CN113923831A - 一种智能化太阳能路灯控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能化太阳能路灯控制系统，涉及太阳能路灯自动控制技术领域。该种智能化太阳能路灯控制系统，包括太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器；所述太阳能路灯与主蓄电池通过两根主供电导线电性连接，所述主蓄电池与副蓄电池之间连接有两根第一连接导线，所述太阳能光伏发电板与副蓄电池正负极之间连接有两根第二连接导线，所述主控制器与两根第一连接导线之间并联有两根控制导线；所述主控制器的两个接线端预留有两根市电连接导线。通过设计环境亮度监测模块、亮度调节模块、过充保护模块、供电切换模块、故障诊断模块、信号接收模块以及声控控制模块，可以实现对太阳能路灯的智能调节和控制，工作效率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能路灯自动控制技术领域，具体为一种智能化太阳能路灯控制系统。
背景技术
太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池（胶体电池）储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯，无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点。可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所，太阳能电池组件一般选用单晶硅或者多晶硅太阳能电池组件；LED灯头一般选用大功率LED光源；控制器一般放置在灯杆内，具有光控、时控制、过充过放保护及反接保护，更高级的控制器更具备四季调整亮灯时间功能、半功率功能、智能充放电功能等；蓄电池一般放置于地下或者会有专门的蓄电池保温箱，可采用阀控式铅酸蓄电池、胶体蓄电池、铁铝蓄电池或者锂电池等。太阳能灯具全自动工作，不需要挖沟布线。
随着人们节能环保意识的增强，同时为了降低能源消耗，太阳能路灯在很多公共场合都有了广泛的应用，目前很多太阳能路灯都能实现自动控制，能够根据设定的时段自动开启过关闭，这种控制方式虽然简单便捷，但也存在较大的缺陷，现有太阳能路灯多是单独依靠太阳能发电或辅助的风能进行发电储能，在连续的阴雨天使用时，蓄电池按照设定的定时控制程序通常也只能勉强保证两至三天的正常照明供电，一旦储存的电能耗尽，太阳能路灯则无法继续提供照明，从而对夜间来往的车辆无法起到更好的照明和引导作用，从而大大增加了道路安全隐患。
为此，我们研发出了新的一种智能化太阳能路灯控制系统。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能化太阳能路灯控制系统，解决了现有太阳能路灯多是单独依靠太阳能发电或辅助的风能进行发电储能，在连续的阴雨天使用时，蓄电池按照设定的定时控制程序通常也只能勉强保证两至三天的正常照明供电，一旦储存的电能耗尽，太阳能路灯则无法继续提供照明，从而对夜间来往的车辆无法起到更好的照明和引导作用，从而大大增加了道路安全隐患的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能化太阳能路灯控制系统，包括太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器；
所述太阳能路灯与主蓄电池通过两根主供电导线电性连接，所述主蓄电池与副蓄电池之间连接有两根第一连接导线，所述太阳能光伏发电板与副蓄电池正负极之间连接有两根第二连接导线，所述主控制器与两根第一连接导线之间并联有两根控制导线；
所述主控制器的两个接线端预留有两根市电连接导线，通过预留市电连接导线，可以根据路灯的实际需求考虑是否连接市电，连接市电后在紧急情况下，可保证太阳能路灯的正常照明；
所述主控制器包括环境亮度监测模块、亮度调节模块、过充保护模块、供电切换模块、故障诊断模块、信号接收模块以及声控控制模块。
优选的，所述太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器之间分别通过主供电导线电性、第一连接导线、第二连接导线以及控制导线形成并联电路，通过将太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器并联连接，从而使主控制器可以控制主蓄电池、副蓄电池为太阳能路灯的供电情况，以便实现太阳能路灯照明的智能控制。
优选的，所述太阳能光伏发电板通过吸收光能优先为主蓄电池充电，主蓄电池充电完成后电，主蓄电池的电流经两根第一连接导线为副蓄电池充电，正常情况下主要由主蓄电池放电，为太阳能路灯供电照明，副蓄电池作为备用电源使用，只有在主蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，副蓄电池才会工作，副蓄电池在正常用电情况下会始终保持满电状态，以备应急供电。
优选的，所述主控制器的亮度监测模块通过监测环境亮度，并反馈至主控制器的中央处理单元，由中央处理单元控制太阳能路灯的开关，环境亮度低于设定值时太阳能路灯自动开启，环境亮度高于设定值时太阳能路灯自动关闭，太阳能路灯的照明时间不再局限于每天设定的照明时间，在白天的阴雨天，当周围的亮度低于设定值时，太阳能路灯也会自动开启，以保证对道路的照明。
