CN108386810A - 一种太阳能发电的自控路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能发电的自控路灯，包括LED路灯、太阳能面板、太阳能面板支架、灯杆、路灯控制箱和灯杆底座；所述LED路灯和路灯控制箱安装在灯杆的顶部；所述太阳能面板通过太阳能面板支架安装在灯杆的顶端；所述路灯控制箱包括光电转换电路、电池、ARM微处理器、驱动电路和继电器电路；利用太阳能面板面积较大和很难被其他物体遮挡的优势，使用太阳能面板产生的变化缓慢且稳定的电流来控制路灯开启和关闭，相比光控路灯，控制更加有效，降低频繁波动性，消除灯光被频繁开启和关闭的现象，避免路灯闪烁受损，实现节能安全、受外界因素小、自动可控和提高路灯使用寿命的目的。

Description

一种太阳能发电的自控路灯
技术领域
本发明涉及太阳能路灯控制技术领域，具体是指一种太阳能发电的自控路灯。
背景技术
路灯是道路照明的主要设施，随着社会和新能源技术的发展，太阳能路灯越来越多地投入使用。特别是偏避山区和农村的路灯，采用有线供电安装难、成本高，线路容易破坏，若使用太阳能发电的自控路灯，不需要牵电源线，哪里需要哪里就可以安装太阳能发电的自控路灯，不需要人工开启和关闭路灯，安装方便，节能安全。目前自控路灯多数是光控路灯，一般在路灯控制器中安装有光敏电阻等光敏元件，通过光敏元件感受外部光照强度，自动关闭或开启路灯。但光敏元件小，接触面积小，容易被其他物体遮挡，影响性能，且受雷雨天闪电的光照、飘云和树叶遮挡等现象影响大，使灯光控制器产生误判。因此，研究结构简单、安装方便、节能安全和受外界因素小的一种太阳能发电的自控路灯显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题，提供了一种太阳能发电的自控路灯，设计一种结构简单、安装方便、节能安全和受外界因素小的一种太阳能发电的自控路灯。利用太阳能面板作为感受外部光照强度的感光元件，不需要额外增加电子元件，降低成本，且太阳能面板面积较大，很难被其他物体遮挡控制，受外界影响因素小，利用太阳能面板产生的电流来控制路灯开启和关闭，相比光控路灯，电流变化缓慢，控制更加有效，降低频繁波动性，消除灯光被频繁开启和关闭的现象，避免路灯闪烁受损。实现节能安全、受外界因素小、自动可控和提高路灯使用寿命的目的。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：包括LED路灯、太阳能面板、太阳能面板支架、灯杆、路灯控制箱和灯杆底座；所述LED路灯和路灯控制箱安装在灯杆的顶部；所述太阳能面板通过太阳能面板支架安装在灯杆的顶端；所述路灯控制箱包括光电转换电路、电池、ARM微处理器、驱动电路和继电器电路；所述电池分别为ARM微处理器、驱动电路和继电器电路供电；所述电池通过继电器电路为LED路灯供电。
本发明结构简单、安装方便、节能安全和受外界因素小，不需要牵电源线，哪里需要哪里就可以安装，不需要人工开启和关闭路灯，利用太阳能面板面积较大和很难被其他物体遮挡的优势，使用太阳能面板产生的变化缓慢且稳定的电流来控制路灯开启和关闭，相比光控路灯，控制更加有效，降低频繁波动性，消除灯光被频繁开启和关闭的现象，避免路灯闪烁受损，实现节能安全、受外界因素小、自动可控和提高路灯使用寿命的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的所述路灯控制箱的电路原理图。
图1中：1-LED路灯、2-太阳能面板、3-太阳能面板支架、4-灯杆、5-路灯控制箱和6-灯杆底座。
图2中：1-LED路灯、2-太阳能面板、5-路灯控制箱、51-光电转换电路、52-电池、53-ARM微处理器、54-驱动电路和55-继电器电路。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图和具体实施方式，对本发明实施的技术方案进行详细说明。显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明中的实施例均属于本发明的保护范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：包括LED路灯(1)、太阳能面板(2)、太阳能面板支架(3)、灯杆(4)、路灯控制箱(5)和灯杆底座(6)；所述LED路灯(1)和路灯控制箱(5)安装在灯杆(4)的顶部；所述太阳能面板(2)通过太阳能面板支架(3)安装在灯杆(4)的顶端；所述路灯控制箱(5)包括光电转换电路(51)、电池(52)、ARM微处理器(53)、驱动电路(54)和继电器电路(55)；所述电池(52)分别为ARM微处理器(53)、驱动电路(54)和继电器电路(55)供电；所述电池(52)通过继电器电路(55)为LED路灯(1)供电。
所述光电转换电路(51)，一端与太阳能面板(2)相连，一端与电池(52)相连，一端与ARM微处理器(53)相连，用于将太阳能面板(2)采集的光能转变为电能，给电池(52)充电，并将电流状态传送给ARM微处理器(53)处理。
所述ARM微处理器(53)与驱动电路(54)相连，对太阳能面板(2)采集的光能转变为电能的电流状态进行处理，并将处理后的控制信号输入到驱动电路(54)中。
所述驱动电路(54)一端与ARM微处理器(53)相连，一端与继电器电路(55)相连，用于放大由ARM微处理器(53)输出的控制信号。
所述继电器电路(55)一端与驱动电路(54)相连，一端连接到LED路灯(1)上，用于控制LED路灯(1)的开启和关闭。
所述ARM微处理器(1)采用ARM7TDMI微处理器。
