CN203404713U - 光伏led庭院灯 - Google Patents

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熊小伟
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Abstract

本实用新型公开了一种光伏LED庭院灯,包括太阳能电池板,所述太阳能电池板依次经过DC转换单元、蓄电池单元、PWM控制单元连接LED庭院灯;所述DC转换单元和PWM控制单元分别连至数字信号控制器,并接收控制信号。所述数字信号控制器选用美国微芯科技公司的DSPIC33FJ16GS502芯片。本实用新型通过数字信号控制器实现对太阳能电池和蓄电池充放电管理、LED照明控制驱动管理,达到节省成本,方便操作的目的。

Description

光伏LED庭院灯
技术领域
[0001] 本发明涉及一种庭院灯,更具体地说,涉及庭院灯控制系统的电路改进。
背景技术
[0002]光伏(PV or photovoltaic)是太阳能光伏发电系统(photovoltaic powersystem)的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
[0003] 随着社会的发展,能源越来越紧缺,节能产品的使用是未来的主要趋势。LED发光效率高,耗能低,因而成为节能照明灯的首选。太阳能LED庭院灯是以太阳能电池板的光一电转换作为供电方式,将电能存储到蓄电池中,供给夜间道路照明;采用LED作为照明光源,具有亮度高、安装方便、工作稳定可靠、不敷设电缆、不消耗常规能源、使用寿命长等特点,主要用于城市道路、小区道路、工业园区、绿化带、广场、步行街、健身休闲广场等场所的照明及亮化装饰。
[0004] 现在常用的LED灯都采用并联方式,采用恒压供电,恒流供电的很少。但是对于数量多的LED灯串,恒压供电使得LED灯的供电电流下降,发光效率下降,降低LED使用寿命。而且对于串联的LED灯采用恒压供电,不能保证电流稳定性,经常会出现高频开关纹波,而且功率因数低,浪费电能。
[0005] 如图1所示,实用新型专利(CN201020553847.X)公开了一种太阳能LED庭院灯,包括太阳能电池板1,以及通过电源控制器2与所述太阳能电池板I连接的蓄电单元3,所述蓄电单元还通过电源控制器2连接与LED庭院灯4。本实用新型庭院灯系统主要改进在于控制器,具有高效恒流源驱动电路。本实用新型改变常用的恒压源供电方式,利用电子稳压器电路降压对PWM芯片进行稳压供电,使芯片在全电压范围内稳定工作,并在电路中接入功率因数校正电路,将功率因数大大提高,增加LED灯的发光效率,减少电能的浪费。其中,电子稳压器电路不仅能够起到稳压作用,同时能够滤波,能够有效的消除高频开关纹波。
[0006] 问题在于,如何进一步降低实施成本,方便控制操作是需要解决的问题之一。
发明内容
[0007] 针对上述问题,本发明旨在提供一种具有高效恒流源驱动电路的太阳能LED庭院灯系统。通过数字信号控制器实现对太阳能电池和蓄电池充放电管理、LED照明控制驱动管理,达到节省成本,方便操作的目的。
[0008] 为了达到上述目的,本发明一种光伏LED庭院灯,包括太阳能电池板,其特征在于,所述太阳能电池板依次经过DC转换单元、蓄电池单元、PWM控制单元连接LED庭院灯;所述DC转换单元和PWM控制单元分别连至数字信号控制器,并接收控制信号。优选方式下,所述数字信号控制器选用美国微芯科技公司的DSPIC33FJ16GS502芯片。
[0009] 本发明通过数字信号控制器实现对太阳能电池和蓄电池充放电管理、LED照明控制驱动管理,达到节省成本,方便操作的目的。附图说明
[0010] 图1是现有技术太阳能LED庭院灯系统的原理结构示意图。
[0011] 图2是本发明庭院灯系统的原理结构示意图。
具体实施方式
[0012] 如图2所示,本发明光伏LED庭院灯,包括太阳能电池板,所述太阳能电池板依次经过DC转换单元、蓄电池单元、PWM控制单元连接LED庭院灯;所述DC转换单元和PWM控制单元分别连至数字信号控制器,并接收控制信号。所述数字信号控制器选用美国微芯科技公司的DSPIC33FJ16GS502芯片。
[0013] 该芯片是新一代16位数字信号控制器DSC,DSC与单片机的不同之处,在于增加了DSP资源,以单片机MCU为中心并融合了 DSP,具有MCU和DSP两类指令。DSP引擎包含有一个高速17位X 17位乘法器,能进行16位有符号乘法和除法运算,可进行小数或整数DSP乘法,一个40位ALU、两个40位饱和累加器和一个40位双向桶形移位寄存器。dsPIC33F系列DSC全面支持数字控制系统,丰富的PWM控制和ADC转换功能特别适合DC/DC转换、电源管理和LED照明控制系统,可满足本设计对太阳能电池组、蓄电池组MPPT、充放电控制、DC/DC转换控制和LED照明驱动的控制管理。
[0014] 蓄电池是太阳能LED照明系统的重要部件,蓄电池的管理控制不仅影响到蓄电池和整个系统的工作效率,也极大影响蓄电池的工作寿命。通常关注的是放电深度、充电程度和温度等3个方面,本设计采用DSC集中控制管理,是将蓄电池的管理和MPPT的工作过程统一控制进行,即进行蓄电池的MPPT充电管理方式,蓄电池控制和处理的内容有电池容量、三阶段充电电池端电压和电流测控、放电深度控制、温度补偿控制等。
[0015] LED照明驱动控制为PWM方式恒压恒流控制,可调光多路大功率LED驱动控制。电感、功率MOSFET管构成升压型DC/DC转换器,通过控制输出的PWM的占空比,获得一个稳定的输出电压,3个PWM通道进行多路LED照明的恒流控制,提供LED照明驱动电路的电流反馈采样,数字温度传感器,通过单总线和数字信号控制器进行数据通信,将LED照明光源的温度送给DSC。DSC将各路采样反馈参数和程序的设置参数进行对比后,通过调节各PWM的占空比,使LED照明光源得到稳定设置的驱动电压和电流。在数字信号控制器DSC的控制管理下,对LED照明光源的驱动控制具有全面的过压、过流和热防护功能。

Claims (2)

1.一种光伏LED庭院灯,包括太阳能电池板,其特征在于,所述太阳能电池板依次经过DC转换单元、蓄电池单元、PWM控制单元连接LED庭院灯;所述DC转换单元和PWM控制单元分别连至数字信号控制器,并接收控制信号。
2.根据权利要求1所述光伏LED庭院灯,其特征在于,所述数字信号控制器选用美国微芯科技公司的DSPIC33FJ16GS502芯片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104754838A (zh) * 2015-04-15 2015-07-01 西交利物浦大学 一种利用太阳能供电的多路led驱动电路

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