CN202841620U - 一种自动控制的太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动控制的太阳能路灯，它包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负载，本方案具有防蓄电池过放电、过充电功能，在太阳辐照不足的几个月，由于蓄电池的充电状态通常较低，使蓄电池放电时端电压也较低，这样负载工作电流较小、功率小，系统也能够工作更长的时间，反之在太阳辐照比较充足时，负载工作电流较大、功率大、也更亮。

Description

一种自动控制的太阳能路灯技术领域[0001] 本实用新型涉及路灯设备技术领域，尤其是指一种自动控制的太阳能路灯。背景技术[0002] 近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各国都在从自己 本国的国情出发来解决能源与环境问题。对我国来说，由于人均能源资源短缺尤其是油、 气、水，环境容量亦是资源有限，西部生态脆弱，这个问题尤为严重，它将极大的制约我国的 可持续发展以及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。从某种意义上讲，人类社会 的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环 境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。近年来，我国 GDP每年以10%的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。这种对自然无序的、 掠夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自 然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。当前国际常规能源价格不断上涨，国内能 源供应紧张，许多城市出现拉闸限电的尴尬，能源替代已上升到国家能源战略安全的高度。 在这样的严峻形势下，开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势，在新能源和可再生 的能源家族中，太阳能成为最引人注目，开展研究工作最多，应用最广的成员。太阳能具有 取之不尽，用之不竭，且能量稳定，不会造成环境污染等诸多优势，越来越多的路灯电源改 为太阳能发电，但现有利用太阳能的路灯大多存在结构复杂，路灯不能智能控制等缺点。发明内容[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用寿命长、能 够自动控制的太阳能路灯。[0004] 为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种自动控制的太阳能路灯， 它包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负 载，所述的充放电控制电路包括有过充控制电路A、过放控制电路B、第一电阻R1、第二电阻 R2、第一滑动触点电位器Wl、第一二极管Dl、第二二极管D2，其中，第一触点开关Kl的输入 端与电源正极N联接,第一触点开关Kl输出端的其中一脚与第一电阻Rl —端联接，第一电 阻Rl另一端与第一二极管Dl —端联接,第一二极管Dl另一端与电源负极S联接,第一触 点开关Kl输出端的另一脚与第二二极管D2 —端联接，第二二极管D2另一端与第十六电阻 R16 一端联接后再分别与第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4 —端联接后联接至第二触 点开关K2 —端，第二电阻R2另一端与过充控制电路A、过放控制电路B联接后再与稳压二 极管DR2 —端联接，稳压二极管DR2另一端与联接至电源负极S上；第三电阻R3另一端与 过充控制电路A联接后再联接至第一滑动触点电位器Wl —端，第一滑动触点电位器Wl另 一端与电源负极S联接；过充控制电路A另一端与第二触点开关K2输入端联接；第四电阻 R4另一端与过放控制电路B联接后再与第二滑动触点电位器W2 —端相联接，第二滑动触 点电位器W2另一端与电源负极S联接后接地；过放控制电路B另一端分别与第二触点开关K2输入端、第五二极管D5 —端相联接，第五二极管D5另一端与第十四电阻R14 —端联接， 第十四电阻R14另一端与第二触点开关K2其中一个输出端联接；第二触点开关K2另一个 输出端与第三触点开关K3输入端联接，第三触点开关K3输出端与LED灯头2联接。