优选的，所述主控制器根据太阳能光伏发电板发电情况以及主蓄电池、副蓄电池的电量剩余情况，自动通过亮度调节模块控制太阳能路灯的功率，以降低太阳能路灯的亮度，延长太阳能路灯的照明时长。
优选的，所述主控制器检测到主蓄电池和副蓄电池充电完成后，过充保护模块自动断开主蓄电池和副蓄电池的连接，并自动开启太阳能路灯消耗过剩电能，过充保护模块在电能过剩的状态下可以对主蓄电池和副蓄电池起到保护作用，防止主蓄电池和副蓄电池因过量充电而发生故障或降低使用寿命。
优选的，所述主控制器检测到主蓄电池和副蓄电池电能耗尽后，为保证照明，供电切换模块会自动接通市电，由市电为主蓄电池和副蓄电池优先充电，并同步为太阳能路灯供电，保证照明。
优选的，所述主控制器的故障诊断模块可以自动诊断太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板以及主控制器自身的故障。
优选的，所述主控制器的信号接收模块可以接收实时天气信息并反馈至主控制器的中央处理单元，并根据实时天气以及近期天气状态自动调整太阳能路灯的功率，以延长太阳能路灯的照明时长。
优选的，所述主蓄电池和副蓄电池均为锂电池，且由主蓄电池为太阳能路灯正常供电；
进一步的，当主蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，主控制器控制主蓄电池自动断开，由副蓄电池为太阳能路灯供电；当副蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，主控制器控制副蓄电池自动断开，太阳能路灯停止照明，主控制器的声控控制模块启动；当太阳能路灯周围10m范围内声音分贝超过60分贝时，太阳能路灯自动开启，并亮灯延时30秒，当主蓄电池和副蓄电池的电量低于极值后，主控制器控制主蓄电池和副蓄电池自动断开，停止供电。
（三）有益效果
本发明提供了一种智能化太阳能路灯控制系统。具备以下有益效果：
1、该种智能化太阳能路灯控制系统，通过设计环境亮度监测模块、亮度调节模块、过充保护模块、供电切换模块、故障诊断模块、信号接收模块以及声控控制模块，可以实现对太阳能路灯的智能调节和控制，其整体的工作效率大大提高。
2、该种智能化太阳能路灯控制系统，通过设计智能控制系统，可以根据实际储能以及发电情况，对太阳能路灯的功率进行智能调节，以尽量延长太阳能路灯的照明时长，保证对夜间来往的车辆的照明和引导，降低道路安全隐患。
附图说明
图1为本发明智能化太阳能路灯控制系统的电路连接结构示意图；
图2为本发明主控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-6所示，本发明实施例提供一种智能化太阳能路灯控制系统，包括太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器；
太阳能路灯与主蓄电池通过两根主供电导线电性连接，主蓄电池与副蓄电池之间连接有两根第一连接导线，太阳能光伏发电板与副蓄电池正负极之间连接有两根第二连接导线，主控制器与两根第一连接导线之间并联有两根控制导线；太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器之间分别通过主供电导线电性、第一连接导线、第二连接导线以及控制导线形成并联电路，通过将太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器并联连接，从而使主控制器可以控制主蓄电池、副蓄电池为太阳能路灯的供电情况，以便实现太阳能路灯照明的智能控制；太阳能光伏发电板通过吸收光能优先为主蓄电池充电，主蓄电池充电完成后电，主蓄电池的电流经两根第一连接导线为副蓄电池充电，正常情况下主要由主蓄电池放电，为太阳能路灯供电照明，副蓄电池作为备用电源使用，只有在主蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，副蓄电池才会工作，副蓄电池在正常用电情况下会始终保持满电状态，以备应急供电。
主控制器的两个接线端预留有两根市电连接导线，通过预留市电连接导线，可以根据路灯的实际需求考虑是否连接市电，连接市电后在紧急情况下，可保证太阳能路灯的正常照明；
主控制器包括环境亮度监测模块、亮度调节模块、过充保护模块、供电切换模块、故障诊断模块、信号接收模块以及声控控制模块；
主控制器的亮度监测模块通过监测环境亮度，并反馈至主控制器的中央处理单元，由中央处理单元控制太阳能路灯的开关，环境亮度低于设定值时太阳能路灯自动开启，环境亮度高于设定值时太阳能路灯自动关闭，太阳能路灯的照明时间不再局限于每天设定的照明时间，在白天的阴雨天，当周围的亮度低于设定值时，太阳能路灯也会自动开启，以保证对道路的照明。
主控制器根据太阳能光伏发电板发电情况以及主蓄电池、副蓄电池的电量剩余情况，自动通过亮度调节模块控制太阳能路灯的功率，以降低太阳能路灯的亮度，延长太阳能路灯的照明时长。
主控制器检测到主蓄电池和副蓄电池充电完成后，过充保护模块自动断开主蓄电池和副蓄电池的连接，并自动开启太阳能路灯消耗过剩电能，过充保护模块在电能过剩的状态下可以对主蓄电池和副蓄电池起到保护作用，防止主蓄电池和副蓄电池因过量充电而发生故障或降低使用寿命。
