CN202750288U - 一种高效太阳能路灯控制器 - Google Patents

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朱珂
于杰
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Abstract

本实用新型公开了一种高效太阳能路灯控制器，包括DC/DC电路和控制电路，DC/DC电路串联于太阳能电池板和蓄电池之间，控制电路通过控制DC/DC电路实现不同的充电模式，本实用新型的有益效果是：在太阳能板和蓄电池间串入DC/DC变换电路，将太阳能电池发出的不稳定的电压、电流转换为蓄电池充电需要的合适的电压、电流，不容易使负载光源损坏；可以根据情况调整充电模式，不容易损坏蓄电池，提高充电效率；智能监控蓄电池当前的电量并根据蓄电池的剩余电量合理调节太阳能路灯的亮度。

Description

一种高效太阳能路灯控制器
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏领域，尤其涉及一种高效太阳能路灯控制器。
背景技术
太阳能控制器作为太阳能光伏照明中关键的一部分，对负载、蓄电池和太阳能电池的使用寿命都有很大的影响。负载的损坏往往产生于控制器，旧的蓄电池或者放电快要结束的蓄电池的负载能力都比较差，电光源的启动电流往往是工作电流的10-20倍，过大峰值的电流会让蓄电池的端电压迅速下降到放电截止电压以下，控制器保护功能开始作用，蓄电池开始恢复性升压，如果控制器的回差设计得不合理，负载将又开始启动，这样反复启动、闪烁，负载都会加速损坏。合理控制蓄电池放电保护的回差电压值是一个比较复杂的问题，这是因为蓄电池的参数在整个使用寿命期间是一个变量，无论是充放电效率还是蓄电池的内阻、新旧之间相差甚远。控制器承担着保护蓄电池既不能够过充电也不能够过放电的任务，其目的是在整个太阳能光伏系统的使用期间内，不能够有一次误动作，一次失误就有可能造成整个太阳能光伏系统的损坏。另外，不同的温度条件下，过充电、过放电的电压控制点是不一样的，这一点也需要控制器来补偿。为了控制太阳能电池不对蓄电池过充电，通常是在蓄电池充满电以后将太阳能电池断开或者是将太阳能电池的正负极直接短路。对于小型光伏控制器，为了电路简单，经常采用正负极直接短路的方法，但是，如果太阳能电池本身有瑕疵，过大的短路电流长时间工作就会让太阳能电池损坏。此外，太阳能光伏系统通常在野外环境比较恶劣的地方运行，复杂的天气系统很容易使太阳能控制器损坏。
实用新型内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种结构简单效率高且清洁环保的太阳能控制器。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种高效太阳能路灯控制器，包括太阳能电池板、蓄电池和控制模块，所述控制模块包括控制电路和DC/DC电路，所述DC/DC电路分别与太阳能电池板和蓄电池电连接，控制电路与DC/DC电路电连接，控制电路由MCU主控芯片、PWM调制器、调节器、光照度采集电路、按键显示电路、智能放电开关电路和电压电流采集电路构成，MCU主控芯片分别与光照度采集电路、按键显示电路、智能放电开关电路、FWM调制器和电压电流采集电路连接，PWM分别与DC/DC电路、调节器和电压电流采集电路连接，所述的DC/DC电路与调节器连接，所述的调节器包括电压调节器和电流调节器，在充电阶段,调节器分为两个闭环电路，外环为电压环，通过蓄电池将电压反馈到电压调节器，内环为电流环，通过DC/DC变换器将电流反馈到电流调节器，同时控制蓄电池进入MPPT充电模式或恒压充电模式或涓流充电模式。
进一步，所述智能放电开关电路含有MOSFET模块和PWM调制器模块。
本实用新型的有益效果是：1，在太阳能板和蓄电池间串入DC/DC变换电路，将太阳能电池发出的不稳定的电压、电流转换为蓄电池充电需要的合适的电压、电流，不容易使负载光源损坏；
2，可以根据情况调整充电模式，不容易损坏蓄电池，提高充电效率；
3，智能监控蓄电池当前的电量并根据蓄电池的剩余电量合理调节太阳能路灯的亮度。
附图说明
图1为本实用新型接线框图。
图2为本实用新型DC/DC的电路原理框图。
图3为本实用新型的充电方式示意图。
图4为本实用新型的智能算法放电流程图。   
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，为本实用新型太阳能路灯控制器接线图。所述DC/DC变换电路串联于太阳能电池板和蓄电池之间；控制电路通过控制DC/DC变换电路实现不同的充电模式以及智能控制LED灯的工作模式。
   如图2所示，DC/DC电路调节器原理图，控制器根据采集到电压电流信号，通过MPTT算法计算出参考电压；经过电压电流双闭环调节器，输出合适的充电电压。
如图3所示，控制器检测蓄电池的电压信号，根据电压的高低，采用不同的充电策略。
如图4所示，智能放电算法流程图。根据蓄电池的容量，合理控制路灯的亮度
本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高效太阳能路灯控制器，包括太阳能电池板、蓄电池和控制模块，其特征在于：所述控制模块包括控制电路和DC/DC电路，所述DC/DC电路串联于太阳能电池板和蓄电池电之间，控制电路与DC/DC电路电连接，控制电路由MCU主控芯片、PWM调制器、调节器、光照度采集电路、按键显示电路、智能放电开关电路和电压电流采集电路构成，MCU主控芯片分别与光照度采集电路、按键显示电路、智能放电开关电路、FWM调制器和电压电流采集电路连接，PWM分别与DC/DC电路、调节器和电压电流采集电路连接，所述的DC/DC电路与调节器连接，所述的调节器包括电压调节器和电流调节器，在充电阶段,调节器分为两个闭环电路，外环为电压环，通过蓄电池将电压反馈到电压调节器，内环为电流环，通过DC/DC变换器将电流反馈到电流调节器，同时控制蓄电池进入MPPT充电模式或恒压充电模式或涓流充电模式。
2.根据权利要求1所述的高效太阳能路灯控制器，其特征在于：所述智能放电开关电路含有MOSFET模块和PWM调制器模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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