CN103781251A - 太阳能led照明控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能LED照明控制器，包含充电主电路、储能蓄电池、放电LED驱动电路和控制电路；所述充电主电路的输入端与太阳能光伏组件输出接口相连接，所述充电主电路的输出端与储能蓄电池相连接，将太阳能光伏组件的电能进行变换处理后给储能蓄电池充电；所述放电LED驱动电路的输入端与储能蓄电池相连接，所述放电LED驱动电路的输出端与LED负载接口相连接将储能蓄电池的电能升压后恒流变换输出供给LED照明负载；所述控制电路可对充电主电路、储能蓄电池和放电LED驱动电路实施控制，以实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动；本发明可实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动。

Description

太阳能LED照明控制器
技术领域
本发明涉及太阳能发电照明技术领域，具体涉及一种可实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动的太阳能LED照明控制器。  
背景技术
随着能源危机的日益突出以及照明应用的发展需求，太阳能LED照明作为一种绿色节能环保的照明方式，其应用越来越广泛。特别是近年来，太阳能和LED照明技术都取得了较大的发展进步，太阳能LED照明也将是未来照明领域发展的重要趋势之一，其在照明领域的应用将会越来越广泛。由于太阳能容易受光照等环境因素影响，不像常规能源那样可以稳定的给照明负载供电。同样，由于LED的特性决定其要采用恒流驱动的方式，也不能像传统白炽灯那样直接接电就能使用，必须采用专用的驱动电路进行控制驱动。在现有的太阳能LED照明产品控制器技术中，为了降低成本，通常采用简单的太阳能降压充电和电阻分压式的稳压电路作为LED驱动电路，无法充分发挥LED照明的优点、整个照明系统的可靠性和效率也比较低。为此，我们研发了一种可实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动的太阳能LED照明控制器。  
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种可实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动的太阳能LED照明控制器。  
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：太阳能LED照明控制器，包含充电主电路、储能蓄电池、放电LED驱动电路和控制电路；所述充电主电路的输入端与太阳能光伏组件输出接口相连接，所述充电主电路的输出端与储能蓄电池相连接，将太阳能光伏组件的电能进行变换处理后给储能蓄电池充电；所述放电LED驱动电路的输入端与储能蓄电池相连接，所述放电LED驱动电路的输出端与LED负载接口相连接将储能蓄电池的电能升压后恒流变换输出供给LED照明负载；所述控制电路可对充电主电路、储能蓄电池和放电LED驱动电路实施控制，以实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动。
优选的，所述充电主电路为BUCK同步整流电路。
优选的，所述放电LED驱动电路为基于XL6009的LED恒流驱动电路。
优选的，所述的控制电路是采用uPD78F9222MCU的数字控制电路。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明所述的太阳能LED照明控制器，可实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的太阳能LED照明控制器的示意图；
附图2为本发明所述的太阳能LED照明控制器的应用示意图；
附图3为本发明所述的太阳能LED照明控制器的主电路和部分控制电路的电路图；
附图4为本发明所述的太阳能LED照明控制器的MCU控制电路的电路图。
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。
