CN203840615U - 防水型太阳能路灯控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防水型太阳能路灯控制器，控制器分别连接太阳能电池板、蓄电池和路灯，其特征在于：所述控制器包括一个密封盒体，密封盒体前端设置连接线插口和控制按钮，所述连接线插口和控制按钮外侧罩有透明的护罩，所述护罩上开设有供线束引出的线束口，所述护罩与密封盒体前端通过卡槽装配在一起；所述密封盒体底端面上设置有栅板，所述密封盒体底端面的两侧连接安装板，安装板倾斜向下伸出。本实用新型的有益效果是：控制器的密封盒体底部设置有栅板，可使密封盒体底部与安装面板之间空气流通，具有很好的散热效果，护罩的设置使控制器具有更好的防水和防尘性能。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于大功率LED路灯的控制装置，尤其涉及一种防水型太阳能路灯控制器。
背景技术：
目前，现有太阳能路灯控制器一般都由微控制器及其外围电路构成控制电路，MOSFET或继电器构成开关器件。这类控制器可完成太阳能MPPT跟踪控制、蓄电池电能管理、负载放电控制等功能。对于大功率LED的控制，现有系统的主要做法是串电阻限流，这种方式对LED的使用寿命会产生很大影响；另一种做法是接一个LED恒流驱动电路，这种方式会增加整个系统的成本，且控制节点增加，可靠性降低。且这种控制器的电源电路一般采用对蓄电池直接充电，对蓄电池的充放电没有给与保护，蓄电池长时间工作在这样的状态会降低蓄电池的使用寿命，影响整个设备的可靠性与稳定性。
路灯控制器一般设置在户外，工作环境较为复杂，现有路灯控制器的防水、防尘性能不够理想，不适合在较为恶劣的环境下工作。
实用新型内容：
为了克服现有控制器的不足，本实用新型提供一种防水型太阳能路灯控制器，将太阳能控制器与大功率LED驱动相结合，在一个控制器内实现，无疑会增加整个太阳能控制系统的可靠性，且降低成本。并能实现对蓄电池的充放电进行保护，提高系统的稳定性。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种防水型太阳能路灯控制器，控制器分别连接太阳能电池板、蓄电池和路灯，其特征在于：所述控制器包括一个密封盒体，密封盒体前端设置连接线插口和控制按钮，所述连接线插口和控制按钮外侧罩有透明的护罩，所述护罩上开设有供线束引出的线束口，所述护罩与密封盒体前端通过卡槽装配在一起；所述密封盒体底端面上设置有栅板，所述密封盒体底端面的两侧连接安装板，安装板倾斜向下伸出。
所述护罩包括两部分，一部分罩在连接线插口外侧，所述线速口也设置在该部分；护罩的另一部分罩在控制按钮外侧，该部分护罩的前端面板通过铰链与罩体连接，前端面板可向上翻开，方便对操作控制按钮。
线速口可以设置在护罩的下端，也可以设置在护罩的前端，线速口优选设置成圆形口，线速口内设置有配套的橡胶密封圈，该橡胶密封圈是从护罩外侧插入，对线束与线速口之间进行密封，该橡胶密封圈设置有外径大于线速口的翻边。
防水型太阳能路灯控制器，由单片机、充电电路、信号驱动电路、温度检测电路、功能按键和显示数码管以及充电状态和蓄电池状态指示灯组成，所述单片机连接太阳能电池及蓄电池，可实现太阳能的MPPT控制，采用串联型脉宽调制技术对蓄电池进行充电，并通过软件对蓄电池进行充放电管理，所述单片机通过温度检测电路连接温度传感器，通过温度检测对充放电进行温度补偿，所述功能按键实现输入设置，所述显示数码管以及充电状态和蓄电池状态指示灯为信号输出。
所述单片机可实现太阳能的MPPT控制，采用串联型脉宽调制(PWM)技术对蓄电池进行充电并通过软件对蓄电池进行充放电管理；通过温度检测对充放电进行温度补偿；利用按键设置控制器的工作模式，通过数码管显示控制器的工作模式及实现负载状态的数字化显示；利用充电状态指示灯显示充电状态和蓄电池超压故障，蓄电池状态指示灯显示蓄电池(组)电压状态。
以所述单片机实时采集蓄电池电压对蓄电池进行充放电控制，并通过对蓄电池电流的实时检测判断是否过放，如果蓄电池过放，蓄电池状态指示灯显示红色常亮且负载不工作，如果蓄电池状态指示灯橙色常亮表示蓄电池欠压，但是不影响负载的输出，充足电后指示灯自动恢复为绿色，蓄电池正常工作。
以所述单片机控制按键，按住设置按键5秒钟以上，直至设置参数数码管闪烁，按动设置按键，设置参数数码管显示数字循环变化，数字变化到按照选用的模式对应的数字即停止按键，等到设置参数数码管不闪烁即完成设置，在此可完成蓄电池类型的设置和负载工作模式设置。
在所述充电电路中设置DC/DC斩波变换电路，所述DC/DC斩波变换电路主要由开关管组成，以所述单片机调整所述DC/DC斩波变换电路的开关管导通时间比例大小即PWM占空比的大小控制太阳能电池板给蓄电池的充电电压。
本实用新型提供的一种防水型太阳能路灯控制器，该控制器能够对蓄电池充放电进行保护，可以手动设置蓄电池的工作类型及负载的工作模式。
1、12/24V自动识别。
2、高效的串联式PWM充电方式，延长了蓄电池寿命，提高了系统性能。
3、使用功率MOSFET作为电子开关，没有任何机械开关。
4、具有广泛的适用性，自动识别白天/黑夜。
5、路灯的定时时段1～13小时可调，增强了路灯系统的灵活性。
6、全面的防水功能设计，控制器适用于潮湿、粉尘等恶劣环境。
