CN202617430U

CN202617430U - 太阳能led路灯控制系统

Info

Publication number: CN202617430U
Application number: CN 201220216758
Authority: CN
Inventors: 廖旭
Original assignee: HUNAN PROVINCE TIANCI SUNSHINE SOLAR ENERGY Co Ltd
Current assignee: HUNAN PROVINCE TIANCI SUNSHINE SOLAR ENERGY Co Ltd
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-05-15

Abstract

本实用新型提供的太阳能LED路灯控制系统，其包括太阳能板，充电系统，蓄电装置，放电系统，LED照明装置，中央控制器；当日照条件不佳时，所述太阳能板输出端的电压低于所述蓄电装置的额定电压时，所述充电系统可运行升压充电模式，使所述充电输出端电压高于所述蓄电装置的额定电压，以使所述蓄电装置进行正常充电；此外，所述放电系统包括升压放电电路，因而，在放电为所述LED照明装置提供电能时，可使所述放电输出端的电压高于所述蓄电装置的额定电压，进而，在整个放电过程中所述蓄电装置输出电压可保持不变，且设定在某一较理想值，从而，使所述蓄电装置的放电深度得以控制在理想值内，进而，使所述蓄电装置寿命可以较长。

Description

太阳能LED路灯控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能LED路灯控制系统，尤指一种能高效利用电能的太阳能LED路灯控制系统。

背景技术

太阳能LED路灯利用日照中的太阳能供给LED路灯照明，因其具有节能、环保、寿命长等特点，可广泛应用于城市路灯照明。当前太阳能LED路灯主要包括用以将日照中的太阳能转化为电能的太阳能板、用以储存太阳能板中电能的蓄电装置及利用所述蓄电装置中的电能进行照明的LED灯。

然而，因天气多变化而致日照强度及时间难以保障，进而导致太阳能板输出端的电压不稳定：当光照条件较好时，太阳能板输出端的电压大于所述蓄电装置的电压，则此时，所述蓄电装置可接收太阳能板的电能进行充电，而当光照条件不好时，太阳能板输出端的电压小于所述蓄电装置的电压时，则此时，所述蓄电装置不能接收太阳能板的电能进行充电，从而使太阳能板中的经太阳能转化的电能得不到有效地储存。

此外，当面临连续阴雨天气时，所述蓄电装置因得不到有效地补给而长期处于末充满状态，此时若，所述蓄电装置仍按一种既定放电继续时间进行放电，则不出几天所述蓄电装置的电能就会全部耗完，如此，使得所述LED路灯不能正常的照明工作。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提出一种可高效利用太阳能且可合理控制蓄电装置放电时间的太阳能LED路灯控制系统。

本实用新型提供的一种太阳能LED路灯控制系统，其包括太阳能板，用以接收日照中的太阳能且将其转化为电能，所述太阳能板包括用以输出电能的太阳能板输出端；充电系统，包括充电输入端、充电电路及充电输出端，其中，所述充电输入端与所述太阳能板输出端相连；蓄电装置，与所述充电输出端相连；放电系统，包括放电输入端、升压放电电路及放电输出端，其中，所述放电输入端与所述蓄电装置相连，所述放电输出端的电压大于所述蓄电装置的额定电压；LED照明装置，与所述放电输出端相连；中央控制器，包括控制所述充电系统的充电控制器及用以控制所述放电系统的放电控制器，所述充电控制器控制所述充电系统于常规充电模式和升压充电模式之间切换运行，所述放电控制器用以控制所述放电系统于常规放电模式与自适应放电模式之间切换运行。

进一步地，当日照强度大于某值时，所述太阳能板输出端电压大于所述蓄电装置的额定电压，所述充电控制器控制所述充电系统进行常规充电模式，当日照强度低于某值时，所述太阳能板输出端电压小于所述蓄电装置的额定电压，所述充电控制器控制所述充电系统进行升压充电模式，以使所述充电输出端的电压大于所述蓄电装置的额定电压。

进一步地，所述充电电路包括常规充电电路及与所述常规充电电路并行设置的升压充电电路。

进一步地，所述升压充电电路包括boos t电路及储能元件。

进一步地，当所述蓄电装置的电量大于某设定值时，所述放电控制器控制所述放电系统运行常规放电模式，以使所述放电系统按某一设定放电持续时间放电，当所述蓄电装置电量低于某设定值时，所述放电控制器控制所述放电系统换至自适应放电模式运行，以使所述放电系统按另一设定放电持续时间放电。

