CN105570801A - 一种智能太阳能路灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能太阳能路灯系统，包括LED灯、万向云台、太阳能电池板、太阳光线检测传感器、太阳能路灯控制盒、红外微波双鉴探测器和蓄电池；太阳光线检测传感器包括底板、四块透光材料板、四个光电元件和透明保护罩；太阳能路灯控制电路包括ARM微控制器模块、电压转换电路模块、晶振电路模块、复位电路模块、GPRS无线通信模块、按键操作电路模块、放大滤波电路模块、太阳能充电电路和继电器，万向云台与ARM微控制器模块的输出端相接。本发明降低了太阳能路灯的耗电量，节约能源，提高了太阳能路灯的智能化程度，提供了一种方便洁净的能源供应，增加了太阳能路灯的功能，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种智能太阳能路灯系统

技术领域

本发明属于太阳能路灯技术领域，具体涉及一种智能太阳能路灯系统。

背景技术

路灯是城市照明工程的主要组成部分，它在起着重要作用的同时，也在消耗着大量的能源。传统路灯主要是高压钠灯，一盏路灯的功率大约为100W～400W。在一个城市中，仅主干道路，比如一些国道，一级公路，二级公路等所消耗的电能便可想而知。为了解决路灯耗能高的问题，出现了太阳能路灯，现有的太阳能路灯一般由太阳能电池组、蓄电池、控制器和路灯四部分组成。由控制器控制太阳能电池组为蓄电池充电，并控制路灯在天亮后点亮，在天亮前熄灭。现有技术中的太阳能路灯存在的缺陷和不足主要有以下几方面：一、由于太阳能电池组不能跟随太阳实时转动，因此太阳能电池组为蓄电池充电的充电效率低；二、道路旁的路灯不管在有没有行人经过，有没有车辆经过，路灯都保持着全开的状态，这明显就造成了能源的浪费，而将路灯全灭，又会出现安全隐患，采用隔灯亮灭的形式来节省电能，又会造成路面的照度不均匀，也存在着安全隐患；三、为了在连续阴雨天等一段时间内光照不足的情况下路灯仍能在夜间提供照明，太阳能电池以及蓄电池的容量都有较大余量，在连续晴天时，会造成蓄电池中的电能很大部分闲置，同时太阳能电池也不能充分加以利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种智能太阳能路灯系统，其降低了太阳能路灯的耗电量，节约能源，提高了太阳能路灯的智能化程度，提供了一种方便洁净的能源供应，增加了太阳能路灯的功能，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：包括安装在太阳能路灯支柱顶部的LED灯和万向云台，以及安装在万向云台顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板的顶部几何中心位置处设置有用于对太阳光线进行实时检测的太阳光线检测传感器，所述太阳能路灯支柱上位于万向云台的下方安装有太阳能路灯控制盒，所述太阳能路灯支柱上位于太阳能路灯控制盒的下方安装有用于探测路上是否有行人或车辆通过的红外微波双鉴探测器，所述太阳能路灯支柱的底部安装有蓄电池；所述太阳光线检测传感器包括底板和设置在底板上且搭接成屋顶状的四块透光材料板，四块透光材料板的顶面中心位置处均粘接有一个光电元件，四个所述光电元件分别朝向东、南、西、北四个方向安装，所述底板顶部固定连接有罩在四个所述光电元件上方的半圆形的透明保护罩；所述太阳能路灯控制盒内设置有太阳能路灯控制电路板，所述太阳能路灯控制电路板上集成有太阳能路灯控制电路，所述太阳能路灯控制电路包括内部集成有A/D转换器的ARM微控制器模块和为太阳能路灯控制电路中各用电模块供电的电压转换电路模块，以及与所述ARM微控制器模块相接的晶振电路模块、复位电路模块和用于通过GPRS网络和Internet网络与设置在控制中心的控制中心计算机无线连接并通信的GPRS无线通信模块，所述电压转换电路模块与蓄电池的输出端相接，所述电压转换电路模块上接有用于为手机充电的USB接口，所述红外微波双鉴探测器与所述ARM微控制器模块的输入端相接，所述ARM微控制器模块的输入端还接有用于参数设置的按键操作电路模块和用于对太阳光线检测传感器输出的信号进行放大滤波处理的放大滤波电路模块，四个所述光电元件的输出端均与放大滤波电路模块的输入端相接，所述放大滤波电路模块的输出端与A/D转换器的输入端相接，所述ARM微控制器模块的输出端接有太阳能充电电路和用于控制LED灯亮灭的继电器，所述太阳能充电电路接在太阳能电池板的输出端与蓄电池的输入端之间，所述继电器串联在蓄电池为LED灯供电的供电回路中，所述万向云台与所述ARM微控制器模块的输出端相接。

