CN114554653A - 一种太阳能交通指示灯 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能交通指示灯,包括充放电控制电路、采样电路、控制电路、调光电路和滤波电路。充放电控制电路包括充电回路和放电回路,当充电回路导通时蓄能装置充电,当充电回路截止时蓄能装置输出的电能经过滤波电路滤波后为调光电路提供电源。采样电路用于当充电回路断开时输出第一采样电信号,控制电路依据是否接收到第一采样电信号输出第一调光电信号或第二调光电信号,以用于调光电路响应第一调光电信号或第二调光电信号控制太阳能交通指示灯保持第一亮度或第二亮度,其中第二亮度小于第一亮度。由于通过对充电回路进行采样,太阳能交通指示灯实现了白天和夜晚状态的检测,使得太阳能交通指示灯可以依据天气亮度控制指示灯的亮度。

Description

一种太阳能交通指示灯
技术领域
本申请涉及交通指示灯技术领域,具体涉及一种太阳能交通指示灯。
背景技术
太阳能作为新兴能源之一,已广泛用在交通系统上。例如,使用太阳能供电的路灯系统,其基本要求是白天充电晚上点灯,为了满足该基本功能太阳能供电系统通过采用光敏电阻或检测电池板电压这两种方式来实现自动控制。由于光敏电阻对光照比较敏感,随着光照强度的不同,所输出的电阻值也不同,光照越强,阻值越低。但是光敏电阻存在较大的不确定性,因为在阴天、雨天,光照强度比较低,可能就触发了供电系统,而且在何种暗度下开始点灯也比较难以设定。采用检测电池板电压方式的核心器件为比较器,将太阳能电池板接在比较器的反相输入端,比较器的同相输入端接入电位器,通过调节电位器可以实现触发电压的设置。然而使用太阳能供电的交通指示灯,还需要实现白天和夜晚的调光功能,就需要对白天和夜晚的状态进行检测。在太阳能交通指示灯的太阳能充放电控制电路中,太阳能电池板与蓄能电池的连接方式包括共阴极或共阳极两种,共阴极是指太阳能电池板与蓄能电池的负极连接在一起,太阳能交通指示灯实现白天和夜晚状态的检测比较容易,可以直接判断太阳能板正极电压的高低进行判断。共阳极是指太阳能电池板与蓄能电池的正极连接在一起,采用共阳极方式连接的太阳能交通指示灯,由于太阳能电池板的正极与充电电池的正极相连,就无法通过判断太阳能板正极电压的高低来实现白天和夜晚状态的检测了。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是采用共阳极方式连接的太阳能交通指示灯如何进行白天和夜晚状态的检测。
根据第一方面,一种实施例中提供一种太阳能交通指示灯,包括充放电控制电路、采样电路、控制电路、调光电路和滤波电路;
所述充放电控制电路包括充电回路和放电回路;所述充电回路包括第一连接端和第二连接端,所述充电回路的第一连接端用于与所述太阳能交通指示灯的太阳能电池板的负连接端连接,所述充电回路的第二连接端用于与所述太阳能交通指示灯的蓄能装置的负连接端连接;所述放电回路包括第一连接端和第二连接端,所述放电回路的第一连接端用于与所述蓄能装置的负连接端连接,所述放电回路的第二连接端与所述滤波电路连接;所述太阳能电池板的正输出端与所述蓄能装置的正连接端连接,当所述充电回路导通时,所述太阳能电池板向所述蓄能装置充电,所述放电回路在蓄能装置充电或放电时都导通,当所述充电回路截止时,所述蓄能装置输出电能给所述滤波电路;
所述滤波电路包括第一连接端、第二连接端和第三连接端,所述滤波电路的第一连接端用于与所述蓄能装置的正连接端连接,所述滤波电路的第二连接端与所述放电回路的第二连接端连接,所述滤波电路的第三连接端与所述调光电路连接;所述滤波电路用于将所述蓄能装置输出的电能滤波后输出给所述调光电路,以为所述调光电路提供电源;
所述采样电路包括第一连接端和第二连接端,所述采样电路的第一连接端与所述充电回路的第一连接端连接,所述采样电路的第二连接端与所述控制电路连接;所述采样电路用于当所述充电回路断开时,输出第一采样电信号给所述控制电路;
