CN202979359U - 一种太阳能led灯控制器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:其包括太阳能电池板、蓄电池、LED灯和控制器,其中所述控制器设有综合检测系统、充电控制电路、工作电源电路、功率输出器和单片机;所述单片机设有放电控制电路、放电深度控制电路、充电模式控制电路、多时段计时器、过放保护状态改变脉冲输出模块、基准电内模块。本实用新型具有自动检测蓄电池容量,并根据蓄电池容量自动调节发光功率,性能稳定、使用寿命长的优点。

Description

—种太阳能LED灯控制器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及LED灯具技术领域,尤其涉及一种太阳能LED灯控制器。
背景技术
[0002] LED灯具耗电少、亮度大、寿命长,而且在生产和使用寿命结束后做废弃物处理时不会造成环境污染,具有很好的经济和技术性能指标。
[0003] 太阳能LED灯因其不需要架设电线或预埋电缆,安装方便,且安装后不需要电费使用费,被广泛应用于庭院装饰、道路照明等场所,但是目前的储能型太阳能灯一般采用恒流控制的方式,控制器不能够自动检测蓄电池的容量并根据容量自动调节光照强度,当蓄电池容量足够时,它能正常工作,当容量不足够时,它用完的蓄电池的电量就停止工作,采用恒流方式工作的LED灯不管电池容量的多少,它都工作在额定功率下,LED灯消耗的功率不能随电池容量而自动改变。在容量一定的情况下,很难满足长时间的照明,使用范围受到影响。常规的太阳能LED路灯控制器,采用恒流控制,其效率在80%左右,发光效率较低,并且由于LED灯珠长期工作恒流状态下,其LED灯珠亮度衰减较大,影响LED灯的使用寿命,造成使用成本的增加,在性价比方面缺少市场竞争力。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于针对上述问题不足之处,提供一种太阳能LED灯控制器,具有自动检测蓄电池容量,并根据蓄电池容量自动调节发光功率,性能稳定、使用寿命长的优点。
[0005] 为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0006] [0006] 一种太阳能LED灯控制器,其包括太阳能电池板(I)、蓄电池(4)、LED灯
[0007] (7)和控制器,其中所述控制器设有综合检测系统(2)、充电控制电路(3)、工作电源电路(5)、功率输出器(6)和单片机;所述单片机设有放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10)、多时段计时器(11)、过放保护状态改变脉冲输出模块
(12)、基准电内模块(13);所述综合检测系统(2)的输入端接太阳能电池板(1),输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10);放电控制电路(8)和放电深度控制电路(9)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12);基准电内模块(13)的输入端接工作电源电路(5),输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10)和多时段计时器(11);多时段计时器(11)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12),且所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)与LED灯(7)之间通过功率输出器(6 )连接;所述太阳能电池板(I)通过充电控制电路(3 )接蓄电池(4 ),且所述充电控制电路(3)接充电模式控制电路(10);所述工作电源电路(5)的输入端接蓄电池(4),输出端接基准电内模块(13)及功率输出器(6)。
[0008] 所述充电控制电路(3)设有比较器1、光电耦合器和场效应管(Ql);所述比较器I输入端一路通过电阻(Rl)接蓄电池正极检测点(A),另一路通过电阻(R2)接地;所述光电耦合器输入侧一端通过电阻(R3)接比较器I的输出端,输入侧另一端接地,输出侧一端通过电阻(R4)接9V电压,输出侧另一端接场效应管(Ql)的栅极,场效应管(Ql)的源极接太阳能电池板(I)的负极,场效应管(Ql)的漏极接地;所述场效应管(Ql)的栅极与场效应管(Ql)的源极之间并联一电阻(R5),场效应管(Ql)的源极与场效应管(Ql)的漏极之间并联一电阻(R6)。
[0009] 所述工作电源电路(5)设有稳压器78L09和稳压器78L05,所述稳压器78L09的电压输入端与稳压器78L05的电压输入端并联一路接蓄电池正极检测点(A),另一路通过二极管(D2)接蓄电池(4)的正极(B+);稳压器78L09电压输出端一路输出9V电压,另一路接电容(C2),稳压器78L09接地端接地;稳压器78L05电压输出端一路输出5V电压,另一路接电容(C3),稳压器78L05接地端接蓄电池(4)的负极(B-)和接地;蓄电池⑷的正极(B+)与太阳能电池板(I)的正极(S+)之
[0010] 间并联二极管(D3)和二极管(D4)。