上述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块为ARM微控制器芯片LPC2312。

上述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述底板的底部涂覆有黑色颜料。

上述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述按键操作电路模块为4×4键盘。

上述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述放大滤波电路模块主要由运算放大器芯片LM358构成。

上述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述GPRS无线通信模块的型号为MC35i。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过太阳光线检测传感器对太阳光先进行实时检测，所述ARM微控制器模块根据太阳光线检测传感器检测到的太阳光线控制万向云台带动太阳能电池板旋转，使太阳能电池板实时跟踪太阳，使太阳能电池板总是处在最大的发电效率下。

2、本发明实现了车辆或行人来时太阳能路灯自动打开，车辆或行人离开时太阳能路灯自动关闭的效果，智能化程度高，且工作可靠性高。

3、本发明电压转换电路模块上接有用于为手机充电的USB接口，因此，用户能够通过将手机连接到USB接口上，方便地为手机充电，在蓄电池中有剩余电能时，可以对这部分电能加以利用，提高了太阳能电池组和蓄电池的利用率，同时还提供了一种方便洁净的能源供应，增加了太阳能路灯的功能。

4、本发明降低了太阳能路灯的耗电量，节约能源，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明降低了太阳能路灯的耗电量，节约能源，提高了太阳能路灯的智能化程度，提供了一种方便洁净的能源供应，增加了太阳能路灯的功能，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的电路原理框图。

图3为本发明太阳光线检测传感器的结构示意图。

附图标记说明:

1—太阳能路灯支柱；2—万向云台；3—太阳能电池板；

4—太阳光线检测传感器；4-1—底板；4-2—透光材料板；

4-3—光电元件；4-4—透明保护罩；5—太阳能路灯控制盒；

6—红外微波双鉴探测器；7—蓄电池；8—ARM微控制器模块；

8-1—A/D转换器；9—电压转换电路模块；10—晶振电路模块；

11—复位电路模块；12—GPRS无线通信模块；13—GPRS网络；

14—Internet网络；15—控制中心计算机；16—按键操作电路模块；

17—放大滤波电路模块；18—LED灯；19—继电器；

20—太阳能充电电路；21—USB接口。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括安装在太阳能路灯支柱1顶部的LED灯18和万向云台2，以及安装在万向云台2顶部的太阳能电池板3，所述太阳能电池板3的顶部几何中心位置处设置有用于对太阳光线进行实时检测的太阳光线检测传感器4，所述太阳能路灯支柱1上位于万向云台2的下方安装有太阳能路灯控制盒5，所述太阳能路灯支柱1上位于太阳能路灯控制盒5的下方安装有用于探测路上是否有行人或车辆通过的红外微波双鉴探测器6，所述太阳能路灯支柱1的底部安装有蓄电池7；所述太阳光线检测传感器4包括底板4-1和设置在底板4-1上且搭接成屋顶状的四块透光材料板4-2，四块透光材料板4-2的顶面中心位置处均粘接有一个光电元件4-3，四个所述光电元件4-3分别朝向东、南、西、北四个方向安装，所述底板4-1顶部固定连接有罩在四个所述光电元件4-3上方的半圆形的透明保护罩4-4；所述太阳能路灯控制盒5内设置有太阳能路灯控制电路板，所述太阳能路灯控制电路板上集成有太阳能路灯控制电路，所述太阳能路灯控制电路包括内部集成有A/D转换器8-1的ARM微控制器模块8和为太阳能路灯控制电路中各用电模块供电的电压转换电路模块9，以及与所述ARM微控制器模块8相接的晶振电路模块10、复位电路模块11和用于通过GPRS网络13和Internet网络14与设置在控制中心的控制中心计算机15无线连接并通信的GPRS无线通信模块12，所述电压转换电路模块9与蓄电池7的输出端相接，所述电压转换电路模块9上接有用于为手机充电的USB接口21，所述红外微波双鉴探测器6与所述ARM微控制器模块8的输入端相接，所述ARM微控制器模块8的输入端还接有用于参数设置的按键操作电路模块16和用于对太阳光线检测传感器4输出的信号进行放大滤波处理的放大滤波电路模块17，四个所述光电元件4-3的输出端均与放大滤波电路模块17的输入端相接，所述放大滤波电路模块17的输出端与A/D转换器8-1的输入端相接，所述ARM微控制器模块8的输出端接有太阳能充电电路20和用于控制LED灯18亮灭的继电器19，所述太阳能充电电路20接在太阳能电池板3的输出端与蓄电池7的输入端之间，所述继电器19串联在蓄电池7为LED灯18供电的供电回路中，所述万向云台2与所述ARM微控制器模块8的输出端相接。

