CN201000017Y - 一种用超级电容储能的太阳能草坪灯 - Google Patents

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孙耀杰
袁川
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Abstract

本实用新型属于照明设备领域，具体涉及一种用超级电容来储能的太阳能草坪灯。该太阳能草坪灯，由太阳能电池板、MPPT控制电路、光控开关电路、防反充控制电路、LED驱动电路、对超级电容和LED光源组成，太阳能电池板依次连接MPPT控制电路和防反充控制电路，对超级电容进行充电，光控开关电路用通过检测太阳能电池板的输出控制LED光源的开、关，LED光源一端联接太阳能电池板，另一端联接超级电容，超级电容联接在防反充控制电路之后，并分别与LED与光源、太阳能电池板相联，光控开关电路与LED驱动电路联接，恒流驱动LED光源。本实用新型无污染、寿命长、性能好，制备简便，可广泛用于各类露天草坪。

Description

技术领域
本实用新型属于照明设备领域，具体涉及一种用超级电容来储能的太阳能 草坪灯，白天太阳能电池板对超级电容充电，超级电容用来储能，晚上用来给光 源供电。
背景技术
目前，太阳能草坪灯中一般都存在寿命不长、灯亮时间短等问题。其原因 之一就在于这些太阳能草坪灯大多使用用蓄电池（铅酸蓄电池、镍镉蓄电池等）
储存能量，蓄电池寿命较短，充电时间长，铅酸蓄电池一般使用寿命2〜3年， 频繁充放电或过度充放电都会使蓄电池的寿命大大縮短，同时，由于蓄电池能量 密度不高，所以充--次电所能点灯的时间也较短。
实用新型内容
本实用新型的目的是获得一种用超级电容来储能、无污染、寿命长、性能 好的太阳能草坪灯。
本实用新型提供了一种采用超级电容储能的太阳能草坪灯，由太阳能电池 板、最大功率点跟踪电路即MPPT控制电路、光控开关电路、防反充控制电路、 l.FJ〕驱动电路、对超级电容和LED光源组成。太阳能电池板1依次连接MPPT控 制电路2和防反充控制电路4，防反充控制电路4对超级电容6进行充电，光控 开关电路3用通过检测太阳能电池板1的输出控制LED光源7的开、关，LED光 源7—端联接太阳能电池板1，另一端联接超级电容6，超级电容6联接在防反 充控制电路4之后，并分别与LED与光源7、太阳能电池板l相联，光控开关电 路3与LED驱动电路5联接，恒流驱动LED光源7。
本实用新型中，所用的超级电容6的规格可以是5-12伏，150法拉。 本实用新型中，各种部件可采用各种常规元件，根据实际需要确定尺寸。 例如，采用单晶硅太阳能电池板；釆用较髙能量比和功率比的超级电容；用单片 机加上MPPT算法制成MPPT控制电路；用肖特基二极管制成防反充控制电路：用 专用LED驱动芯片制成LED驱动电路：用太阳能电池板作为光敏元件；用单片机 进行釆集控制，制成光控开关电路。
由太阳能电池板通过MPPT控制电路对超级电容充电，电池板和超级电容之 问还有-个防反充控制电路，防止超级电容对太阳能电池反向充电，LF,D驱动电 路用来恒流驱动LED，光控开关电路通过检测太阳能电池的输出电压，来控制灯 的开、关，实现白天太阳能电池对超级电容充电，晚上由超级电容向LED光源放
电点灯。
本实用新型中，光控电路直接用太阳能板作为光敏元件，检测太阳能板输 出电压来实现开灯、关灯控制。白天太阳能电池板对超级电容充电，晚上由超级 电容通过LED驱动电路点亮LED光源，在太阳能板和超级电容之间加上防反充电 路，防止超级电容反向对太阳能电池板充电，采用最大功率点跟踪（MPPT)控制 电路对太阳能电池板进行管理，可以提高太阳能电池转换效率。
本实用新型有以下一些特点：
】.用超级电容取代蓄电池，用于太阳能草坪灯的供电。超级电容（ultra capacitor)是近年研究开发出来的一种新型电容，这种电容的超级电容量远远 大于普通电容，通常可达到几千甚至数万法拉。和蓄电池相比，超级电容具有有 休枳小、容量大的特点，在很小的体积下可达到法拉级的电容量，功率比及能量 比i邻；无须特别的充电电路和控制放电电路，充电迅速，免维护；电压记忆特性 好；与蓄电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响，可靠性髙，使用寿命 长并且低温特性好，反复充放电可达数十万次；它是一种绿色能源，不会造成污 染。随着科技的发展，超级电容的价格将进一步降低，性能将进一步提髙，十分 适合用于太阳能草坪灯中。
2. 用MPPT控制电路，提高了太阳能的转换效率：
3. 在太阳能板和超级电容之间加上防反充电路，防止了超级电容反向对太阳能电池板充电：
4.用LED驱动电路，对LED光源进行恒流驱动。
附图说明
阁1是用超级电容储能的太阳能草坪灯电路结构图。图中1为太阳能电池 板，2为MPPT控制电路，3为光控开关电路，4为防反充控制电路，5为LED驱 动电路，6为超级电容，7为LED光源。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的太阳能草坪灯所用元件如下： 光源：白光LED:
太阳能电池板：采用单晶硅太阳能电池板； 超级电容：采用较高能量比和功率比的超级电容； MPPT控制电路：用单片机加上MPPT算法实现： 防反充控制电路：用肖特基二极管实现； LED驱动电路：用专用LED驱动芯片实现：
光控开关电路：用太阳能电池板作为光敏元件；用单片机进行采集控制。 整件的组装过程如下：
由太阳能电池板通过MPPT控制电路对超级电容充电，电池板和超级电容之 间还有-个防反充控制电路，防止超级电容对太阳能电池反向充电，LED驱动电 路用来恒流驱动LED，光控开关电路通过检测太阳能电池的输出电压，来控制灯 的开、关，实现白天太阳能电池对超级电容充电，晚上由超级电容向LED光源放
电点灯。

