CN206077762U - 一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置 - Google Patents

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常巩
张诗鸣
陈璟
粟轩
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Abstract

本实用新型涉及一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置，包括传感器模块、单片机、信息交互模块、驱动模块、辅助电路模块和时钟模块。其中，所述传感器模块包括太阳能检测电路和蓄电池电量检测电路；所述信息交互模块包括状态指示灯、液晶显示屏和按键。本实用新型可安装在太阳能路灯的灯杆上，根据分时电价划分的各个时段，作用于太阳能光伏板、电网、蓄电池和路灯的连接，以保证路灯的正常照明为前提，将太阳能光伏板产生电能的经济效益最大化，实现双电源供电的优化切换和最低路灯供电成本。该实用新型抗干扰能力强、节能环保，应用前景广阔。

Description

一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置。
背景技术
围绕保障世界能源可持续供应支撑和经济社会发展需求，世界各国越来越重视可再生能源的利用与研究。太阳能作为一种新兴的绿色清洁能源，以其永不枯竭、无污染等优点，正得到迅速的推广应用。太阳能产业得到了快速发展，其中太阳能路灯照明技术日趋成熟，产品质量不断提高，逐渐进入生活。
路灯照明是城市建设的重要内容，在能源日趋紧张、电力供应持续紧张的今天，低效、高耗的传统城市照明已成为节能降耗的重要领域。目前，太阳能路灯以环保、节能等优势成为城市道路照明行业的新宠，市场潜力巨大。然而，现有的太阳能路灯一般由灯杆、光伏电池板、蓄电池、LED灯等组成，虽然安全节能无污染，大多没有充分考虑分时电价下的电网和蓄电池供电的双电源优化切换、太阳能光伏板产生的电能输送至电网经济效益最大化以及最低路灯供电成本。因此，一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置亟待研发。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术没有考虑太阳能路灯在分时电价下的太阳能充分利用及电能效益最大化，而提供一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置。该装置响应分时电价划分的各个时段，在保证路灯夜晚正常照明的前提下，可在电网高峰负荷期减少路灯的用电需求，在电网平缓低谷负荷时段增加路灯的电量需求，实现电网、蓄电池供电的双电源优化切换和电能的双向流动与利用。此外，本实用新型安装在太阳能路灯的灯杆上，可以在不同的天气条件下实现功能。该装置抗干扰能力强，节能环保，应用前景广阔。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置，其特征在于：包括传感器模块1、单片机2、信息交互模块3、驱动模块4、辅助电路模块5和时钟模块6，所述传感器模块1、辅助电路模块5和时钟模块6输出端均接入单片机，所述单片机1输出端接入驱动模块5，所述信息交互模块3与单片机双向连接。
作为实施方案，所述的太阳能检测电路7采用型号为HOA0901的光电传感器，蓄电池电量检测电路8采用型号为CHV-50P的电压传感器。所述单片机为具有数据存储分析功能的单片机，型号为STC12C5A60S2。所述的信息交互模块3为状态指示灯、LCD12864显示屏和4*3薄膜按键。所述驱动模块4采用RM1LS继电器。所述的辅助电路模块5采用型号为JY-220S05的电源电路。所述时钟模块6采用型号为DS1302的时钟芯片。
本实用新型所述一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置工作原理为：
所述一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置的太阳能检测电路7和蓄电池电量检测电路8分别检测光照强度和蓄电池电池电量信号，时钟模块6发出实时时刻信号，并送至单片机2；信息交互模块3中状态指示灯9实时显示太阳能光伏板、市电网、蓄电池和路灯的连接状态，液晶显示屏10实时显示电网负荷高峰、平缓低谷时段，按键11用于输入电网负荷高峰、平缓低谷时段的数值；单片机2经转换分析处理，将动作信号输出至驱动模块4；驱动模块4继电器动作，控制太阳能光伏板、市电网、蓄电池和路灯的连接；辅助电路模块5用于提供可靠而稳定的工作电源。
综上所述，基于上述结构的一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置根据分时电价划分的各个时段，以保证路灯的正常照明为前提，将太阳能光伏板产生电能的经济效益最大化，实现双电源供电的优化切换和最低路灯供电成本。该实用新型抗干扰能力强、节能环保，可安装在太阳能路灯的灯杆上，应用前景广阔。
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1为所述一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置的结构框图。
图2为安装本实用新型后的太阳能路灯工作原理图。
图3为所述一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置的面板示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置进行详细描述：
如图1所示，一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制器包括传感器模块1、单片机2、信息交互模块3、驱动模块4、辅助电路模块5和时钟模块6；所述传感检测模块1包括太阳能检测电路7和蓄电池电量检测电路8；所述信息交互模块包括状态指示灯9、液晶显示屏10和按键11。
如图2所示，安装本实用新型后的太阳能路灯工作原理如下：
（1）晴朗天气时，单片机2接收时钟模块6发出的实时的时刻信号和传感器模块1信号后，作用于驱动模块4动作，控制太阳能光伏板、电网、蓄电池和路灯的连接。连接方式分为三种：① 白天电网负荷处于高峰时，太阳能光伏板回路与市电网回路连接，将太阳能光伏板发出的电输送至市电网；② 白天电网负荷处于平缓低谷时，太阳能光伏板回路与蓄电池回路连接，直到蓄电池电量充满后，蓄电池回路与太阳能光伏板回路断开；③ 夜晚蓄电池回路与路灯回路连接，由蓄电池提供夜间照明。信息交互模块的状态指示灯按连接方式相应点亮。
（2）恶劣天气时，单片机2接收时钟模块6发出的实时的时刻信号和传感器模块1信号后，作用于驱动模块4动作，控制太阳能光伏板、电网、蓄电池和路灯的连接。连接方式分三种：① 白天电网负荷处于高峰时，装置无动作；② 白天电网负荷处于平缓低谷时，市电网回路与蓄电池回路连接，直到蓄电池电量充满，蓄电池回路与市电网回路断开；③ 夜晚蓄电池回路与路灯回路连接，由蓄电池提供夜间照明。信息交互模块的状态指示灯按连接方式相应点亮。
图3为所述的一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置的面板示意图，包括状态指示灯9、液晶显示屏10和按键11。各部分的主要功能包括：
状态指示灯9实时显示太阳能光伏板、市电网、蓄电池和路灯的连接状态。例如：在晴朗天气条件下，白天电网负荷处于平缓低谷时，太阳能光伏板给蓄电池充电，太阳能光伏板和蓄电池对应的指示灯点亮，同时状态一对应的指示灯点亮表示装置正在运行。在恶劣天气条件下，白天电网负荷处于高峰时，装置无动作，状态二对应的指示灯点亮表示装置停止运行。
液晶显示屏10实时显示电网负荷高峰、平缓低谷时段。
按键11用于输入电网负荷高峰、平缓低谷时段的数值。