7、采用温度补偿，自动调整充放电参数，提高蓄电池使用寿命。
8、控制器具有过温、过充、过放、过载、短路自动保护功能。
9、任意组合的光电池及蓄电池反接自动保护功能。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果是：控制器的密封盒体底部设置有栅板，可使密封盒体底部与安装面板之间空气流通，具有很好的散热效果，护罩的设置使控制器具有更好的防水和防尘性能。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为控制器的工作原理图；
图3为本实用新型主电路模块电路图；
图4为本实用新型负载控制模块电路图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种防水型太阳能路灯控制器，控制器分别连接太阳能电池板5、蓄电池6和路灯7，控制器包括一个密封盒体2，密封盒体2前端设置连接线插口9和控制按钮8，连接线插口9和控制按钮8外侧罩有透明的护罩1，护罩1上开设有供线束引出的线束口，护罩1与密封盒体2的前端通过卡槽装配在一起；密封盒体2底端面上设置有栅板4，密封盒体4底端面的两侧连接安装板3，安装板3倾斜向下伸出。
参见图2，防水型太阳能路灯控制器，由单片机、充电电路、信号驱动电路、温度检测电路、功能按键和显示数码管以及充电状态和蓄电池状态指示灯组成，所述单片机连接太阳能电池及蓄电池，可实现太阳能的MPPT控制，采用串联型脉宽调制技术对蓄电池进行充电，并通过软件对蓄电池进行充放电管理，所述单片机通过温度检测电路连接温度传感器，通过温度检测对充放电进行温度补偿，所述功能按键实现输入设置，所述显示数码管以及充电状态和蓄电池状态指示灯为信号输出。
所述单片机采集蓄电池电压，对蓄电池进行充放电控制并通过指示灯指示出蓄电池工作状态。所述单片机通过温度传感器实时采集当前温度，对充放电进行温度补偿。所述单片机采集太阳能电池电压，实现太阳能的MPPT控制。所述单片机通过负载电路的电流反馈，进行过流保护及负载电路的控制。所述单片机利用按键设置控制器的工作模式，通过数码管显示控制器的工作模式及实现负载状态的数字化显示；利用充电状态指示灯显示充电状态和蓄电池超压故障，蓄电池状态指示灯显示蓄电池(组)电压状态。
参见图3，本实施例中，主电路部分完成对太阳能电池板以及蓄电池的控制。单片机通过采集太阳能电池的电压，内部进行程序运算，输出PWM波信号，经过驱动电路控制开关管的导通和关断，实现对太阳能电池的输出控制并通过指示灯显示状态。当系统连接正常，且有阳光照射到光电池板时，充电指示灯为绿色慢闪，表示系统充电电路正常；当蓄电池超压时，充电指示灯为绿色快闪。
单片机通过采集蓄电池的电压，经过程序运算，输出PWM波，经过驱动电路控制开关管的导通和关断，控制蓄电池的充放电并通过指示灯显示蓄电池状态，蓄电池电压在正常范围时，指示灯为绿色常亮；当蓄电池电压过低时，指示灯由绿色慢慢转换成红色时；当指示灯为红色时，蓄电池过放。单片机通过控制PWM波的占空比调整蓄电池的充电方式。在快速充电阶段，蓄电池电压尚未充到充满电压的设定值，控制器将提供100％的可用太阳能电量为蓄电池充电；当蓄电池充电到提升电压的设定值时，控制器不断地调节充电电流以使蓄电池电压维持在提升电压设定点，蓄电池保持在提升充电阶段的时间累计为120分钟，然后转到浮充阶段；当提升充电完成后，控制器则转入浮充控制阶段，如果蓄电池电压低于提升充电恢复设定值，控制器将退出浮充阶段，回到快速充电阶段；如果检测到蓄电池发生过放，控制器自动控制接下来的充电进行均衡充电，均衡充电时间为120分钟。
参见图4，本实施例中，单片机通过负载电流检测，控制负载的工作模式，以及控制负载电路与蓄电池的连接，并对电路进行保护并通过指示灯显示。当负载电流超过1.2倍的额定负载电流180秒后切断负载，30秒后恢复；当负载电流超过1.5倍的额定负载时，立即切断负载，30秒后恢复；当出现以上情况时，指示灯显示为红色常亮，数码管显示”EE”。负载的工作模式控制：当没有阳光时，光强降到启动点，控制器确认启动信号后，开通负载，负载开始工作。当负载工作到设定的时间就关闭负载。通过设置按键管理负载的工作模式，按住设置按键5秒钟以上，直至设置参数数码管闪烁，按动设置按键，设置参数数码管显示数字循环变化。按动设置按键，直到设置参数数码管显示的数字与相应的模式对应的数字相同即停止按键，等到设置参数数码管不闪烁即完成设置。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种防水型太阳能路灯控制器，控制器分别连接太阳能电池板、蓄电池和路灯，其特征在于：所述控制器包括一个密封盒体，密封盒体前端设置连接线插口和控制按钮，所述连接线插口和控制按钮外侧罩有透明的护罩，所述护罩上开设有供线束引出的线束口，所述护罩与密封盒体前端通过卡槽装配在一起；所述密封盒体底端面上设置有栅板，所述密封盒体底端面的两侧连接安装板，安装板倾斜向下伸出。
2.根据权利要求1所述的防水型太阳能路灯控制器，其特征在于：所述护罩包括两部分，一部分罩在连接线插口外侧，所述线速口也设置在该部分；护罩的另一部分罩在控制按钮外侧，该部分护罩的前端面板通过铰链与罩体连接。
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