进一步地，所述升压放电电路包括boost电路及储能元件。

进一步地，所述放电系统进一步包括稳压电路串接所述升压放电电路和所述放电输出端之间，用以稳定所述放电输出端的电压。

进一步地，所述LED照明装置包括若干LED灯珠，每一所述LED灯珠由若干LED串接而成。

进一步地，所述中央控制器进一步包括用以控制所述LED照明装置的LED控制器。

进一步地，所述LED照明装置包括若干LED灯珠，每一所述LED灯珠由若干LED串接而成，所述中央控制器对应每一所述LED灯珠设有一LED控制器，每一所述LED控制器控制每一所述LED灯珠与所述放电输出端之间开断。

基于以上技术方案的公开，本实用新型具备如下有益效果：

本实用新型提供的太阳能LED路灯控制系统，当日照条件不佳时，所述太阳能板输出端的电压低于所述蓄电装置的额定电压时，所述充电系统可运行升压充电模式，以使所述充电输出端电压高于所述蓄电装置的额定电压，使所述蓄电装置进行正常的充电，进而，使得所述太阳能板中的经太阳能转化的电能得到高效地利用；此外，由于所述放电系统包括升压放电电路，因而，在放电为所述LED照明装置提供电能时，可使所述放电输出端的电压高于所述蓄电装置的额定电压，进而，在整个放电过程中所述蓄电装置输出电压可保持不变，且设定在某一较理想值，从而，使所述蓄电装置的放电深度得以控制在理想值内，进而，使所述蓄电装置寿命可以较长。

此外，因所述放电系统包括有自适应放电模式，当面临连续阴雨天气时，所述蓄电装置因得不到有效地补给，而处于末充满状态时，所述放电系统运行自适应放电模式时，且根据所述蓄电装置的电量的储备情况，所述放电控制器实时控制和缩短每一次放电持续的时间，进而，可以增加所述蓄电装置的放电次数，而使所述LED照明装置照明持续的天数得以延长。

附图说明

图1是本实用新型提供的太阳能LED路灯控制系统的结构示意图。

附图标号说明

太阳能板1

充电系统2 常规充电电路21 升压充电电路22

蓄电装置3

放电系统4 升压放电电路41 稳压电路42

LED照明装置5

中央控制器6 充电控制器61 放电控制器62 LED控制器63

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案：

基于背景技术所述的太阳能LED路灯存在的技术缺陷，本实用新型提出了一种可高效利用太阳能且可合理控制蓄电装置放电时间的太阳能LED路灯控制系统。

请参阅图1，所述太阳能LED路灯控制系统主要包括太阳能板1、充电系统2、蓄电装置3、放电系统4、LED照明装置5及中央控制器6，其中，所述太阳能板1用以接收日照中的太阳能，且将太阳能转化为电能(尤为直流形成的电能)，所述充电系统2用以接收来自所述太阳能板1的电能，且可选择不同的工作模式将电能传输至所述蓄电装置3，以对所述蓄电装置3进行充电，所述放电系统4用以将提升所述蓄电装置3的输出电压，且将所述蓄电装置3中的电能输送至所述LED照明装置5，以供所述LED照明装置5照明，所述中央控制器6用以控制所述充电系统2及所述放电系统3运行不同的工作模式，及控制所述LED照明装置5的开断。

请参阅图1，所述太阳能板1用以接收日照中的太阳能，且将太阳能转化为电能。所述太阳能板1包括太阳能板输出端(未图示)，用以将电能输出至所述充电系统2，进而，透过所述充电系统2将电能传输至所述蓄电装置3，最终借由所述蓄电装置3将电能存储。因天气之变化无常，使得日照强度及时间难有保障，以致所述太阳能板输出端的输出电压会出现两种不同的状况分别为高电压和低电压：定义大于所述蓄电装置3的额定电压为高电压，反之，小于所述蓄电装置3的额定电压为低电压。

请参阅图1，所述充电系统2用以将所述太阳能板1中的电能传输至所述蓄电装置3，以对所述蓄电装置3进行充电。所述充电系统2包括充电输入端(未图示)、充电电路(未图示)及充电输出端(未图示)，其中，所述充电输入端与所述太阳能板输出端相连，所述充电电路包括常规充电电路21及与所述常规充电电路21并行设置的一升压充电电路22，所述常规充电电路21为常见的充电电路如锂电池充电电路等等，所述升压充电电路22可以为各种具有升压功能的电路，于本实施例中，所述升压充电电路22包括boost电路及储能元件。

