CN105491762A - 一种太阳能路灯控制系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能路灯控制系统，启动系统，电压测定模块进入工作状态，太阳能光伏板接受光线照射；当获取太阳能光伏板上的输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度无法满足日常照明需要，信号处理模块将信号发送给执行驱动模块驱动路灯开启，进行照明；输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度满足日常照明需要，此时路灯不提供照明。本发明无需人工维护调节开启关闭时间，智能根据光照情况调节照明，可以应对天气变化随时调节，能够有效降低因天气变化影响可视范围而导致的交通事故；本设备的太阳能光伏板工作稳定性高，适用性强，能够在任何地域使用。

Description

一种太阳能路灯控制系统及装置

技术领域

本发明涉及路灯控制领域，具体涉及一种太阳能路灯控制系统及装置。

背景技术

单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能光伏板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。

太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电方式太阳能发电通常为光—电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

现有的路灯通常采用定时器或者光线传感器来控制路灯的开关，通常根据早晚太阳升起的时间或者天气情况进行路灯控制，在光线较好的白天开灯会照成电量的浪费，但是在恶劣天气或者昏暗的天气时不开启路灯又会增加道路风险。采用定时器非常不灵活，当遇到恶劣天气无法准确应对；而光线传感器由于感应原件面积小，会因为灰尘覆盖或者灵敏度不够而造成误判，无法准确感知户外光线强弱。

而且现有的太阳能路灯通常都配置有独立的电源，维护成本较高，同时由于太阳能光伏板的功率和大容量电池成本高等因素限制，一般无法实现100％使用储蓄太阳能给高功率的路灯照明供电，而且在部分地区的部分季节里光照不是十分充足，也不适合使用太阳能供电照明。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种能准确感知户外光线情况及时调节路灯开关且具有微电网的太阳能路灯控制系统及装置。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种太阳能路灯控制系统，包括太阳能光伏板、路灯、信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块、执行驱动模块；路灯日常开启关闭步骤如下：

第一步，启动系统，电压测定模块进入工作状态，太阳能光伏板接受光线照射；

第二步，通过信号采集器对太阳能光伏板上的输出电压进行采集，信号采集器将信号经预处理模块输出给数字信号处理模块，当获取太阳能光伏板上的输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度无法满足日常照明需要，信号处理模块将信号发送给执行驱动模块驱动路灯开启，进行照明；

第三步，当获取太阳能光伏板上的输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度满足日常照明需要，信号处理模块将信号发送给执行驱动模块驱动路灯关闭，此时路灯不提供照明。

作为优选，将路灯进行区域划分，将相邻的所述路灯共同并联连接至一处独立微电网功能的备用电池，所述备用电源还连接有风力发电模块，所述风力发电模块和备用电池还电连接有用于通讯的通讯模块。

作为优选，所述执行驱动模块为适合控制大电流设备的继电器。

一种太阳能路灯控制装置，包括太阳能光伏板、路灯、控制模块，所述控制模块包括信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块、执行驱动模块，所述信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块和执行驱动模块依次通过电路电连接，所述执行驱动模块与路灯电连接，所述信号采集器与太阳能光伏板电连接。

作为优选，所述控制模块还设置有调节模块。

作为优选，相邻的所述路灯还连接有一个共用的备用电池和通讯模块。

作为优选，所述备用电源还连接有风力发电模块。

本发明的有益效果，无需人工维护调节开启关闭时间，智能根据光照情况调节照明，可以应对天气变化随时调节，能够有效降低因天气变化影响可视范围而导致的交通事故；本设备的太阳能光伏板工作稳定性高，适用性强，能够在任何地域使用；同时合理的减少灯亮，能够有效提高灯具的寿命，且能节约用电；本申请的路灯不单独设置电池模块，采用统一的备用电池模块应急充电供电，方便统一维护，维护成本低。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明所述的具体实施例为一种太阳能路灯控制系统，包括太阳能光伏板、路灯、信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块、执行驱动模块；路灯日常开启关闭步骤如下：

第一步，启动系统，电压测定模块进入工作状态，太阳能光伏板接受光线照射；

第二步，通过信号采集器对太阳能光伏板上的输出电压进行采集，信号采集器将信号经预处理模块输出给数字信号处理模块，当获取太阳能光伏板上的输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度无法满足日常照明需要，信号处理模块将信号发送给执行驱动模块驱动路灯开启，进行照明；太阳能光伏板会将太阳光转化成电能，光想越强，电压就越高，光线减弱电压就会慢慢变小，信号处理模块能够获取电压变化的情况。