Claims (2)

1.一种采用超级电容储能的太阳能草坪灯，由太阳能电池板、最大功率点跟踪电路即MPPT控制电路、光控开关电路、防反充控制电路、LED驱动电路、对超级电容和LED光源组成，其特征在于，太阳能电池板(1)依次连接MPPT控制电路(2)和防反充控制电路(4)，防反充控制电路(4)对超级电容(6)进行充电，光控开关电路(3)用通过检测太阳能电池板(1)的输出控制LED光源(7)的开、关，LED光源(7)一端联接太阳能电池板(1)，另一端联接超级电容(6)，超级电容(6)联接在防反充控制电路(4)之后，并分别与LED与光源(7)、太阳能电池板(1)相联，光控开关电路(3)与LED驱动电路(5)联接，恒流驱动LED光源(7)。
2. 如权利要求1所述的太阳能草坪灯，其特征在于，所用的超级电容 (6)的规格为5-12伏，150法拉。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101557119B (zh) * 2008-04-09 2012-11-21 鹏智科技(深圳)有限公司 二次电池的充电控制电路
CN103391657A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 四川优的科技有限公司 基于dc／dc升压稳压器的太阳能草坪灯系统
CN103391658A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 四川优的科技有限公司 太阳能草坪灯系统
CN105742061A (zh) * 2016-04-08 2016-07-06 太仓凯丰电子科技有限公司 太阳能草坪led电容器

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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shanghai Gold Lighting Co., Ltd.

Assignor: Fudan University

Contract fulfillment period: 2009.9.2 to 2012.9.1

Contract record no.: 2009310000214

Denomination of utility model: Solar lawn lamp capable of accumulating energy with super capacitance

Granted publication date: 20080102

License type: General permission

Record date: 20090917

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: COMMON LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.9.2 TO 2012.9.1; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: SHANGHAI GUANGDA LIGHTING CO., LTD.

Effective date: 20090917

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080102

Termination date: 20110111