所述控制电路包括第一连接端和第二连接端,所述控制电路的第一连接端与所述采样电路的第二连接端连接,所述控制电路的第二连接端与所述调光电路连接;所述控制电路用于未接收到所述采样电路发出的所述第一采样电信号时,输出第一调光电信号给所述调光电路,当接收到所述采样电路发出的所述第一采样电信号时,输出第二调光电信号给所述调光电路;
所述调光电路包括第一连接端和第二连接端,所述调光电路的第一连接端与所述控制电路的第二连接端连接,所述调光电路的第二连接端与所述滤波电路连接;所述调光电路用于控制所述太阳能交通指示灯的亮度,当所述调光电路接收到所述第一调光电信号时控制所述太阳能交通指示灯保持第一亮度,当所述调光电路接收到所述第二调光电信号时控制所述太阳能交通指示灯保持第二亮度,所述第二亮度小于所述第一亮度。
一实施例中,还包括稳压电路,所述稳压电路包括第一连接端和第二连接端,所述稳压电路的第一连接端与所述滤波电路的第三连接端连接,所述稳压电路的第二连接端与所述控制电路连接;所述稳压电路用于将所述滤波电路输出的电能转换为第一电压源,以为所述控制电路提供电源。
一实施例中,所述采样电路包括二极管D11、电阻R10、电阻R11和电容C10;二极管D11和电阻R10串联,串联后的一端与所述采样电路的第一连接端连接,串联后的另一与所述采样电路的第二连接端连接;电阻R11的一端与所述采样电路的第二连接端连接,另一端接地;电容C10的一端与所述采样电路的第二连接端连接,另一端接地。
一实施例中,所述采样电路还包括电容C11,电容C11的一端与所述采样电路的第二连接端连接,另一端接地。一实施例中,所述二极管D11包括整流二极管、开关二极管、肖特基二极管或稳压二极管。一实施例中,所述电阻10包括碳膜电阻或金属皮膜电阻;和/或,所述电阻11包括碳膜电阻或金属皮膜电阻。一实施例中,所述电容C11包括电解电容或固态电容;和/或,所述电容C12包括电解电容或固态电容。一实施例中,所述第一采样电信号包括大于零伏的电压信号。一实施例中,所述第一亮度是所述第二亮度的两倍。一实施例中,所述滤波电路包括二极管D12和电容C12;二极管D12的一端与所述滤波电路的第一连接端连接,另一端与所述滤波电路的第三连接端连接;电容C12的一端与所述滤波电路的第三连接端连接,另一端与所述滤波电路的第二连接端连接,所述滤波电路的第二连接端接地。
依据上述实施例的太阳能交通指示灯,包括充放电控制电路、采样电路、控制电路、调光电路和滤波电路。充放电控制电路包括充电回路和放电回路,当充电回路导通时蓄能装置充电,放电回路在蓄能装置充电或放电时都导通,当充电回路截止时蓄能装置放电,蓄能装置输出的电能经过滤波电路滤波后为调光电路提供电源。采样电路用于当充电回路断开时输出第一采样电信号,控制电路依据是否接收到第一采样电信号输出第一调光电信号或第二调光电信号,以用于调光电路响应第一调光电信号或第二调光电信号控制太阳能交通指示灯保持第一亮度或第二亮度,其中第二亮度小于第一亮度。由于通过对充电回路进行采样,太阳能交通指示灯实现了白天和夜晚状态的检测,使得太阳能交通指示灯可以依据天气亮度控制指示灯的亮度。
附图说明
图1为一种实施例中太阳能交通指示灯的结构连接示意图;
图2为一种实施例中太阳能交通指示灯的电路连接示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
本申请是针对共阳极方式连接的太阳能交通指示灯如何进行白天和夜晚状态的检测,根据太阳能交通指示灯在白天和晚上太阳能电池板的充电回路的电流流向不同,通过与负载端共地的方式向太阳能交通指示灯的负极进行电压取样,采用隔离二极管在太阳能电池板的负极取样电压,然后用电阻分压,用电容平滑滤波后给控制电路,以实现白天还是夜晚状态的检测。
