CN201499355U - 一种风力太阳能led路灯智能控制器 - Google Patents

Abstract

一种风力太阳能LED路灯智能控制器，包括风力发电机、二极管、充电控制COMS管、充电控制PWM输出、光控取样、太阳能电池板、12V蓄电池组、电池电压取样、路灯控制PWM输出、LED路灯、路灯控制COMS管、5V稳压集成块、单片机、PWM输出调节按钮、延时调节按钮、发光二极管，采用脉宽调制器和蓄电池充放电保护电路等组成，太阳能电池板发电电压经光控取样后，通过单片机来判断是白天还是黑夜，延时调节按钮进入黑夜打开路灯开始计时，到深夜时脉宽调制器开始工作使路灯降功率工作到天亮。脉宽调制器功能有2个：蓄电池充满时通过它进入浮充状态；调整LED路灯功率。蓄电池充放电保护电路利用单片机的ADC检测功能检测蓄电池电压来实现过充过放保护。

Description

一种风力太阳能LED路灯智能控制器

技术领域

本实用新型涉及一种LED路灯控制技术，特别是一种风力太阳能LED路灯智能控制器。

背景技术

为了实现创建节约型城市，目前在我国推广节能型LED灯，节约能源。我国现有的大中城市的路灯照明都是使用电网的市电，费用高，浪费能源，而利用太阳能光伏技术就可以解决这一问题。近年来随着太阳能光伏技术的发展，降低了系统的造价，使得光伏技术的大规模应用成为可能。目前市场上使用的多路路灯深夜后部分关闭，且太阳能路灯控制器大都是直接控制低压直流灯，也有通过DC-AC转换后驱动普通照明灯的控制器，存在着性能不稳定。目前常规使用的充电控制有2种方式：一种是完全充满时停止充电，当恢复到满电压时重新开始充电，如此循环。另一种是完全充满时改为维持电流一直充电。这两种充电效率都不高，很难达到完全充满。近几年来有关科研机构及企业的工程技术人员不断地去探索、研究，解决路灯控制器的一些技术难题，虽然在该控制器上做了多处改进，取得了一定的成绩，但在生产实践过程中，仍然存在着尚未克服的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服了传统的LED路灯控制技术上的不足，提供一种风力太阳能LED路灯智能控制器，采用脉宽调制器和蓄电池充放电保护电路等组成，太阳能电池板发电电压经光控取样后，通过单片机来判断是白天还是黑夜。延时调节按钮进入黑夜打开路灯开始计时，到深夜时脉宽调制器开始工作使路灯降功率工作到天亮。节能明显，安全，实用性强，智能化程度高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括风力发电机、二极管、充电控制COMS管、充电控制PWM输出、光控取样、太阳能电池板、12V蓄电池组、电池电压取样、路灯控制PWM输出、LED路灯、路灯控制COMS管、5V稳压集成块、单片机、PWM输出调节按钮、延时调节按钮、发光二极管，风力发电机和太阳能电池板的负极与12V蓄电池组的负极相连，组成电路的公共地线，风力发电机和太阳能电池板的正极通过二极管和充电控制COMS管连接到12V蓄电池组正极，充电控制COMS管、三极管和许多电阻连接成充电控制电路，通过充电控制PWM输出与单片机相连，光控取样与单片机相连接，电池电压取样与单片机相连接，路灯控制COMS管在LED路灯和12V蓄电池组之间相连接，三极管、路灯控制COMS管和电阻组成路灯控制电路，与LED路灯相连接，通过路灯控制PWM输出与单片机相连，5V稳压集成块与单片机相连，PWM输出调节按钮和延时调节按钮和发光二极管与单片机连接，构成了一个完整的一种风力太阳能LED路灯智能控制器。