[0011] 所述功率输出器(6)设有场效应管(Q2)的源极接地,场效应管(Q2)的漏极接LED灯(7)的阴极,场效应管(Q2)的栅极与场效应管(Q2)的源极之间并联一电阻(R29),场效应管(Q2)的源极与场效应管(Q2)的漏极之间并联一电容(Cl),LED灯(7)的阳极接蓄电池(4)的正极(B+)。
[0012] 所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)设有比较器IV ;所述比较器IV的同向输入端与比较器IV的反向输入端之间一路通过电阻(R12)接工作电源电路输出的9V电压,另一路并联有电阻(R13)、三极管(Q14)、三极管(Q15)、三极管(Q16)、三极管(Q17)、三极管(Q18)、三极管(Q19)、三极管(Q20),三极管(Q14)的基极接电阻(R21)、三极管(Q15)的基极接电阻(R22)、三极管(Q16)的基极接电阻(R23)、三极管(Q17)的基极接电阻(R24)、三极管(Q18)的基极接电阻(R25)、三极管(Q19)的基极接电阻(R26)、三极管(Q20)的基极接电阻(R27),三极管(Q14)的发射极接地、三极管(Q15)的发射极接地、三极管(Q16)的发射极接地、三极管(Q17)的发射极接地、三极管(Q18)的发射极接地、三极管(Q19)的发射极接地、三极管(Q20)的发射极接地,比较器IV的反向输入端一路通过电阻(R28)接地,另一路通过电阻(Rll)接蓄电池正极检测点(A)。
[0013] 所述综合检测系统(2)设有比较器II ;所述比较器II输入端一路通过电阻(R7)接太阳能电池板(I)的正极(S+),另一路并联电阻(R8)和二极管(Dl)后接地,输出端接电阻(R21)。
[0014] 所述充电模式控制电路(10)设有比较器III;所述比较器III输入端一路通过电阻(R9)接蓄电池正极检测点(A),另一路通过电阻(RlO)接地,输出端接电阻(R22)。
[0015] 所述单片机的正极电源脚接工作电源电路(5)输出的5V电压,单片机的负极电源脚接地,单片机的正极电源脚与单片机的负极电源脚之间并联一电容(C4)。
[0016] 本实用新型采用上述结构,具有自动检测蓄电池容量,并根据蓄电池容量自动调节发光功率,性能稳定、使用寿命长的优点。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型控制电路原理图。[0018] 图2为本实用新型工作电源电路的电路图。
[0019] 图3为本实用新型单片机的示意图。
[0020] 图4为本实用新型充电控制电路的电路图。
[0021] 图5为本实用新型综合检测系统的电路图。
[0022] 图6为本实用新型充电模式控制电路的电路图。
[0023] 图7为本实用新型功率输出器和比较器IV的部分电路图。以下通过附图和具体实施方式来对本实用新型作进一步描述。
具体实施方式
[0024] 如图1至图7所示,本实用新型一种太阳能LED灯控制器,其包括太阳能电池板(I)、蓄电池(4)、LED灯(7)和控制器,其中所述控制器设有综合检测系统(2)、充电控制电路(3)、工作电源电路(5)、功率输出器(6)和单片机;所述单片机设有放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10)、多时段计时器(11)、过放保护状态改变脉冲输出模块(12)、基准电内模块(13);所述综合检测系统(2)的输入端接太阳能电池板(1),输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10);放电控制电路(8)和放电深度控制电路(9)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12);基准电内模块(13)的输入端接工作电源电路(5),输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9 )、充电模式控制电路(IO )和多时段计时器(11);多时段计时器(11)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12 ),且所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12 )与LED灯(7 )之间通过功率输出器(6)连接;所述太阳能电池板(I)通过充电控制电路(3)接蓄电池(4),且所述充电控制电路(3)接充电模式控制电路(10);所述工作电源电路(5)的输入端接蓄电池(4),输出端接基准电内模块(13)及功率输出器(6)。
[0025] 所述充电控制电路(3)设有比较器1、光电耦合器和场效应管(Ql);所述
[0026] 比较器I输入端一路通过电阻(Rl)接蓄电池正极检测点(A),另一路通过电阻(R2)接地;所述光电耦合器输入侧一端通过电阻(R3)接比较器I的输出端,输入侧另一端接地,输出侧一端通过电阻(R4)接9V电压,输出侧另一端接场效应管(Ql)的栅极,场效应管(Ql)的源极接太阳能电池板(I)的负极,场效应管(Ql)的漏极接地;所述场效应管(Ql)的栅极与场效应管(Ql)的源极之间并联一电阻(R5),场效应管(Ql)的源极与场效应管(Ql)的漏极之间并联一电阻(R6)。