请参阅图1，所述充电系统2包括两种充电模式分别为常规充电模式和升压充电模式：当日照条件较好，日照强度大于某一值时，所述太阳能板输出端电压为高电压时，即所述太阳能板输出端电压大于所述蓄电装置3的额定电压，所述中央控制器控制6所述充电系统2进行常规充电模式，此时，所述充电输入端和所述充电输出端与所述常规充电电路21相连时；当日照条件不佳，日照强度低于某一值时，所述太阳能板输出端电压为低电压时，即所述太阳能板输出端电压为小于所述蓄电装置3的额定电压，所述中央控制器6控制所述充电系统2进行升压充电模式，所述充电输入端和所述充电输出端与所述升压充电电路22相连，以使所述充电输出端的电压大于所述蓄电装置3的额定电压，因而，所述蓄电装置3仍可以正常充电。

请参阅图1，所述蓄电装置3与所述充电输出端相连，用以储存经由所述充电系统2传递的来自所述太阳能板1的电能，进而，可借由所述放电系统4将储存的电能释放供所述LED照明装置照明5。所述蓄电装置3可为常见的各种具有储存电能的蓄电池，如锂电池等。

请参阅图1，所述放电系统4用以将所述蓄电装置3的电能输送至所述LED照明装置5，以供所述LED照明装置5照明。所述蓄电装置3包括放电输入端(未图示)、升压放电电路41及放电输出端(未图示)，其中，所述放电输入端与所述蓄电装置3相连，所述放电输出端与所述LED照明装置5相连，而所述升压放电电路41的目的是将所述放电输出端的电压提升，以使在所述蓄电装置3的输出电压不变的情况下，所述放电输出端的电压大于所述蓄电装置3的电压。所述升压放电电路41可以为各种具有升压功能的电路，于本实施例中，所述升压放电电路包括boost电路及储能元件，进一步，于本实施例中，为稳定所述放电输出端的电压，所述放电系统4进一步包括稳压电路42串接所述升压放电电路41和所述放电输出端之间。

请参阅图1，所述放电系统4包括两种工作模式分别为常规放电模式及自适应放电模式：当所述蓄电装置3的电量大于某设定值时，所述中央控制器6控制所述放电系统4运行常规放电模式，以使所述放电系统4按某一设定放电持续时间放电，当所述蓄电装置3电量低于某设定值时，所述中央控制器6控制所述放电系统4换至自适应放电模式运行，以使所述放电系统4按另一设定放电持续时间放电，进一步，可以多设置几个设定值，当所述蓄电装置3电量低于下一设定值，所述中央控制器6控制所述放电系统4切换至自适应放电模式运行，以使所述放电系统4按下一设定放电持续时间放电，且下一次设定的放电持续时间较前一次设定的放电持续时间短。

请参阅图1，所述LED照明装置5由若干LED灯珠(未图示)组成，每一所述LED灯珠受所述中央控制器6单独控制器开断情况，因而，即使其中某一所述LED灯珠出现问题，也不会影响其他LED灯珠，且每一所述LED灯珠由若干LED(未图示)串接而成，每一所述LED灯珠中LED的数目是取决于所述充电系统输出端的电压及每一LED的额定电压，即当所述充电系统输出端的电压为48V时，每一所述LED的额定电压为3.3V时，则，每一所述LED灯珠中LED的数目不得超出14。

请参阅图1，所述中央控制器6包括控制所述充电系统2的充电控制器61、控制所述放电系统4的放电控制器62及控制所述LED照明装置的若干LED控制器63，其中，所述充电控制器61控制所述充电系统2于常规充电模式和升压充电模式之间切换运行，所述放电控制器62用以控制所述放电系统4于常规放电模式与自适应放电模式之间切换运行，。

当日照条件较好且日照强度大于某值时，所述太阳能板输出端电压大于所述蓄电装置3的额定电压，所述充电控制器61控制所述充电系统2进行常规充电模式，当日照条件不好且日照强度低于某值时，所述太阳能板输出端电压小于所述蓄电装置3的额定电压，所述充电控制器61控制所述充电系统2进行升压充电模式，以使所述充电输出端的电压大于所述蓄电装置3的额定电压，因而，使得不管日照条件好坏均可对所述蓄电装置3进行充电，进而可以高效的利用所述太阳能板1接收的太阳能。

当所述蓄电装置3电量大于某设定值时，所述放电控制器62控制所述放电系统4运行常规放电模式，以使所述放电系统4按某一设定放电持续时间放电，当所述蓄电装置3电量低于某设定值时，所述放电控制器62控制所述放电系统4切换至自适应放电模式运行，以使所述放电系统4按另一设定放电持续时间放电。当然，可以视所述蓄电装置3电量变化可多设几阶设定值，相应地，可多设置几个放电持续时间值，以按照所述蓄电装置3电量的递减趋势，实时缩短每一次放电持续时间，以增加放电次数。