所述ARM微处理器(1)对光电转换电路(51)传输的电流状态信号进行如下处理：所述ARM微处理器(1)接收电流状态信号，与ARM微处理器(1)中存贮的继电器电路(55)开启和关闭的设定值进行比较，电流状态信号低于开启LED路灯(1)的设定值，ARM微处理器(1)开始计时，并记录当前的电流状态信号的数值I0；每隔6秒采集1次电流状态信号，重复10次，并记录每次电流状态信号的数值为I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7，I8，I9，I10；计算10次电流状态信号数值的平均值，与设定的开启值比较，若电流状态信号数值的平均值低于设定的开启值则开启LED路灯(1)，因为电流状态信号数值越小，说明太阳能面板(2)采集的光能转变为电能越少，进而说明当时光线越弱和环境越暗，则需要开灯； 相反，电流状态信号高于关闭LED路灯(1)的设定值，ARM微处理器(1)开始计时，并记录当前的电流状态信号的数值I0；每隔6秒采集1次电流状态信号，重复10次，并记录每次电流状态信号的数值为I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7，I8，I9，I10；计算10次电流状态信号数值的平均值，与设定的关闭值比较，若电流状态信号数值的平均值高于设定的关闭值则关闭LED路灯(1)；因为电流状态信号数值越大，说明太阳能面板(2)采集的光能转变为电能越多，进而说明当时光线越强和环境越亮，则需要关灯。
存贮在ARM微处理器(1)中开启和关闭LED路灯(1)的电流设定值都为30mA。
自然光的光照变化通常是缓慢的，与雷雨天的闪电、飘云和树叶临时遮挡的光照变化是显然不同的，通过计算面板面积较大的太阳能板产生的变化缓慢且稳定的电流来控制路灯开启和关闭，避免光控路灯容易误判的现象，消除灯光被频繁开启和关闭的现象，避免路灯闪烁受损。
本发明结构简单、安装方便、节能安全和受外界因素小，不需要牵电源线，哪里需要哪里就可以安装，不需要人工开启和关闭路灯，利用太阳能面板面积较大和很难被其他物体遮挡的优势，使用太阳能面板产生的变化缓慢且稳定的电流来控制路灯开启和关闭，相比光控路灯，控制更加有效，降低频繁波动性，消除灯光被频繁开启和关闭的现象，避免路灯闪烁受损，实现节能安全、受外界因素小、自动可控和提高路灯使用寿命的目的。
本发明并不局限于前述的具体实施例，本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征、新思路或任何新的组合，可以理解在不脱离本发明的原理下可能进行的多种变化和等同替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种太阳能发电的自控路灯，包括LED路灯(1)、太阳能面板(2)、太阳能面板支架(3)、灯杆(4)、路灯控制箱(5)和灯杆底座(6)；所述LED路灯(1)和路灯控制箱(5)安装在灯杆(4)的顶部；所述太阳能面板(2)通过太阳能面板支架(3)安装在灯杆(4)的顶端；所述路灯控制箱(5)包括光电转换电路(51)、电池(52)、ARM微处理器(53)、驱动电路(54)和继电器电路(55)；所述电池(52)分别为ARM微处理器(53)、驱动电路(54)和继电器电路(55)供电；所述电池(52)通过继电器电路(55)为LED路灯(1)供电。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的自控路灯，其特征在于：所述光电转换电路(51)，一端与太阳能面板(2)相连，一端与电池(52)相连，一端与ARM微处理器(53)相连，用于将太阳能面板(2)采集的光能转变为电能，给电池(52)充电，并将电流状态传送给ARM微处理器(53)处理。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的自控路灯，其特征在于：所述ARM微处理器(53)与驱动电路(54)相连，对太阳能面板(2)采集的光能转变为电能的电流状态进行处理，并将处理后的控制信号输入到驱动电路(54)中。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的自控路灯，其特征在于：所述驱动电路(54)一端与ARM微处理器(53)相连，一端与继电器电路(55)相连，用于放大由ARM微处理器(53)输出的控制信号。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的自控路灯，其特征在于：所述继电器电路(55)一端与驱动电路(54)相连，一端连接到LED路灯(1)上，用于控制LED路灯(1)的开启和关闭。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的自控路灯，其特征在于：所述ARM微处理器(1)采用ARM7TDMI微处理器。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能发电的自控路灯，其特征在于：所述ARM微处理器(1)对光电转换电路(51)传输的电流状态信号进行如下处理：所述ARM微处理器(1)接收电流状态信号，与ARM微处理器(1)中存贮的继电器电路(55)开启和关闭的设定值进行比较，电流状态信号低于开启LED路灯(1)的设定值，ARM微处理器(1)开始计时，并记录当前的电流状态信号的数值I0；每隔6秒采集1次电流状态信号，重复10次，并记录每次电流状态信号的数值为I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7，I8，I9，I10；计算10次电流状态信号数值的平均值，与设定的开启值比较，若电流状态信号数值的平均值低于设定的开启值则开启LED路灯(1)，因为电流状态信号数值越小，说明太阳能面板(2)采集的光能转变为电能越少，进而说明当时光线越弱和环境越暗，则需要开灯；相反，电流状态信号高于关闭LED路灯(1)的设定值，ARM微处理器(1)开始计时，并记录当前的电流状态信号的数值I0；每隔6秒采集1次电流状态信号，重复10次，并记录每次电流状态信号的数值为I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7，I8，I9，I10；计算10次电流状态信号数值的平均值，与设定的关闭值比较，若电流状态信号数值的平均值高于设定的关闭值则关闭LED路灯(1)；因为电流状态信号数值越大，说明太阳能面板(2)采集的光能转变为电能越多，进而说明当时光线越强和环境越亮，则需要关灯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111315084A (zh) * 2018-12-10 2020-06-19 成都胜隆伟业灯具有限公司 一种太阳能路灯综合监控系统

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