电池电压采集;卸荷电路控制;LED 灯控制;RS485 通信;GSM模块发送短信控制;路灯开关控制;工作模式控制等。电压采样电路和Cuk斩波电路，由于太阳能板电压和电池电压都在0～35 V 变化，而单片机的A/D 输入电压范围为0～5 V，所以对采样电压进行分压处理后传送给单片机的A/D 转换通道，CUK 电路用于调节太阳能板的最大输出功率点，其选通开关通过单片机PWM 输出控制。
如上所述，则能很好的实现本发明。

Claims (4)

1.太阳能路灯控制系统，其特征在于：包括太阳能发电驱动电能存储电路，所述太阳能发电驱动电能存储电路包括依次串联的太阳能板、电感L1、电容C1、电感L2、二极管D2，所述电感L1与太阳能板的正极连接，太阳能发电驱动电能存储电路还包括LED灯，所述LED灯的负极与太阳能板的负极连接，LED灯的正极与二极管D2连接，且所述LED灯的正极与二极管D2之间串联有三极管V2，三极管V2的E极与LED灯连接，所述太阳能发电驱动电能存储电路还包括太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池的正极与二极管D2连接，阳能蓄电池的负极与二太阳能板的负极连接，电感L2与二极管D2的连接点还连接有电容C2，所述电容C2的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L2与电容C1的连接点还连接有二极管D1，所述二极管D1的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L1与电容C1的连接点还连接有三极管V1，所述三极管V1的E极与二太阳能板的负极连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能路灯控制系统，其特征在于：还包括与太阳能发电驱动电能存储电路连接的控制电路，所述控制电路包括与太阳能板正极连接的单片机，所述单片机还与太阳能蓄电池连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述单片机还与三极管V1的B极连接，单片机还与三极管V2的B极连接，且所述单片机还连接有Cuk斩波电路，所述Cuk斩波电路与三极管V2的B极连接。
4.根据权利要求2所述的太阳能路灯控制系统，其特征在于：还包括信号输出电路，所述信号输出电路包括与单片机连接的RS485接口电路。
CN201210305307.3A 2012-08-27 2012-08-27 太阳能路灯控制系统 Pending CN103634971A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210305307.3A CN103634971A (zh) 2012-08-27 2012-08-27 太阳能路灯控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210305307.3A CN103634971A (zh) 2012-08-27 2012-08-27 太阳能路灯控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103634971A true CN103634971A (zh) 2014-03-12

Family

ID=50215463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210305307.3A Pending CN103634971A (zh) 2012-08-27 2012-08-27 太阳能路灯控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103634971A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103826373A (zh) * 2014-03-17 2014-05-28 陕西科技大学 一种智能型光伏发电隧道照明控制装置
CN105634043A (zh) * 2014-11-01 2016-06-01 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 光伏智能充电控制装置
CN106102240A (zh) * 2016-07-06 2016-11-09 孙祝兵 智能式led太阳能路灯控制装置
CN110708522A (zh) * 2019-11-15 2020-01-17 成都威爱新经济技术研究院有限公司 一种多路高清相机拍摄系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090009282A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-08 Chunghwa Telecom Co., Ltd. Network-based lighting equipment remote monitoring and management system
CN100553398C (zh) * 2005-11-18 2009-10-21 清华大学 基于单级逆变器的太阳能高压钠灯控制器
CN202750293U (zh) * 2012-08-27 2013-02-20 成都众山科技有限公司 太阳能路灯控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100553398C (zh) * 2005-11-18 2009-10-21 清华大学 基于单级逆变器的太阳能高压钠灯控制器
US20090009282A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-08 Chunghwa Telecom Co., Ltd. Network-based lighting equipment remote monitoring and management system
CN202750293U (zh) * 2012-08-27 2013-02-20 成都众山科技有限公司 太阳能路灯控制系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王贝贝等: "基于GSM的太阳能路灯联网监控系统研究", 《通信技术》, 28 February 2011 (2011-02-28) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103826373A (zh) * 2014-03-17 2014-05-28 陕西科技大学 一种智能型光伏发电隧道照明控制装置
CN105634043A (zh) * 2014-11-01 2016-06-01 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 光伏智能充电控制装置
CN106102240A (zh) * 2016-07-06 2016-11-09 孙祝兵 智能式led太阳能路灯控制装置
CN110708522A (zh) * 2019-11-15 2020-01-17 成都威爱新经济技术研究院有限公司 一种多路高清相机拍摄系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203232352U (zh) 基于buck电路的mppt太阳能控制器
CN203243061U (zh) 一种mppt太阳能控制器
CN103634971A (zh) 太阳能路灯控制系统
CN203039966U (zh) 太阳能led路灯控制系统
CN206100534U (zh) 一种利用光伏mppt供电系统的led控制装置
CN104283260A (zh) 网络型mppt太阳能充电控制器及其控制方法
CN202750293U (zh) 太阳能路灯控制系统
CN202167865U (zh) 光伏最大功率输出的充电控制器
CN203573497U (zh) 太阳能可自动调节亮度的led交通信号灯电路
CN109088472A (zh) 一种基于mppt光伏半导体激光器发光系统
CN104868551A (zh) 一种基于fpga的小卫星mppt控制系统
CN205195395U (zh) 一种太阳能供电的无线传感器的网络节点模块
CN204498015U (zh) 基于mppt的光伏控制系统
CN201706379U (zh) 太阳能光电集成光电源
CN202721883U (zh) 基于gprs的集中太阳能路灯控制系统
CN201203813Y (zh) 一种光伏发电输出匹配控制器
CN103634973A (zh) 基于gprs的集中太阳能路灯控制系统
CN204205633U (zh) 网络型mppt太阳能充电控制器
CN114285132A (zh) 一种低功耗能源采集电路
CN202997620U (zh) 一种高效低耗的野外应急太阳能电源管理系统
CN204928194U (zh) 一种太阳能光伏发电系统的直流电源
CN204497811U (zh) 带无线充电功能的太阳能储电包
CN204887572U (zh) 一种基于zigbee组网的太阳能路灯控制器
CN201639517U (zh) 一种光伏mppt控制电路
CN105208725A (zh) 一种无线网络互联型路灯装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140312