[0027] 所述工作电源电路(5)设有稳压器78L09和稳压器78L05,所述稳压器78L09的电压输入端与稳压器78L05的电压输入端并联一路接蓄电池正极检测点(A),另一路通过二极管(D2)接蓄电池⑷的正极(B+);稳压器78L09电压输出端一路输出9V电压,另一路接电容(C2),稳压器78L09接地端接地;稳压器78L05电压输出端一路输出5V电压,另一路接电容(C3),稳压器78L05接地端接蓄电池(4)的负极(B-)和接地;蓄电池(4)的正极(B+)与太阳能电池板(I)的正极(S+)之间并联二极管(D3)和二极管(D4)。
[0028] 所述功率输出器(6)设有场效应管(Q2)的源极接地,场效应管(Q2)的漏极接LED灯(7)的阴极,场效应管(Q2)的栅极与场效应管(Q2)的源极之间并联一电阻(R29),场效应管(Q2)的源极与场效应管(Q2)的漏极之间并联一电容(Cl),LED灯(7)的阳极接蓄电池(4)的正极(B+)。
[0029] 所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)设有比较器IV ;所述比较器IV的同向输入端与比较器IV的反向输入端之间一路通过电阻(R12)接工作电源电路输出的9V电压,另一路并联有电阻(R13)、三极管(Q14)、三极管(Q15)、三极管(Q16)、三极管(Q17)、三极管(Q18)、三极管(Q19)、三极管(Q20),三极管(Q14)的基极接电阻(R21)、三极管(Q15)的基极接电阻(R22)、三极管(Q16)的基极接电阻(R23)、三极管(Q17)的基极接电阻(R24)、三极管(Q18)的基极接电阻(R25)、三极管(Q19)的基极接电阻(R26)、三极管(Q20)的基极接电阻(R27),三极管(Q14)的发射极接地、三极管(Q15)的发射极接地、三极管(Q16)的发射极接地、三极管(Q17)的发射极接地、三极管(Q18)的发射极接地、三极管(Q19)的发射极接地、三极管(Q20)的发射极接地,比较器IV的反向输入端一路通过电阻
[0030] (R28)接地,另一路通过电阻(Rll)接蓄电池正极检测点(A)。
[0031] [0027]所述综合检测系统(2)设有比较器II ;所述比较器II输入端一路通过电阻(R7)接太阳能电池板(I)的正极(S+),另一路并联电阻(R8)和二极管(Dl)后接地,输出端接电阻(R21)。
[0032] 所述充电模式控制电路(10)设有比较器III ;所述比较器III输入端一路通过电阻(R9)接蓄电池正极检测点(A),另一路通过电阻(RlO)接地,输出端接电阻(R22)。
[0033] 所述单片机的正极电源脚接工作电源电路(5)输出的5V电压,单片机的负极电源脚接地,单片机的正极电源脚与单片机的负极电源脚之间并联一电容(C4)。
[0034] 比较器I的输入端19脚检测到蓄电池检测点㈧的电压低于13V时,输出端14脚输出高电平,通过光耦传递使场效应管(Ql)导通太阳能电池板(I)给蓄电池(4)充电,当蓄电池(4)电压高于13V-14.5V时,输出端14脚输出频率为
[0035] 10HZ,占空比为99%_0%矩形方波,实现对蓄电池(4)的过充保护比较器II的输入端17脚为低电平时,表不太阳能电池板(I)为电压进入傍晚,输出端12脚输出低电平,一路信号到电阻(R21),即IC4脚,内部多段计时电路(11)工作,一路信号到比较器IV的同向输入端,S卩IC18脚的C端口(B卩R21处),使18脚电位升高,输出端即IC13脚输出IKHZ占空比为50%,时间为30秒长的驱动信号使场效应管(Q2)导通,点亮LED灯。
[0036] 比较器III的输入端即16脚检测到蓄电池(4)为高电平时,输出端即11脚输出低电平,相反蓄电池(4)容量减小时,输入端即16脚为低电平,输出端即11脚输出高电平至比较器IV的同向输入端即18脚的D端口(B卩R22处),使场效应管(Q2)饱和导通,把比较器IV的同向输入端即18脚的电位下降,使输出端即13脚的占空比下降,促使LED灯电流减小,降低功率输出,以延长亮灯时间。
[0037] 比较器IV的反向输入端即15脚为低电平时,输出端即13脚输出低电平,LED灯就不亮,当反向输入端即15脚为高电平时,但同向输入端即18脚相对应
[0038] 的占空比信号驱动场效应管(Q2),使LED灯点亮,当比较器IV的输入端即18脚电位处于高电平,则输出端即13脚输出高电平,使场效应管(Q2)直接导通,LED灯就在额定功率下工作。当同向输入端即18的端口 I (R27处)、H (R26与R27之间)、G(R25与R26之间)、F(R24与R25之间)、E(R23与R24之间)接到多时段计时器(11)信号就相对应改变比较器IV的同向输入端即18脚的输入电位,输出端13脚就输出相对应占空比矩形波信号,以改变LED灯的不同时段的功率,即改变地面亮度,达到节能环保的效果。
[0039] 本实用新型采用上述结构,具有自动检测蓄电池容量,并根据蓄电池容量自动调节发光功率,性能稳定、使用寿命长的优点。