第三步，当获取太阳能光伏板上的输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度满足日常照明需要，信号处理模块将信号发送给执行驱动模块驱动路灯关闭，此时路灯不提供照明。

为了降低维护成本，将路灯进行区域划分，将相邻的所述路灯共同并联连接至一处独立微电网功能的备用电池，所述备用电源还连接有风力发电模块，所述风力发电模块和备用电池还电连接有用于通讯的通讯模块。本申请将太阳能光伏板并联连接至备用电池，组成一个微电网，对每个路灯不单独设置电池，由于路灯功率高，正常状态下采用市电供电；太阳能光伏板作为光线传感器使用。而在市电网出现异常时，启用太阳能光伏板和风力发电模块配合供电。或者在部分季节太阳光照射充足时，也可以采用白天备用电池储蓄电量供夜晚使用。同时设置有通讯模块，方便对逐个区域的供电情况进行控制。

现有的太阳能路灯采用每个路灯单独设置电池，使用太阳能供电，但是由于太阳能光伏板功率有效，而电池维护成本较高，所以完全采用太阳能光伏板进行储能供电发光不能满足日常大功率照明的需要，而且维修成本昂贵。本申请使用太阳能光伏板作为光线传感器，利用其大面积，感应灵敏准确的特点，提高辨别效果。与此同时多个路灯组成一个微电网，共享备用电池，而太阳能光伏板可以为备用电池进行充电，可以应对特殊灾害情况。

为了方便驱动路灯模块，所述执行驱动模块为适合控制大电流设备的继电器。

一种太阳能路灯控制装置，包括太阳能光伏板、路灯、控制模块，所述控制模块包括信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块、执行驱动模块，所述信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块和执行驱动模块依次通过电路电连接，所述执行驱动模块与路灯电连接，所述信号采集器与太阳能光伏板电连接。

为了方便安装者调试安装，所述控制模块还设置有调节模块。由于不同区域的光照强度略有不同，需要设置达到最佳效果。

为了提高应急安全性能，相邻的所述路灯还连接有一个共用的备用电池和通讯模块。通过共享备用电池，能够降低维护成本，同时也能保证在特殊情况的应急使用，而通讯模块方便进行某一区域的路灯控制，提高公共设备的运行效率。

为了提高应急能力，所述备用电源还连接有风力发电模块。在特殊灾害时，可能无法通过太阳能供电，可以通过风能供电。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能路灯控制系统，其特征在于：包括太阳能光伏板、路灯、信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块、执行驱动模块；路灯日常开启关闭步骤如下：

第一步，启动系统，电压测定模块进入工作状态，太阳能光伏板接受光线照射；

第二步，通过信号采集器对太阳能光伏板上的输出电压进行采集，信号采集器将信号经预处理模块输出给数字信号处理模块，当获取太阳能光伏板上的输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度无法满足日常照明需要，信号处理模块将信号发送给执行驱动模块驱动路灯开启，进行照明；

第三步，当获取太阳能光伏板上的输出电压处于阀值以下时，则判定光线强度满足日常照明需要，信号处理模块将信号发送给执行驱动模块驱动路灯关闭，此时路灯不提供照明。

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：将路灯进行区域划分，将相邻的所述路灯共同并联连接至一处独立微电网功能的备用电池，所述备用电源还连接有风力发电模块，所述风力发电模块和备用电池还电连接有用于通讯的通讯模块。

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：所述执行驱动模块为适合控制大电流设备的继电器。

4.一种太阳能路灯控制装置，包括太阳能光伏板、路灯、控制模块，其特征在于：所述控制模块包括信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块、执行驱动模块，所述信号采集器、预处理模块、数字信号处理模块和执行驱动模块依次通过电路电连接，所述执行驱动模块与路灯电连接，所述信号采集器与太阳能光伏板电连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能路灯控制装置，其特征在于：所述控制模块还设置有调节模块。

6.根据权利要求1所述的太阳能路灯控制装置，其特征在于：相邻的所述路灯还连接有一个共用的备用电池和通讯模块。

7.根据权利要求1所述的太阳能路灯控制装置，其特征在于：所述备用电源还电连接有风力发电模块。