CN105578658A - 一种太阳能led路灯控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能LED路灯控制系统，所述系统包括控制单元，包括：光敏传感器模块，单片机模块，开关模块；太阳能电池板；蓄电池单元，与太阳能电池板输出端连接，包括：升压模块，蓄电池模块，电源变换模块；一组LED负载，连接所述控制单元开关模块的输出端；备用电源单元，包括：外部电网；备用电源模块，其充电端连接外部电网。所述系统可有效防止日照光强不佳时，无法借由蓄电池储存电能的问题，以及连续阴雨时，蓄电池电量不足无法满足LED负载长期稳定供电的问题。

Description

一种太阳能LED路灯控制系统
技术领域
本发明属于光伏领域，具体地，涉及一种太阳能LED路灯控制系统。
背景技术
太阳能LED路灯利用日照中的太阳能供给LED路灯照明，因其具有节能、环保、寿命长等特点，可广泛应用于城市路灯照明。当前太阳能LED路灯主要包括用以将日照中的太阳能转化为电能的太阳能板、用以储存太阳能板中电能的蓄电装置及利用所述蓄电装置中的电能进行照明的LED灯。
然而，因天气多变化而致日照强度及时间难以保障，进而导致太阳能板输出端的电压不稳定：当光照条件较好时，太阳能板输出端的电压大于所述蓄电装置的电压，则此时，所述蓄电装置可接收太阳能板的电能进行充电，而当光照条件不好时，太阳能板输出端的电压小于所述蓄电装置的电压时，则此时，所述蓄电装置不能接收太阳能板的电能进行充电，从而使太阳能板中的经太阳能转化的电能得不到有效地储存。
此外，当面临连续阴雨天气时，所述蓄电装置因得不到有效地补给而长期处于末充满状态，此时若，所述蓄电装置仍按一种既定放电继续时间进行放电，则不出几天所述蓄电装置的电能就会全部耗完，如此，使得所述LED路灯不能正常的照明工作。
对此，目前国内主要存在如下专利：
专利公开号：CN202617430U，公开了一种太阳能LED路灯控制系统，其包括太阳能板，充电系统，蓄电装置，放电系统，LED照明装置，中央控制器；当日照条件不佳时，所述太阳能板输出端的电压低于所述蓄电装置的额定电压时，所述充电系统可运行升压充电模式，使所述充电输出端电压高于所述蓄电装置的额定电压，以使所述蓄电装置进行正常充电；此外，所述放电系统包括升压放电电路，因而，在放电为所述LED照明装置提供电能时，可使所述放电输出端的电压高于所述蓄电装置的额定电压，进而，在整个放电过程中所述蓄电装置输出电压可保持不变，且设定在某一较理想值，从而，使所述蓄电装置的放电深度得以控制在理想值内，进而，使所述蓄电装置寿命可以较长。然而，该系统采用中央控制器集中控制虽然精度较高但成本高昂，并且系统结构复杂，不利于维护。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能LED路灯控制系统。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种太阳能LED路灯控制系统，包括：控制单元，包括：光敏传感器模块；单片机模块，其输入端连接光敏传感器模块的输出端；开关模块，其输入端连接单片机模块的信号输出端；一太阳能电池板；蓄电池单元，与太阳能电池板输出端连接，包括：升压模块，其输入端与太阳能电池板输出端连接；储存太阳能电池板电能的蓄电池模块，其输入端与升压模块的输出端连接；电源变换模块，其输入端与蓄电池输出端连接，其输出端连接所述开关模块的输入端；一组LED负载，连接所述控制单元开关模块的输出端；备用电源单元，包括：外部电网；备用电源模块，其充电端连接外部电网，其放电端连接所述开关模块的输入端。
进一步地，所述升压模块包括boost电路及储能元件。
另，所述LED负载由若干LED并联而成。
另有，所述电源变换模块包括稳压器78L05、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，第一电容、第二电容并联于稳压器78L05的电压输入端，第三电容、第四电容并联于稳压器78L05的电压输出端。
再，所述备用电池为锂电池电源。
再有，所述开关模块为单刀三掷开关电路，包括一切换端和三个连接端。
且，所述单刀三掷开关电路的切换端连接LED负载，连接端一连接电源变换模块输出端，连接端二悬空，连接端三连接备用电源模块输出端。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种太阳能LED路灯控制系统，当日照条件不佳时，所述太阳能板输出端的电压低于所述蓄电装置的额定电压时，所述升压模块抬升太阳能电池板的输出电压，并稳定输出电压，使所述蓄电池模块进行正常的充电，进而，使得所述太阳能板中的经太阳能转化的电能得到高效地利用；使用电源变换模块使得输入LED的电压为其额定电压，保证LED负载正常工作；此外，添加了备用电源单元，使得连续阴雨天气，蓄电池模块电量不足时，备用电源模块能为LED长期稳定供电，保证了路灯的使用效果，并且能避免蓄电池过度放电。
附图说明