[0040] 以上说明并非限制本实用新型的技术方案,凡是不脱离本实用新型精神的技术,均属于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:其包括太阳能电池板(I)、蓄电池(4)、LED灯(7)和控制器,其中所述控制器设有综合检测系统(2)、充电控制电路(3)、工作电源电路(5)、功率输出器(6)和单片机;所述单片机设有放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9 )、充电模式控制电路(10 )、多时段计时器(11)、过放保护状态改变脉冲输出模块(12 )、基准电内模块(13);所述综合检测系统(2)的输入端接太阳能电池板(1),输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10);放电控制电路(8)和放电深度控制电路(9 )接过放保护状态改变脉冲输出模块(12 );基准电内模块(13 )的输入端接工作电源电路(5),输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10)和多时段计时器(11);多时段计时器(11)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12),且所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)与LED灯(7)之间通过功率输出器(6 )连接;所述太阳能电池板(I)通过充电控制电路(3 )接蓄电池(4 ),且所述充电控制电路(3)接充电模式控制电路(10);所述工作电源电路(5)的输入端接蓄电池(4),输出端接基准电内模块(13)及功率输出器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:所述充电控制电路(3)设有比较器1、光电耦合器和场效应管(Ql);所述比较器I输入端一路通过电阻(Rl)接蓄电池正极检测点(A),另一路通过电阻(R2)接地;所述光电耦合器输入侧一端通过电阻(R3)接比较器I的输出端,输入侧另一端接地,输出侧一端通过电阻(R4)接9V电压,输出侧另一端接场效应管(Ql)的栅极,场效应管(Ql)的源极接太阳能电池板(I)的负极,场效应管(Ql)的漏极接 地;所述场效应管(Ql)的栅极与场效应管(Ql)的源极之间并联一电阻(R5),场效应管(Ql)的源极与场效应管(Ql)的漏极之间并联一电阻(R6)。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:所述工作电源电路(5)设有稳压器78L09和稳压器78L05,所述稳压器78L09的电压输入端与稳压器78L05的电压输入端并联一路接蓄电池正极检测点(A),另一路通过二极管(D2)接蓄电池(4)的正极(B+);稳压器78L09电压输出端一路输出9V电压,另一路接电容(C2),稳压器78L09接地端接地;稳压器78L05电压输出端一路输出5V电压,另一路接电容(C3),稳压器78L05接地端接蓄电池(4)的负极(B-)和接地;蓄电池(4)的正极(B+)与太阳能电池板(I)的正极(S+)之间并联二极管(D3)和二极管(D4)。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:所述功率输出器(6)设有场效应管(Q2)的源极接地,场效应管(Q2)的漏极接LED灯(7)的阴极,场效应管(Q2)的栅极与场效应管(Q2)的源极之间并联一电阻(R29),场效应管(Q2)的源极与场效应管(Q2)的漏极之间并联一电容(Cl),LED灯(7)的阳极接蓄电池⑷的正极(B+)。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)设有比较器IV ;所述比较器IV的同向输入端与比较器IV的反向输入端之间一路通过电阻(R12)接工作电源电路输出的9V电压,另一路并联有电阻(R13)、三极管(Q14)、三极管(Q15)、三极管(Q16)、三极管(Q17)、三极管(Q18)、三极管(Q19)、三极管(Q20),三极管(Q14)的基极接电阻(R21)、三极管(Q15)的基极接电阻(R22)、三极管(Q16)的基极接电阻(R23)、三极管(Q17)的基极接电阻(R24)、三极管(Q18)的基极接电阻(R25)、三极管(Q19)的基极接电阻(R26)、三极管(Q20)的基极接电阻(R27),三极管(Q14)的发射极接地、三极管(Q15)的发射极接地、三极管(Q16)的发射极接地、三极管(Q17)的发射极接地、三极管(Q18)的发射极接地、三极管(Q19)的发射极接地、三极管(Q20)的发射极接地,比较器IV的反向输入端一路通过电阻(R28)接地,另一路通过电阻(Rll)接蓄电池正极检测点(A)。
6.根据权利要求1或5所述的一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:所述综合检测系统(2)设有比较器II ;所述比较器II输入端一路通过电阻(R7)接太阳能电池板(I)的正极(S+),另一路并联电阻(R8)和二极管(Dl)后接地,输出端接电阻(R21)。
7.根据权利要求1或5所述的一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:所述充电模式控制电路(10)设有比较器III ;所述比较器III输入端一路通过电阻(R9)接蓄电池正极检测点(A),另一路通过电阻(RlO)接地,输出端接电阻(R22)。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能LED灯控制器,其特征在于:所述单片机的正极电源脚接工作电源电路(5)输出的5V电压,单片机的负极电源脚接地,单片机的正极电源脚与单片机的负极电源脚之间 并联一电容(C4)。
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