在本申请实施例中,太阳能交通指示灯包括充放电控制电路、采样电路、控制电路、调光电路和滤波电路。充放电控制电路包括充电回路和放电回路,当充电回路导通时蓄能装置充电,放电回路在蓄能装置充电或放电时都导通,当充电回路截止时蓄能装置放电,蓄能装置输出的电能经过滤波电路滤波后为调光电路提供电源。采样电路用于当充电回路断开时输出第一采样电信号,控制电路依据是否接收到第一采样电信号输出第一调光电信号或第二调光电信号,以用于调光电路响应第一调光电信号或第二调光电信号控制太阳能交通指示灯保持第一亮度或第二亮度,其中第二亮度小于第一亮度。由于通过对充电回路进行采样,太阳能交通指示灯实现了白天和夜晚状态的检测,使得太阳能交通指示灯可以依据天气亮度控制指示灯的亮度。
实施例一:
请参考图1,为一种实施例中太阳能交通指示灯结构连接示意图,包括太阳能电池板1、蓄能装置2、充放电控制电路3、采样电路4、控制电路5、调光电路6、稳压电路7和滤波电路8。其中,充放电控制电路3包括充电回路31和放电回路32。
请参考图2,为一种实施例中太阳能交通指示灯的电路连接示意图,太阳能交通指示灯包括充放电控制电路3、采样电路4、控制电路5、调光电路6、滤波电路8和稳压电路7。充放电控制电路3包括充电回路31和放电回路32。充电回路包括第一连接端和第二连接端,充电回路31的第一连接端用于与太阳能交通指示灯的太阳能电池板1的负连接端连接PV-,充电回路31的第二连接端用于与太阳能交通指示灯的蓄能装置2的负连接端B-连接。放电回路32包括第一连接端和第二连接端,放电回路32的第一连接端用于与蓄能装置2的负连接端连接B-,放电回路32的第二连接端与滤波电路8连接。太阳能电池板1的正输出端PV+与蓄能装置2的正连接端B+连接,当充电回路31导通时,太阳能电池板1向蓄能装置2充电,放电回路32在蓄能装置充电或放电时都导通,当充电回路31截止时,蓄能装置2放电,蓄能装置2输出电能给滤波电路8。滤波电路8包括第一连接端、第二连接端和第三连接端,滤波电路8的第一连接端用于与蓄能装置2的正连接端B+连接,滤波电路8的第二连接端与放电回路32的第二连接端连接,滤波电路8的第三连接端与调光电路6连接。滤波电路8用于将蓄能装置2输出的电能滤波后输出给调光电路6,以为调光电路6提供电源。采样电路4包括第一连接端和第二连接端,采样电路4的第一连接端与充电回路31的第一连接端连接,采样电路4的第二连接端与控制电路5连接。采样电路4用于当充电回路31断开时,输出第一采样电信号给控制电路5。控制电路5包括第一连接端和第二连接端,控制电路5的第一连接端与采样电路4的第二连接端连接,控制电路5的第二连接端与调光电路6连接。控制电路5用于未接收到采样电路4发出的第一采样电信号时,输出第一调光电信号给调光电路6,当接收到采样电路4发出的第一采样电信号时,输出第二调光电信号给调光电路6。调光电路6包括第一连接端和第二连接端,调光电路6的第一连接端与控制电路5的第二连接端连接,调光电路6的第二连接端与滤波电路8连接。调光电路6用于控制太阳能交通指示灯的亮度,当调光电路6接收到第一调光电信号时控制太阳能交通指示灯保持第一亮度,当调光电路6接收到第二调光电信号时控制太阳能交通指示灯保持第二亮度,第二亮度小于第一亮度。
一实施例中,太阳能交通指示灯还包括稳压电路7,稳压电路7包括第一连接端和第二连接端,稳压电路7的第一连接端与滤波电路8的第三连接端连接,稳压电路7的第二连接端与控制电路5连接。稳压电路7用于将滤波电路8输出的电能转换为第一电压源,以为控制电路5提供电源。一实施例中,采样电路4包括二极管D11、电阻R10、电阻R11和电容C10。二极管D11和电阻R10串联,串联后的一端与采样电路4的第一连接端连接,串联后的另一与采样电路4的第二连接端连接。电阻R11的一端与采样电路4的第二连接端连接,另一端接地。电容C10的一端与采样电路4的第二连接端连接,另一端接地。一实施例中,采样电路4还包括电容C11,电容C11的一端与采样电路4的第二连接端连接,另一端接地。一实施例中,二极管D11包括整流二极管、开关二极管、肖特基二极管或稳压二极管。一实施例中,电阻10包括碳膜电阻或金属皮膜电阻。电阻11包括碳膜电阻或金属皮膜电阻。一实施例中,电容C11包括电解电容或固态电容。电容C12包括电解电容或固态电容。一实施例中,第一采样电信号包括大于零伏的电压信号。一实施例中,第一亮度是第二亮度的两倍。一实施例中,滤波电路8包括二极管D12和电容C12。二极管D12的一端与滤波电路8的第一连接端连接,另一端与滤波电路8的第三连接端连接。电容C12的一端与滤波电路8的第三连接端连接,另一端与滤波电路8的第二连接端连接,滤波电路8的第二连接端接地。