主控制器检测到主蓄电池和副蓄电池电能耗尽后，为保证照明，供电切换模块会自动接通市电，由市电为主蓄电池和副蓄电池优先充电，并同步为太阳能路灯供电，保证照明。
主控制器的故障诊断模块可以自动诊断太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板以及主控制器自身的故障。
主控制器的信号接收模块可以接收实时天气信息并反馈至主控制器的中央处理单元，并根据实时天气以及近期天气状态自动调整太阳能路灯的功率，以延长太阳能路灯的照明时长。
主蓄电池和副蓄电池均为锂电池，且由主蓄电池为太阳能路灯正常供电；
进一步的，当主蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，主控制器控制主蓄电池自动断开，由副蓄电池为太阳能路灯供电；当副蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，主控制器控制副蓄电池自动断开，太阳能路灯停止照明，主控制器的声控控制模块启动；当太阳能路灯周围10m范围内声音分贝超过60分贝时，太阳能路灯自动开启，并亮灯延时30秒，当主蓄电池和副蓄电池的电量低于极值后，主控制器控制主蓄电池和副蓄电池自动断开，停止供电。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：包括太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器；
所述太阳能路灯与主蓄电池通过两根主供电导线电性连接，所述主蓄电池与副蓄电池之间连接有两根第一连接导线，所述太阳能光伏发电板与副蓄电池正负极之间连接有两根第二连接导线，所述主控制器与两根第一连接导线之间并联有两根控制导线；
所述主控制器的两个接线端预留有两根市电连接导线；
所述主控制器包括环境亮度监测模块、亮度调节模块、过充保护模块、供电切换模块、故障诊断模块、信号接收模块以及声控控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板和主控制器之间分别通过主供电导线电性、第一连接导线、第二连接导线以及控制导线形成并联电路。
3.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述太阳能光伏发电板通过吸收光能优先为主蓄电池充电，主蓄电池充电完成后电，主蓄电池的电流经两根第一连接导线为副蓄电池充电。
4.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述主控制器的亮度监测模块通过监测环境亮度，并反馈至主控制器的中央处理单元，由中央处理单元控制太阳能路灯的开关，环境亮度低于设定值时太阳能路灯自动开启，环境亮度高于设定值时太阳能路灯自动关闭。
5.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述主控制器根据太阳能光伏发电板发电情况以及主蓄电池、副蓄电池的电量剩余情况，自动通过亮度调节模块控制太阳能路灯的功率，以降低太阳能路灯的亮度，延长太阳能路灯的照明时长。
6.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述主控制器检测到主蓄电池和副蓄电池充电完成后，过充保护模块自动断开主蓄电池和副蓄电池的连接，并自动开启太阳能路灯消耗过剩电能。
7.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述主控制器检测到主蓄电池和副蓄电池电能耗尽后，为保证照明，供电切换模块会自动接通市电，由市电为主蓄电池和副蓄电池优先充电，并同步为太阳能路灯供电，保证照明。
8.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述主控制器的故障诊断模块可以自动诊断太阳能路灯、主蓄电池、副蓄电池、太阳能光伏发电板以及主控制器自身的故障。
9.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述主控制器的信号接收模块可以接收实时天气信息并反馈至主控制器的中央处理单元，并根据实时天气以及近期天气状态自动调整太阳能路灯的功率，以延长太阳能路灯的照明时长。
10.根据权利要求1所述的一种智能化太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述主蓄电池和副蓄电池均为锂电池，且由主蓄电池为太阳能路灯正常供电；
进一步的，当主蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，主控制器控制主蓄电池自动断开，由副蓄电池为太阳能路灯供电；当副蓄电池的剩余电能低于设定的应急电量时，主控制器控制副蓄电池自动断开，太阳能路灯停止照明，主控制器的声控控制模块启动；当太阳能路灯周围10m范围内声音分贝超过60分贝时，太阳能路灯自动开启，并亮灯延时30秒，当主蓄电池和副蓄电池的电量低于极值后，主控制器控制主蓄电池和副蓄电池自动断开，停止供电。
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