该装置采用的技术原理是：风力发电机将风能转换为电能，风力发电机正极与二极管正极连接。太阳能电池板将光能转换为电能，太阳能电池板正极与二极管正极连接。二极管是大电流二极管，功能是隔离风力发电机和太阳能电池板。电阻R1和电阻R3是太阳能电池板发电电压取样电路，由光控取样取到电压通过电阻R2送到单片机的ADC检测端，由单片机来判断是白天还是黑夜。三极管和充电控制COMS管以及电阻R4、R5、R6共同组成充电控制电路，保护12V蓄电池组防止过充电，由单片机控制，控制方式为：蓄电池电压低于13.6V是正常充电，大于13.6V时充电控制PWM输出开始工作，随着12V蓄电池组的电压逐步升高通过充电控制PWM输出控制逐步减少充电电流。12V蓄电池组的电压达到14.4V时完全关闭充电。延长12V蓄电池组的使用寿命。12V蓄电池组，存储电能供夜晚照明使用。电阻R7和电阻R8是12V蓄电池组电压取样电路，12V蓄电池组经电池电压取样后送到单片机的ADC检测端，由单片机来判断12V蓄电池组是否充电已经充满(及充电保护)，以及放电是否放完(及放电保护)。放电保护是12V蓄电池组电压为10.8V关闭路灯停止工作，当12V蓄电池组电压恢复到12.3V时再次打开路灯。三极管和路灯控制COMS管以及电阻R9、R10、R11共同组成路灯控制电路，通过路灯控制PWM输出与单片机相连接，功能是开与关路灯和路灯打开后的功率调节。工作方式为：夜晚开始通过单片机全功率打开LED路灯，同时单片机开始计时，达到规定时间(2小时到10小时可以自己设置)后，单片机的PWM开始工作使路灯降功率(PWM可以自己设置)使用到天亮。PWM功能是节约成本和能源。5V稳压集成块形成稳压电路，提供5V电源给单片机供电。单片机具有ADC检测功能和PWM功能。发光二极管和电阻R14组成设置指示电路。延时调节按钮和电阻R12组成的电路，通过单片机来实现，按下延时调节按钮的按钮不放，片刻后发光二极管开始闪烁，从0开始，每闪一下定时数1小时，达需要的时间后，松开键，设定完成。超过10小时后，发光二极管转为快速闪烁，松开键，设定完成，此时关闭路灯功率调节方式。PWM输出调节按钮和电阻R13组成的电路，通过单片机来实现，按下PWM输出调节按钮不放，片刻后发光二极管开始闪烁，从0开始，每闪一下功率数增加10％，达需要的功率后，松开键，设定完成。到100％(全功率)后，发光二极管转为快速闪烁，松开键，设定完成，此时关闭路灯功率调节方式。一种风力太阳能LED路灯智能控制器，采用脉宽调制器和蓄电池充放电保护电路等组成。PWM输出调节按钮调整路灯功率，进入黑夜打开路灯开始计时到设定时间后，路灯输出设置的功率大小。延时调节按钮是进入黑夜打开路灯开始计时，到设定时间时脉宽调制器开始工作使路灯降功率工作到天亮。脉宽调制器是在规定的时间周期内改变脉冲宽度，功能有2个：12V蓄电池组充满时通过它进入浮充状态；调整LED路灯功率。12V蓄电池组充放电保护电路利用单片机的ADC检测功能检测蓄电池电压来实现过充过放保护。

本实用新型的有益效果是：一种风力太阳能LED路灯智能控制器，采用脉宽调制器和蓄电池充放电保护电路等组成。太阳能电池板发电电压经光控取样后，通过单片机来判断是白天还是黑夜。延时调节按钮进入黑夜打开路灯开始计时，到深夜时脉宽调制器开始工作使路灯降功率工作到天亮。脉宽调制器是在规定的时间周期内改变脉冲宽度，功能有2个：蓄电池充满时通过它进入浮充状态；调整LED路灯功率。蓄电池充放电保护电路利用单片机的ADC检测功能检测蓄电池电压来实现过充过放保护。节能明显，安全，实用性强，智能化程度高。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步描述：

图中是一种风力太阳能LED路灯智能控制器结构示意图

在图中：1.风力发电机、2.二极管、3.充电控制COMS管、4.充电控制PWM输出、5.光控取样、6.太阳能电池板、7.12V蓄电池组、8.电池电压取样、9.路灯控制PWM输出、10.LED路灯、11.路灯控制COMS管、12.5V稳压集成块、13.单片机、14.PwM输出调节按钮、15.延时调节按钮、16.发光二极管