本实施例中，所述ARM微控制器模块8为ARM微控制器芯片LPC2312。所述底板4-1的底部涂覆有黑色颜料。所述按键操作电路模块16为4×4键盘。所述放大滤波电路模块17主要由运算放大器芯片LM358构成。所述GPRS无线通信模块12的型号为MC35i。

本发明的工作过程为：太阳光线检测传感器4对太阳光先进行实时检测，所述ARM微控制器模块8根据太阳光线检测传感器4检测到的太阳光线控制万向云台2带动太阳能电池板3旋转，使太阳能电池板3实时跟踪太阳，使太阳能电池板3总是处在最大的发电效率下。在夜晚行人和车辆较少的情况下，当红外微波双鉴探测器6探测到路上有行人或车辆时，所述ARM微控制器模块8控制继电器19接通，继电器19接通了蓄电池7为LED灯18供电的供电回路，LED灯18点亮，否则，在路上有行人或车辆时，LED灯18熄灭，实现了车辆或行人来时太阳能路灯自动打开，车辆或行人离开时太阳能路灯自动关闭的效果，智能化程度高，且工作可靠性高。

另外，由于所述电压转换电路模块9上接有用于为手机充电的USB接口21，因此，用户能够通过将手机连接到USB接口21上，方便地为手机充电，在蓄电池中有剩余电能时，可以对这部分电能加以利用，提高了太阳能电池组和蓄电池的利用率，同时还提供了一种方便洁净的能源供应，增加了太阳能路灯的功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：包括安装在太阳能路灯支柱(1)顶部的LED灯(18)和万向云台(2)，以及安装在万向云台(2)顶部的太阳能电池板(3)，所述太阳能电池板(3)的顶部几何中心位置处设置有用于对太阳光线进行实时检测的太阳光线检测传感器(4)，所述太阳能路灯支柱(1)上位于万向云台(2)的下方安装有太阳能路灯控制盒(5)，所述太阳能路灯支柱(1)上位于太阳能路灯控制盒(5)的下方安装有用于探测路上是否有行人或车辆通过的红外微波双鉴探测器(6)，所述太阳能路灯支柱(1)的底部安装有蓄电池(7)；所述太阳光线检测传感器(4)包括底板(4-1)和设置在底板(4-1)上且搭接成屋顶状的四块透光材料板(4-2)，四块透光材料板(4-2)的顶面中心位置处均粘接有一个光电元件(4-3)，四个所述光电元件(4-3)分别朝向东、南、西、北四个方向安装，所述底板(4-1)顶部固定连接有罩在四个所述光电元件(4-3)上方的半圆形的透明保护罩(4-4)；所述太阳能路灯控制盒(5)内设置有太阳能路灯控制电路板，所述太阳能路灯控制电路板上集成有太阳能路灯控制电路，所述太阳能路灯控制电路包括内部集成有A/D转换器(8-1)的ARM微控制器模块(8)和为太阳能路灯控制电路中各用电模块供电的电压转换电路模块(9)，以及与所述ARM微控制器模块(8)相接的晶振电路模块(10)、复位电路模块(11)和用于通过GPRS网络(13)和Internet网络(14)与设置在控制中心的控制中心计算机(15)无线连接并通信的GPRS无线通信模块(12)，所述电压转换电路模块(9)与蓄电池(7)的输出端相接，所述电压转换电路模块(9)上接有用于为手机充电的USB接口(21)，所述红外微波双鉴探测器(6)与所述ARM微控制器模块(8)的输入端相接，所述ARM微控制器模块(8)的输入端还接有用于参数设置的按键操作电路模块(16)和用于对太阳光线检测传感器(4)输出的信号进行放大滤波处理的放大滤波电路模块(17)，四个所述光电元件(4-3)的输出端均与放大滤波电路模块(17)的输入端相接，所述放大滤波电路模块(17)的输出端与A/D转换器(8-1)的输入端相接，所述ARM微控制器模块(8)的输出端接有太阳能充电电路(20)和用于控制LED灯(18)亮灭的继电器(19)，所述太阳能充电电路(20)接在太阳能电池板(3)的输出端与蓄电池(7)的输入端之间，所述继电器(19)串联在蓄电池(7)为LED灯(18)供电的供电回路中，所述万向云台(2)与所述ARM微控制器模块(8)的输出端相接。

2.按照权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块(8)为ARM微控制器芯片LPC2312。

3.按照权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述底板(4-1)的底部涂覆有黑色颜料。

4.按照权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述按键操作电路模块(16)为4×4键盘。

5.按照权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述放大滤波电路模块(17)主要由运算放大器芯片LM358构成。

6.按照权利要求1所述的一种智能太阳能路灯系统，其特征在于：所述GPRS无线通信模块(12)的型号为MC35i。