在本申请实施例中,如图2所示,太阳能交通指示灯在白天状态时,太阳能电池板供电,并给蓄能装置充电,电池充电回路导通,太阳能电池板的负输出端PV-电压为0V,二极管D11截止,电容C10和电容C11没有电压,控制电路未接收到第一采样电信号,控制电路判断在白天状态,控制调光电路,使太阳能交通指示灯亮度达到100%。当晚上状态时,太阳能电池板在环境灯光下电压只有8V左右,充电回路断开,太阳能电池板的放电回路变成二极管D11、电阻R10、电阻R11和控制电路,且太阳能电池板的电压方向和蓄能装置的放电方向相反,蓄能装置的电压和太阳能电池板的电压反向叠加,在负连接端PV-,即二极管D11正极电压为24-8=16V,二极管D11导通,再经电阻R10和电阻R11分压,电容C10和电容C11滤波平滑后给控制电路,控制电路接收的第一采样电信号的电压大于0V后,判断系统在晚上状态,输出调光电信号给调光电路,使太阳能交通指示灯的亮度降为50%。
本申请是解决共阳极太阳能系统白天和晚上状态的检测问题。根据系统白天和晚上状态太阳能电池板的电流的回路不同,通过与负载端共地的方式向太阳能电池板的负极进行电压取样,用隔离二极管在太阳能电池板负极取样电压,然后用电阻分压,用电容平滑滤波后给控制电路,以判断是在白天还是晚上状态。
在本申请实施例中,太阳能交通指示灯包括充放电控制电路、采样电路、控制电路、调光电路和滤波电路。充放电控制电路包括充电回路和放电回路,当充电回路导通时蓄能装置充电,放电回路在蓄能装置充电或放电时都导通,当充电回路截止时,蓄能装置放电,蓄能装置输出的电能经过滤波电路滤波后为调光电路提供电源。采样电路用于当充电回路断开时输出第一采样电信号,控制电路依据是否接收到第一采样电信号输出第一调光电信号或第二调光电信号,以用于调光电路响应第一调光电信号或第二调光电信号控制太阳能交通指示灯保持第一亮度或第二亮度,其中第二亮度小于第一亮度。由于通过对充电回路进行采样,太阳能交通指示灯实现了白天和夜晚状态的检测,使得太阳能交通指示灯可以依据天气亮度控制指示灯的亮度。
以上应用了具体个例对本申请进行阐述,只是用于帮助理解本申请,并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员,依据本申请的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种太阳能交通指示灯,其特征在于,包括充放电控制电路、采样电路、控制电路、调光电路和滤波电路;
所述充放电控制电路包括充电回路和放电回路;所述充电回路包括第一连接端和第二连接端,所述充电回路的第一连接端用于与所述太阳能交通指示灯的太阳能电池板的负连接端连接,所述充电回路的第二连接端用于与所述太阳能交通指示灯的蓄能装置的负连接端连接;所述放电回路包括第一连接端和第二连接端,所述放电回路的第一连接端用于与所述蓄能装置的负连接端连接,所述放电回路的第二连接端与所述滤波电路连接;所述太阳能电池板的正输出端与所述蓄能装置的正连接端连接,当所述充电回路导通时,所述太阳能电池板向所述蓄能装置充电,所述放电回路在蓄能装置充电或放电时都导通,当所述充电回路截止时,所述蓄能装置输出电能给所述滤波电路;
