CN204518192U - 智能追光节能照明路灯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能追光节能照明路灯装置，包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板设有AD转换模块，所述AD转换模块连接有驱动主控器，所述驱动主控器控制连接有照明路灯；所述驱动主控器的输出端连接有追光传感器，所述追光传感器控制连接所述太阳能光伏板；所述太阳能光伏板设有充电模块，所述充电模块连接有蓄电源，所述蓄电源连接所述驱动主控器。本实用新型通过太阳能光伏板输出电压控制所述追光传感器以寻找最大功率点，能够达到最高的光电转换效率；通过可靠的充电电路为蓄电源充电，可以实现自助供电而脱离外界电源；通过有线或无线控制多个照明路灯，能够实现智能管理，适于广泛推广应用。

Description

智能追光节能照明路灯装置

技术领域

本实用新型涉及照明路灯技术领域，具体涉及一种智能追光节能照明路灯装置。

背景技术

随着节能减排、发展低碳经济的发展趋势，太阳能已经是公认的一种可持续再生的绿色能源，太阳能产业发展前景十分广阔。现有的太阳能路灯照明装置最大的成本是太阳能电池板，需要足够面积的太能能电池板产生的电能才能满足实际照明的需要，因此，如何提升现有的太阳能电池板的采集效率，提高光电转换效率并合理控制路灯的开关状态，对太阳能路灯照明装置是非常重要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池板动作灵活，利于提高太阳能光电转换效率，能够合理控制路灯亮灭的智能追光节能照明路灯装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：智能追光节能照明路灯装置，包括至少一块太阳能光伏板，所述太阳能光伏板设有AD转换模块，所述AD转换模块连接有驱动主控器，所述驱动主控器控制连接有照明路灯；所述驱动主控器的输出端连接有追光传感器，所述追光传感器控制连接所述太阳能光伏板；所述太阳能光伏板设有充电模块，所述充电模块连接有蓄电源，所述蓄电源连接所述驱动主控器。

作为优选的技术方案，所述蓄电源与所述驱动主控器之间设有稳压控制器。

作为对上述技术方案的改进，所述驱动主控器与所述照明路灯之间设有晶体管自动控制开关。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述驱动主控器通过有线或无线信号连接有PC机监控装置。

本实用新型通过采用上述技术方案，具有以下有益效果：通过太阳能光伏板输出电压控制所述追光传感器以寻找最大功率点，太阳能光伏板转动灵敏，能够达到最高的光电转换效率；通过可靠的充电电路为蓄电源充电，可以实现自助供电而脱离外界电源；根据需要可以通过有线或无线控制技术控制多个照明路灯，从而实现智能管理，可以对现有的太阳能路灯进行改进，适于广泛推广应用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的工作原理图；

图2是充电模块的工作原理图；

图3是晶体管自动控制开关的电路结构图；

图4是降压电路结构图；

图中：100-太阳能光伏板；200-驱动主控器；300-照明路灯；400-追光传感器；500-蓄电源；600-远程监控中心；700-稳压控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，智能追光节能照明路灯装置，包括至少一块太阳能光伏板100，所述太阳能光伏板100设有AD转换模块，所述AD转换模块连接有驱动主控器200，所述驱动主控器200控制连接有照明路灯300，照明路灯300最好采用LED灯；所述驱动主控器200的输出端连接有追光传感器400，所述追光传感器400控制连接所述太阳能光伏板100；追光传感器400用来测量照度大小，用来感知太阳的位置，配合舵机控制太阳能光伏板的转动，为公知常用结构，在此不再进行赘述。所述太阳能光伏板100设有充电模块，所述充电模块连接有蓄电源500，所述蓄电源500连接所述驱动主控器200。驱动主控器200可以采用型号为AT89S52的微控制器。