此外，所述放电控制器62还用以控制所述放电系统4的开启时间，而开启时间主要通过光敏传感器以监测环境中的光亮度且将相应的物理量信号经模数转换器(ADC)转化为数字信号，传送至所述放电控制器62中相应软件处理，而当环境中的光线较弱时，所述放电控制器62控制所述放电系统4放电以使所述LED照明装置5进行照明，而当环境中的光线较强时，所述放电控制器62控制所述放电系统4停止放电以使所述LED照明装置5停止照明。

请参阅图1，每一所述LED控制器63控制每一所述LED灯珠与所述放电输出端之间开断，即当其中一所述LED灯珠中的LED出现状况时，对应出现问题的所述LED灯珠的所述LED控制器63控制所述LED灯珠关闭，而不会影响其他的LED灯珠，进而所述LED照明装置5仍可以开启照明。

本实用新型提供的太阳能LED路灯控制系统，当日照条件不佳时，所述太阳能板输出端的电压低于所述蓄电装置3的额定电压时，所述充电系统2可运行升压充电模式，以使所述充电输出端电压高于所述蓄电装置3的额定电压，使所述蓄电装置3进行正常的充电，进而，使得所述太阳能板1中的经太阳能转化而来的电能得到高效地利用；此外，由于所述放电系统4包括升压放电电路42，因而，所述放电系统4在为所述LED照明装置提供电能时，可使所述放电输出端的电压高于所述蓄电装置3的额定电压，进而，在整个放电过程中所述蓄电装置3输出电压可保持不变，且可设定为某理想值，从而，使所述蓄电装置3的放电深度得以控制在理想值内，进而，使所述蓄电装置3寿命可以较长。

此外，因所述放电系统4包括有自适应放电模式，当面临连续阴雨天气时，所述蓄电装置3因得不到有效地补给，而处于末充满状态时，所述放电系统4运行自适应放电模式时，且根据所述蓄电装置3的电量的储备情况，所述放电控制器62及时控制和缩短每一次放电持续的时间，进而，可以增加所述蓄电装置3的放电次数，而使所述LED照明装置5照明持续的天数得以延长。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，包括：

太阳能板，用以接收日照中的太阳能且将其转化为电能，所述太阳能板包括用以输出电能的太阳能板输出端；

充电系统，包括充电输入端、充电电路及充电输出端，其中，所述充电输入端与所述太阳能板输出端相连；

蓄电装置，与所述充电输出端相连；

放电系统，包括放电输入端、升压放电电路及放电输出端，其中，所述放电输入端与所述蓄电装置相连，所述放电输出端的电压大于所述蓄电装置的额定电压；

LED照明装置，与所述放电输出端相连；

中央控制器，包括控制所述充电系统的充电控制器及用以控制所述放电系统的放电控制器，所述充电控制器控制所述充电系统于常规充电模式和升压充电模式之间切换运行，所述放电控制器用以控制所述放电系统于常规放电模式与自适应放电模式之间切换运行。

2.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，当日照强度大于某值时，所述太阳能板输出端电压大于所述蓄电装置的额定电压，所述充电控制器控制所述充电系统进行常规充电模式，当日照强度低于某值时，所述太阳能板输出端电压小于所述蓄电装置的额定电压，所述充电控制器控制所述充电系统进行升压充电模式，以使所述充电输出端的电压大于所述蓄电装置的额定电压。

3.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述充电电路包括常规充电电路及与所述常规充电电路并行设置的升压充电电路。

4.根据权利要求3所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述升压充电电路包括boost电路及储能元件。

5.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，当所述蓄电装置的电量大于某设定值时，所述放电控制器控制所述放电系统运行常规放电模式，以使所述放电系统按某一设定放电持续时间放电，当所述蓄电装置电量低于某设定值时，所述放电控制器控制所述放电系统换至自适应放电模式运行，以使所述放电系统按另一设定放电持续时间放电。

6.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述升压放电电路包括boost电路及储能元件。

7.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述放电系统进一步包括稳压电路串接所述升压放电电路和所述放电输出端之间，用以稳定所述放电输出端的电压。

8.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述LED照明装置包括若干LED灯珠，每一所述LED灯珠由若干LED串接而成。

9.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述中央控制器进一步包括用以控制所述LED照明装置的LED控制器。

10.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于，所述LED照明装置包括若干LED灯珠，每一所述LED灯珠由若干LED串接而成，所述中央控制器对应每一所述LED灯珠设有一LED控制器，每一所述LED控制器控制每一所述LED灯珠与所述放电输出端之间开断。