所述滤波电路包括第一连接端、第二连接端和第三连接端,所述滤波电路的第一连接端用于所述蓄能装置的正连接端连接,所述滤波电路的第二连接端与所述放电回路的第二连接端连接,所述滤波电路的第三连接端与所述调光电路连接;所述滤波电路用于将所述蓄能装置输出的电能滤波后输出给所述调光电路,以为所述调光电路提供电源;所述采样电路包括第一连接端和第二连接端,所述采样电路的第一连接端与所述充电回路的第一连接端连接,所述采样电路的第二连接端与所述控制电路连接;所述采样电路用于当所述充电回路断开时,输出第一采样电信号给所述控制电路;
所述控制电路包括第一连接端和第二连接端,所述控制电路的第一连接端与所述采样电路的第二连接端连接,所述控制电路的第二连接端与所述调光电路连接;所述控制电路用于未接收到所述采样电路发出的所述第一采样电信号时,输出第一调光电信号给所述调光电路,当接收到所述采样电路发出的所述第一采样电信号时,输出第二调光电信号给所述调光电路;
所述调光电路包括第一连接端和第二连接端,所述调光电路的第一连接端与所述控制电路的第二连接端连接,所述调光电路的第二连接端与所述滤波电路连接;所述调光电路用于控制所述太阳能交通指示灯的亮度,当所述调光电路接收到所述第一调光电信号时控制所述太阳能交通指示灯保持第一亮度,当所述调光电路接收到所述第二调光电信号时控制所述太阳能交通指示灯保持第二亮度,所述第二亮度小于所述第一亮度。
2.如权利要求1所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,还包括稳压电路,所述稳压电路包括第一连接端和第二连接端,所述稳压电路的第一连接端与所述滤波电路的第三连接端连接,所述稳压电路的第二连接端与所述控制电路连接;所述稳压电路用于将所述滤波电路输出的电能转换为第一电压源,以为所述控制电路提供电源。
3.如权利要求1所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述采样电路包括二极管D11、电阻R10、电阻R11和电容C10;二极管D11和电阻R10串联,串联后的一端与所述采样电路的第一连接端连接,串联后的另一与所述采样电路的第二连接端连接;电阻R11的一端与所述采样电路的第二连接端连接,另一端接地;电容C10的一端与所述采样电路的第二连接端连接,另一端接地。
4.如权利要求3所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述采样电路还包括电容C11,电容C11的一端与所述采样电路的第二连接端连接,另一端接地。
5.如权利要求3所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述二极管D11包括整流二极管、开关二极管、肖特基二极管或稳压二极管。
6.如权利要求3所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述电阻10包括碳膜电阻或金属皮膜电阻;和/或,所述电阻11包括碳膜电阻或金属皮膜电阻。
7.如权利要求3所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述电容C11包括电解电容或固态电容;和/或,所述电容C12包括电解电容或固态电容。
8.如权利要求1所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述第一采样电信号包括大于零伏的电压信号。
9.如权利要求1所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述第一亮度是所述第二亮度的两倍。
10.如权利要求1所述的太阳能交通指示灯,其特征在于,所述滤波电路包括二极管D12和电容C12;二极管D12的一端与所述滤波电路的第一连接端连接,另一端与所述滤波电路的第三连接端连接;电容C12的一端与所述滤波电路的第三连接端连接,另一端与所述滤波电路的第二连接端连接,所述滤波电路的第二连接端接地。
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