图1为本发明所提供的一种太阳能LED路灯控制系统的结构示意图。
图2为本发明提供的一种太阳能LED路灯控制系统的电源变换模块的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
参照图1~图2，本发明所提供的一种太阳能LED路灯控制系统，包括：控制单元，包括：光敏传感器模块；单片机模块，其输入端连接光敏传感器模块的输出端；开关模块，其输入端连接单片机模块的信号输出端；一太阳能电池板；蓄电池单元，与太阳能电池板输出端连接，包括：升压模块，其输入端与太阳能电池板输出端连接；储存太阳能电池板电能的蓄电池模块，其输入端与升压模块的输出端连接；电源变换模块，其输入端与蓄电池输出端连接，其输出端连接所述开关模块的输入端；一组LED负载，连接所述控制单元开关模块的输出端；备用电源单元，包括：外部电网；备用电源模块，其充电端连接外部电网，其放电端连接所述开关模块的输入端。
进一步地，所述升压模块包括boost电路及储能元件。
另，所述LED负载由若干LED并联而成。
另有，所述电源变换模块包括稳压器78L05、第一电容1、第二电容2、第三电容3和第四电容4，第一电容1、第二电容2并联于稳压器78L05的电压输入端，第三电容3、第四电容4并联于稳压器78L05的电压输出端。第一电容1和第四电容4起滤波作用，第二电容2和第三电容3起高频旁路作用，将高频信号旁路到地面。
再，所述备用电池为锂电池电源。
再有，所述开关模块为单刀三掷开关电路，包括一切换端和三个连接端。
且，所述单刀三掷开关电路的切换端连接LED负载，连接端一连接电源变换模块输出端，连接端二悬空，连接端三连接备用电源模块输出端。
本发明所提供的一种太阳能LED路灯控制系统的使用方式如下：
所述太阳能电池板用以接收日光中的太阳能，将太阳能转化为电能，输送给蓄电池模块，借由蓄电池模块储存电能。然而，由于天气变化无常，太阳能电池板输出端电压不稳定，时而低于蓄电池模块的额定电压。当太阳能电池板输出电压低于蓄电池模块额定电压时，所述升压模块使得蓄电池模块输入端电压大于蓄电池模块的额定电压，因而所述蓄电池模块仍可以正常充电。电源变换模块使用稳压芯片，使得输入LED的电压为其额定电压，保证LED负载正常工作。并联在稳压芯片两端的第一电容1和第四电容4起滤波作用，第二电容2和第三电容3起高频旁路作用，将高频信号旁路到地面。
控制单元的光敏传感器接收外界光强信息，并发送给单片机进行判断处理。光强较弱时，单片机控制开关模块，将LED负载与蓄电池模块连接，开启LED灯。蓄电池模块电量不足时，单片机控制开关模块将LED负载与备用电源模块连接，备用电源模块能为LED长期稳定供电，保证了路灯的使用效果，并且能避免蓄电池过度放电。外界光强变强后，单片机控制开关模块，将LED负载与单刀三掷开关悬空的连接端连接，关闭LED灯。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，包括：控制单元，包括：光敏传感器模块；单片机模块，其输入端连接光敏传感器模块的输出端；开关模块，其输入端连接单片机模块的信号输出端；一太阳能电池板；蓄电池单元，与太阳能电池板输出端连接，包括：升压模块，其输入端与太阳能电池板输出端连接；储存太阳能电池板电能的蓄电池模块，其输入端与升压模块的输出端连接；电源变换模块，其输入端与蓄电池输出端连接，其输出端连接所述开关模块的输入端；一组LED负载，连接所述控制单元开关模块的输出端；备用电源单元，包括：外部电网；备用电源模块，其充电端连接外部电网，其放电端连接所述开关模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述升压模块包括boost电路及储能元件。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述LED负载由若干LED并联而成。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述电源变换模块包括稳压器78L05、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，第一电容、第二电容并联于稳压器78L05的电压输入端，第三电容、第四电容并联于稳压器78L05的电压输出端。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述备用电池为锂电池电源。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述开关模块为单刀三掷开关电路，包括一切换端和三个连接端。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述单刀三掷开关电路的切换端连接LED负载，连接端一连接电源变换模块输出端，连接端二悬空，连接端三连接备用电源模块输出端。
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