具体实施方式

在图中：风力发电机1和太阳能电池板6的负极与12V蓄电池组7的负极相连，组成电路的公共地线，风力发电机1和太阳能电池板6的正极通过二极管2和充电控制COMS管3连接到12V蓄电池组7正极，充电控制COMS管3、三极管和许多电阻连接成充电控制电路，通过充电控制PWM输出4与单片机13相连，光控取样5与单片机13相连接，电池电压取样8与单片机13相连接，路灯控制COMS管11在LED路灯10和12V蓄电池组7之间相连接，三极管、路灯控制C0MS管11和电阻组成路灯控制电路，与LED路灯10相连接，通过路灯控制PWM输出9与单片机13相连，5V稳压集成块12与单片机13相连，PWM输出调节按钮14和延时调节按钮15和发光二极管16与单片机13连接，构成了一个完整的一种风力太阳能LED路灯智能控制器。风力发电机1将风能转换为电能，风力发电机1正极与二极管2正极连接。太阳能电池板6将光能转换为电能，太阳能电池板6正极与二极管2正极连接。二极管2是大电流二极管，功能是隔离风力发电机1和太阳能电池板6。电阻R1和电阻R3是太阳能电池板6发电电压取样电路，由光控取样5取到电压通过电阻R2送到单片机13的ADC检测端，由单片机13来判断是白天还是黑夜。三极管和充电控制COMS管3以及电阻R4、R5、R6共同组成充电控制电路，保护12V蓄电池组7防止过充电，由单片机13控制，控制方式为：蓄电池电压低于13.6V是正常充电，大于13.6V时充电控制PWM输出4开始工作，随着12V蓄电池组7的电压逐步升高通过充电控制PWM输出4控制逐步减少充电电流。12V蓄电池组7的电压达到14.4V时完全关闭充电。延长12V蓄电池组7的使用寿命。12V蓄电池组7，存储电能供夜晚照明使用。电阻R7和电阻R8是12V蓄电池组7的电压取样电路，12V蓄电池组7经电池电压取样8后送到单片机13的ADC检测端，由单片机13来判断12V蓄电池组7是否充电已经充满(及充电保护)，以及放电是否放完(及放电保护)。放电保护是12V蓄电池组7电压为10.8V关闭路灯停止工作，当12V蓄电池组7电压恢复到12.3V时再次打开路灯。三极管和路灯控制COMS管11以及电阻R9、R10、R11共同组成路灯控制电路，通过路灯控制PWM输出9与单片机13相连接，功能是开与关路灯和路灯打开后的功率调节。工作方式为：夜晚开始通过单片机13全功率打开LED路灯10，同时单片机13开始计时，达到规定时间(2小时到10小时可以自己设置)后，单片机13的PWM开始工作使路灯降功率(PWM可以自己设置)使用到天亮。PWM功能是节约成本和能源。5V稳压集成块12形成稳压电路，提供5V电源给单片机13供电。单片机13具有ADC检测功能和PWM功能。发光二极管16和电阻R14组成设置指示电路。延时调节按钮15和电阻R12组成的电路，通过单片机13来实现，按下延时调节按钮15的按钮不放，片刻后发光二极管16开始闪烁，从0开始，每闪一下定时数1小时，达需要的时间后，松开键，设定完成。超过10小时后，发光二极管16转为快速闪烁，松开键，设定完成，此时关闭路灯功率调节方式。PWM输出调节按钮14和电阻R13组成的电路，通过单片机13来实现，按下PWM输出调节按钮14不放，片刻后发光二极管16开始闪烁，从0开始，每闪一下功率数增加10％，达需要的功率后，松开键，设定完成。到100％(全功率)后，发光二极管16转为快速闪烁，松开键，设定完成，此时关闭路灯功率调节方式。风力太阳能LED路灯10智能控制器，采用脉宽调制器和蓄电池充放电保护电路等组成。PWM输出调节按钮14调整路灯功率，进入黑夜打开路灯开始计时到设定时间后，路灯输出设置的功率大小。延时调节按钮15是进入黑夜打开路灯开始计时，到设定时间时脉宽调制器开始工作使路灯降功率工作到天亮。脉宽调制器是在规定的时间周期内改变脉冲宽度，功能有2个：12V蓄电池组7充满时通过它进入浮充状态；调整LED路灯10功率。12V蓄电池组7放电保护电路利用单片机13的ADC检测功能检测蓄电池电压来实现过充过放保护。

Claims (1)

1.一种风力太阳能LED路灯智能控制器，包括风力发电机、二极管、充电控制COMS管、充电控制PWM输出、光控取样、太阳能电池板、12V蓄电池组、电池电压取样、路灯控制PWM输出、LED路灯、路灯控制COMS管、5V稳压集成块、单片机、PWM输出调节按钮、延时调节按钮、发光二极管，其特征是：风力发电机和太阳能电池板的负极与12V蓄电池组的负极相连，组成电路的公共地线，风力发电机和太阳能电池板的正极通过二极管和充电控制COMS管连接到12V蓄电池组正极，充电控制COMS管、三极管和许多电阻连接成充电控制电路，通过充电控制PWM输出与单片机相连，光控取样与单片机相连接，电池电压取样与单片机相连接，路灯控制COMS管在LED路灯和12V蓄电池组之间相连接，三极管、路灯控制COMS管和电阻组成路灯控制电路，与LED路灯相连接，通过路灯控制PWM输出与单片机相连，5V稳压集成块与单片机相连，PWM输出调节按钮和延时调节按钮和发光二极管与单片机连接，构成了一个完整的一种风力太阳能LED路灯智能控制器。

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