具体应用时，可以将太阳能光伏板转动角度分为57个部分，每转动一次约3.1度，通过脉宽调制信号(PWM)控制舵机的转动，以寻找最大功率点。当太阳光照射在太阳能光伏板上时，使用ADC0809转换芯片每5S将模拟电压转换为数字量，通过单片机每次从首位置到末位置的过程寻找输出电压的最大位置，然后将太阳能光伏板转到此位置，5秒后进入下一轮的寻找。

由太阳能光伏板100输出的电压经充电模块后为蓄电源充电，基于充电条件的考虑可以选择升/降压电路，如图2所示，以获得最佳的充电条件。在太阳能光伏板输出电压高于充电电压时采用降压电路对其降压，如图4所示，降压电路由开关S、续流二极管D、低通滤波器组成：当开关S闭合时，设开关导通电阻为零，则A点电压等于直流电压V，二极管D因反偏而截止，电压V向电感L充电；当开关S断开时，电感L中的电流开始减小，相应产生反极性的感应电动势，导致二极管D导通，A点的电压下降到0。A点电压是幅度为V的周期性重复脉冲波形；为了保证电流的连续，通过电感的电流正增量应等于负增量，同样可以得出输出电压和输入电压的正比例关系，比例系数为脉冲占空系数，该系数始终小于1，且系数越大，输出电压就越大，但始终小于输入电压。输出电压和输入电压的关系：

Vout＝Vin*d；式中，Vin为输入电压，Vout为输出电压，d为脉冲占空系数。

当太阳能光伏板输出电压低于充电电压时采用升压电路对其升压，对太阳能光伏板来说，当外界光强较弱时该电路无法工作。在电路上加有指示灯，当有电流通过时灯即亮。升压倍数由脉冲占空系数决定，在电路中其可以由电阻Rn和Rm调节，其中输出电压Vout与输入电压Vin的关系是：

Vout＝(1+Rn/Rm)*1.25Vin；Rn和Rm比值视蓄电源的充电电压而定。

由此，驱动主控器和电能收集的过程中使用的电源由充电蓄电源提供，从而脱离外界电源。为了给各装置提供稳定、可靠地工作电压，所述蓄电源与所述驱动主控器之间最好设置稳压控制器700，具体可以采用5v稳压电路实现，可以在电路中设置多个开关便于检查电路故障与协调电路工作。

为了合理控制照明路灯的亮灭，达到节能目的，参考图3，最好在所述驱动主控器200与所述照明路灯300之间设置晶体管自动控制开关。采用太阳能光伏板的输出电压进行控制，由于太阳能光伏板反应比较灵敏，当光伏板输出电压大于0.1V时认为是白天，即关闭路灯；反之，是黑夜，打开路灯。仅需一个晶体管，在夜晚中由于没有太阳光输出电压很低，基于此寻找一个临界点，当低于此点即可打开路灯。

在实际应用中要考虑路灯的工作状态，为了确保路灯稳定可靠的工作，可以使用监测与控制系统，如在远程监控中心600设置PC机监控装置，参考图1。可根据实际情况选择有线和无线两种方式对本系统进行监控。如在监控的过程中，时刻监测核心部分驱动主控器的工作电压，在工作出现异常问题时，可以及时通知相关工作人员进行维修。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.智能追光节能照明路灯装置，其特征在于：包括至少一块太阳能光伏板，所述太阳能光伏板设有AD转换模块，所述AD转换模块连接有驱动主控器，所述驱动主控器控制连接有照明路灯；所述驱动主控器的输出端连接有追光传感器，所述追光传感器控制连接所述太阳能光伏板；所述太阳能光伏板设有充电模块，所述充电模块连接有蓄电源，所述蓄电源连接所述驱动主控器。

2.如权利要求1所述的智能追光节能照明路灯装置，其特征在于：所述蓄电源与所述驱动主控器之间设有稳压控制器。

3.如权利要求1所述的智能追光节能照明路灯装置，其特征在于：所述驱动主控器与所述照明路灯之间设有晶体管自动控制开关。

4.如权利要求1、2或3所述的智能追光节能照明路灯装置，其特征在于：所述驱动主控器通过有线或无线信号连接有PC机监控装置。