[0005] 所述的过充控制电路A包括有第一运算放大器U1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、 第五电阻R5、第十五电阻R15，其中，第一运算放大器Ul的输入端负极联接在第三电阻R3 与第一滑动触点电位器Wl之间，第一运算放大器Ul的输入端正极联接在第二电阻R2与稳 压二极管DR2之间，第一运算放大器Ul的输出端与第十五电阻R15—端相联接，第十五电 阻R15的另一端与第一三极管Ql的基极联接；第五电阻R5 —端与第一运算放大器Ul的输 入端负极联接，另一端与第一运算放大器Ul的输出端联接；第一三极管Ql的集电极分别与 第七电阻R7、第八电阻R8 —端联接，第八电阻R8 —端另一端与第二三极管Q2的基极联接， 第二三极管Q2的集电极分别与第九电阻R9、第三二极管D3 —端相连接，第七电阻R7、第九 电阻R9、第三二极管D3另一端均联接至第二触点开关K2上。[0006] 所述的过放控制电路B包括有第二运算放大器U2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、 第六电阻R6、第十三电阻R13，其中，第二运算放大器U2的输入端负极联接在第二电阻R2 与稳压二极管DR2之间，第二运算放大器U2的输入端正极联接在第四电阻R4与第二滑动 触点电位器W2之间，第二运算放大器U2的输出端与第十三电阻R13—端相联接，第十三电 阻R13的另一端与第三三极管Q3的基极联接；第六电阻R6 —端与第二运算放大器U2的输 入端负极联接，另一端与第二运算放大器U2的输出端联接；第三三极管Q3的集电极分别与 第十电阻R10、第十一电阻Rll—端相连接，第十一电阻Rll另一端与第四三极管Q4的基 极相联接，第四三极管Q4的集电极分别与第十二电阻R12、第四二极管D4 —端相连接，第 十电阻R10、第十二电阻R12、第四二极管D4另一端并联后联接至第二触点开关K2输入端， 第四三极管Q4的发射极与第五二极管D4 —端相联接，第五二极管D4另一端与第十四电阻 R14 一端相联接，第十四电阻R14另一端与第二触点开关K2输出端联接。[0007] 控制箱内设有充放电控制器，充放电控制器内包括有光控、时控、过充保护、过放 保护和反接保护模块。[0008] 本实用新型的优点在于：[0009] (I)寿命长。LED的寿命长达lOOOOOh，而白炽灯的寿命一般不超过2000 h，荧光 灯的寿命也不过5000 h左右。[0010] (2)效率高。相对于传统的第一代照明光源白炽灯，LED的功耗只有前者的10%〜 20%。[0011] (3)绿色环保。与广泛使用的第二代照明荧光灯相比，LED不含汞、无频闪，是一种 环保光源。[0012] (4)耐低温。环境使用温度在一 40°C〜80°C，环境适应性非常强。[0013] (5)本方案具有防蓄电池过放电、过充电功能，在太阳辐照不足的几个月，由于蓄 电池的充电状态通常较低，使蓄电池放电时端电压也较低，这样负载工作电流较小、功率 小，系统也能够工作更长的时间，反之在太阳辐照比较充足时，负载工作电流较大、功率大、 也更亮。附图说明[0014] 图1为本实用新型的原理图。[0015] 图2为本实用新型的电路图。具体实施方式[0016] 下面结合所有附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的较佳实施例为：本 实施例所述的自动控制的太阳能路灯包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、 蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负载，所述的充放电控制电路包括有过充控制电路A、过 放控制电路B、第一电阻R1、第二电阻R2、第一滑动触点电位器W1、第一二极管D1、第二二极 管D2，其中，第一触点开关Kl的输入端与电源正极N联接，第一触点开关Kl输出端的其中 一脚与第一电阻Rl —端联接，第一电阻Rl另一端与第一二极管Dl —端联接,第一二极管 Dl另一端与电源负极S联接，第一触点开关Kl输出端的另一脚与第二二极管D2 —端联接， 第二二极管D2另一端与第十六电阻R16 —端联接后再分别与第二电阻R2、第三电阻R3、第 四电阻R4—端联接后联接至第二触点开关K2—端，第二电阻R2另一端与过充控制电路A、 过放控制电路B联接后再与稳压二极管DR2 —端联接，稳压二极管DR2另一端与联接至电 源负极S上；第三电阻R3另一端与过充控制电路A联接后再联接至第一滑动触点电位器Wl 一端，第一滑动触点电位器Wl另一端与电源负极S联接；过充控制电路A另一端与第二触 点开关K2输入端联接；第四电阻R4另一端与过放控制电路B联接后再与第二滑动触点电 位器W2 —端相联接，第二滑动触点电位器W2另一端与电源负极S联接后接地；过放控制电 路B另一端分别与第二触点开关K2输入端、第五二极管D5 —端相联接，第五二极管D5另 一端与第十四电阻R14 —端联接，第十四电阻R14另一端与第二触点开关K2其中一个输出 端联接；第二触点开关K2另一个输出端与第三触点开关K3输入端联接，第三触点开关K3 输出端与LED灯头2联接。过充控制电路A包括有第一运算放大器Ul、第一三极管Ql、第 二三极管Q2、第五电阻R5、第十五电阻R15，其中，第一运算放大器Ul的输入端负极联接在 第三电阻R3与第一滑动触点电位器Wl之间，第一运算放大器Ul的输入端正极联接在第二 电阻R2与稳压二极管DR2之间，第一运算放大器Ul的输出端与第十五电阻R15 —端相联 接，第十五电阻R15的另一端与第一三极管Ql的基极联接；第五电阻R5 —端与第一运算放 大器Ul的输入端负极联接，另一端与第一运算放大器Ul的输出端联接；第一三极管Ql的 集电极分别与第七电阻R7、第八电阻R8 —端联接，第八电阻R8 —端另一端与第二三极管 Q2的基极联接，第二三极管Q2的集电极分别与第九电阻R9、第三二极管D3 —端相连接，第 七电阻R7、第九电阻R9、第三二极管D3另一端均联接至第二触点开关K2上。过放控制电路 B包括有第二运算放大器U2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第六电阻R6、第十三电阻R13， 其中，第二运算放大器U2的输入端负极联接在第二电阻R2与稳压二极管DR2之间，第二运 算放大器U2的输入端正极联接在第四电阻R4与第二滑动触点电位器W2之间，第二运算放 大器U2的输出端与第十三电阻R13 —端相联接，第十三电阻R13的另一端与第三三极管Q3 的基极联接；第六电阻R6—端与第二运算放大器U2的输入端负极联接，另一端与第二运算 放大器U2的输出端联接；第三三极管Q3的集电极分别与第十电阻R10、第十一电阻Rll — 端相连接，第十一电阻Rll另一端与第四三极管Q4的基极相联接，第四三极管Q4的集电极 分别与第十二电阻R12、第四二极管D4 —端相连接，第十电阻R10、第十二电阻R12、第四二 极管D4另一端并联后联接至第二触点开关K2输入端，第四三极管Q4的发射极与第五二极管D4 —端相联接，第五二极管D4另一端与第十四电阻R14 —端相联接，第十四电阻R14另 一端与第二触点开关K2输出端联接。控制箱3内设有充放电控制器，充放电控制器内包括 有光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护模块。在采用了上述方案后，过充控制，就是 在蓄电池处于过充状态时断开充电电路，过放控制电路就是在蓄电池处于过放状态时断开 放电电路。过充、过放控制都是为了保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。过充、过放判断的 依据主要是蓄电池电压的高低，过充控制电路中将触点开关的开关串联在充电电路中，当 白天有太阳光时处于正常充电状态时，由太阳能板吸热经触点开关开关常闭点向蓄电池充 电，当蓄电池的电压高于26V时，认为蓄电池处于过充状态，UlA 端电压高于“ + ”端电压 时UlA输出低电平，使第一三极管Ql截止，同时第二三极管Q2导通，触点开关线圈通 电，则触点开关常闭点断开，常开点闭合，充电电路断开过充指示灯亮，停止向蓄电池充电， 达到过充保护功能。[0017] 以上所述之实施例只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实 施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围 内。