如附图1-2所示，本发明所述的太阳能LED照明控制器，包括充电主电路1、储能蓄电池2、放电LED驱动电路3和控制电路4；所述充电主电路1的输入端与太阳能光伏组件输出接口相连接，输出端与储能蓄电池2相连接，将太阳能光伏组件的电能进行变换处理后给储能蓄电池2充电；所述放电LED驱动电路3的输入端与储能蓄电池2相连接，输出端与LED负载接口相连接将储能蓄电池2的电能升压后恒流变换输出供给LED照明负载；所述控制电路4，可以有效的对充电主电路1、储能蓄电池2和放电LED驱动电路3实施控制，以实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动。
本实施例中，所述充电主电路1为BUCK同步整流电路；所述放电LED驱动电路3为基于XL6009的LED恒流驱动电路；所述控制电路4是采用uPD78F9222MCU的数字控制电路。
如附图3所示为本发明的主电路和部分控制电路的电路图；主电路中充电主电路1由二极管D0、开关管Q1（VD1）/Q2（VD2）、电感L1、电容C1和C2组成的BUCK同步整流电路组成，充电主电路1中的开关管Q1（VD1）/Q2（VD2）的周期通断可以实现将太阳能光伏电能进行降压变换给储能蓄电池2充电，二极管D0为防止太阳能光伏电池输入接反和电流倒灌到太阳能光伏电池侧，电感L1为储能电感，电容C1/C2为滤波和稳压作用;放电LED驱动电路3由XL6009芯片和外围器件L1、D3、RP1、R12和C3C4组成，在EN脚的控制下，可以实现将储能蓄电池2的电能进行恒流输出变换，供给LED负载使用。在附图3中，还给出了部分控制电路41，该电路主要实现对太阳能光伏电源输入电压和储能蓄电池2电压的采集处理，分别由R2、R3、R4、R5分压电路1和R8、R9、R10、R11分压电路2和LM324组成的采集处理电路，将电压参数送到MCU控制电路42进行处理。
如附图4所示，所述MCU控制电路42包括型号为uPD78F9222的MCU，MCU的2,3脚外接晶振Y0、C12和C13电路为MCU提供必须的时钟频率。MCU的4脚接电源指示灯LED0，在检测到储能蓄电池电压为正常值时，指示灯LED0点亮。MCU的6脚接复位按键S11，可以进行MCU的复位操作。MCU的7脚输出PWM1信号，控制充电主电路1的Q1开关管。MCU的8脚接LED驱动电路3中的XL6009的控制端EN。MCU的9脚接ON/OFF开关键S10。MCU的11脚输出PWM1信号，控制充电主电路1的Q2开关管。MCU的12、13脚可以组成485通信电路，实现控制器的组网功能。MCU的14、15脚分别控制指示灯LED1、LED2，可以指示控制器的运行RUN和故障FAULT状态。MCU的14、15脚为外接I2C电路的通信引脚。MCU的18、19脚分别接部分控制电路41采集的太阳能光伏电压PV_V和储能蓄电池2的电压B_V。
本发明所述太阳能LED照明控制器的工作原理：
太阳能LED照明控制器开始工作，检测太阳能光伏电压PV_V和储能蓄电池2的电压B_V，进行判断比较，发出相应的控制信号PWM1和PWM2，实现对蓄电池的充电。按下ON/OFF开关键S10时，控制电路4发出EN控制信号，放电LED驱动电路3开始工作，指示灯LED1点亮指示，在工作过程中，当检测到储能蓄电池2电压过高或者过低欠压时，控制电路4封锁EN控制信号，停止放电LED驱动电路3的工作，指示灯LED2点亮指示，有效的保护储能蓄电池2。
本发明所述的太阳能LED照明控制器，可实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.太阳能LED照明控制器，其特征在于：包含充电主电路、储能蓄电池、放电LED驱动电路和控制电路；所述充电主电路的输入端与太阳能光伏组件输出接口相连接，所述充电主电路的输出端与储能蓄电池相连接，将太阳能光伏组件的电能进行变换处理后给储能蓄电池充电；所述放电LED驱动电路的输入端与储能蓄电池相连接，所述放电LED驱动电路的输出端与LED负载接口相连接将储能蓄电池的电能升压后恒流变换输出供给LED照明负载；所述控制电路可对充电主电路、储能蓄电池和放电LED驱动电路实施控制，以实现对太阳能光伏发电电能的高效存储，又能实现对LED的高效恒流驱动。
2.根据权利要求1所述的太阳能LED照明控制器，其特征在于：所述充电主电路为BUCK同步整流电路。
3.根据权利要求2所述的太阳能LED照明控制器，其特征在于：所述放电LED驱动电路为基于XL6009的LED恒流驱动电路。
4.根据权利要求1或2或3所述的太阳能LED照明控制器，其特征在于：所述的控制电路是采用uPD78F9222MCU的数字控制电路。
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