Claims (4)

1. 一种自动控制的太阳能路灯，其特征在于：它包括有相互联接的太阳能电池板、充放电控制电路、蓄电池、路灯控制处理器、LED路灯负载，所述的充放电控制电路包括有过充控制电路(A)、过放控制电路（B)、第一电阻（R1)、第二电阻（R2)、第一滑动触点电位器(W1)、第一二极管（D1)、第二二极管（D2)，其中，第一触点开关（Kl)的输入端与电源正极(N)联接,第一触点开关（Kl)输出端的其中一脚与第一电阻（Rl) —端联接，第一电阻（Rl)另一端与第一二极管（Dl) —端联接,第一二极管（Dl)另一端与电源负极（S)联接,第一触点开关（Kl)输出端的另一脚与第二二极管（D2) —端联接，第二二极管（D2)另一端与第十六电阻（R16) —端联接后再分别与第二电阻（R2)、第三电阻（R3)、第四电阻（R4)—端联接后联接至第二触点开关（K2) —端，第二电阻（R2)另一端与过充控制电路(A)、过放控制电路（B)联接后再与稳压二极管（DR2) —端联接，稳压二极管（DR2)另一端与联接至电源负极（S)上；第三电阻（R3)另一端与过充控制电路（A)联接后再联接至第一滑动触点电位器(Wl) —端，第一滑动触点电位器(Wl)另一端与电源负极（S)联接；过充控制电路（A)另一端与第二触点开关（K2)输入端联接；第四电阻（R4)另一端与过放控制电路（B)联接后再与第二滑动触点电位器(W2)—端相联接，第二滑动触点电位器(W2)另一端与电源负极（S)联接后接地；过放控制电路（B)另一端分别与第二触点开关（K2)输入端、第五二极管（D5) —端相联接，第五二极管（D5)另一端与第十四电阻（R14) —端联接，第十四电阻（R14)另一端与第二触点开关（K2)其中一个输出端联接；第二触点开关（K2)另一个输出端与第三触点开关（K3)输入端联接，第三触点开关（K3)输出端与LED灯头（2)联接。

2.根据权利要求1所述的一种自动控制的太阳能路灯，其特征在于：过充控制电路(A)包括有第一运算放大器（U1)、第一三极管（Q1)、第二三极管（Q2)、第五电阻（R5)、第十五电阻（R15)，其中，第一运算放大器（Ul)的输入端负极联接在第三电阻（R3)与第一滑动触点电位器(Wl)之间，第一运算放大器（Ul)的输入端正极联接在第二电阻（R2)与稳压二极管(DR2)之间，第一运算放大器（Ul)的输出端与第十五电阻（R15)—端相联接，第十五电阻(R15)的另一端与第一三极管（Ql)的基极联接；第五电阻（R5) —端与第一运算放大器（Ul)的输入端负极联接，另一端与第一运算放大器（Ul)的输出端联接；第一三极管（Ql)的集电极分别与第七电阻（R7)、第八电阻（R8) —端联接，第八电阻（R8)—端另一端与第二三极管(Q2)的基极联接，第二三极管（Q2)的集电极分别与第九电阻（R9)、第三二极管（D3)—端相连接，第七电阻（R7)、第九电阻（R9)、第三二极管（D3)另一端均联接至第二触点开关（K2)上。

3.根据权利要求1所述的一种自动控制的太阳能路灯，其特征在于：过放控制电路（B)包括有第二运算放大器（U2)、第三三极管（Q3)、第四三极管（Q4)、第六电阻（R6)、第十三电阻（R13)，其中，第二运算放大器（U2)的输入端负极联接在第二电阻（R2)与稳压二极管(DR2)之间，第二运算放大器（U2)的输入端正极联接在第四电阻（R4)与第二滑动触点电位器（W2)之间，第二运算放大器（U2)的输出端与第十三电阻（R13)—端相联接，第十三电阻(R13)的另一端与第三三极管（Q3)的基极联接；第六电阻（R6) —端与第二运算放大器（U2)的输入端负极联接，另一端与第二运算放大器（U2)的输出端联接；第三三极管（Q3)的集电极分别与第十电阻（R10)、第十一电阻（Rll) —端相连接，第十一电阻（Rll)另一端与第四三极管（Q4)的基极相联接，第四三极管（Q4)的集电极分别与第十二电阻（R12)、第四二极管（D4) —端相连接，第十电阻（R10)、第十二电阻（R12)、第四二极管（D4)另一端并联后联接至第二触点开关（K2)输入端，第四三极管（Q4)的发射极与第五二极管（D4) —端相联接，第五二极管（D4)另一端与第十四电阻（R14)—端相联接，第十四电阻（R14)另一端与第二触点开关（K2)输出端联接。

4.根据权利要求1所述的一种自动控制的太阳能路灯，其特征在于：控制箱（3)内设有充放电控制器，充放电控制器内包括有光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护模块。