Claims (3)

1.一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置，其特征在于：包括传感器模块(1)、单片机(2)、信息交互模块(3)、驱动模块(4)、辅助电路模块(5)和时钟模块(6)；所述传感器模块(1)、辅助电路模块(5)和时钟模块(6)的输出端均接入单片机(2)；所述单片机(2)输出端接入驱动模块(4)；所述信息交互模块(3)与单片机(2)双向连接；
所述的单片机(2)采用具有数据存储分析功能的单片机，型号为STC12C5A60S2；
所述的驱动模块(4)采用RM1LS继电器，用于改变太阳能光伏板、市电网、蓄电池和路灯的连接状态；
所述的辅助电路模块(5)采用型号为JY-220S05的电源电路，用于提供可靠稳定的工作电源；
所述的时钟模块(6)采用型号为DS1302的时钟芯片，发出实时时刻信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置，其特征在于：所述的信息交互模块(3)包括状态指示灯(9)、液晶显示屏(10)和按键(11)，状态指示灯(9)实时显示太阳能光伏板、市电网、蓄电池和路灯的连接状态，液晶显示屏(10)实时显示电网负荷高峰、平缓低谷时段，按键(11)用于输入电网负荷高峰、平缓低谷时段的数值。
3.根据权利要求1所述的一种基于分时电价的太阳能路灯电能控制装置，其特征在于：所述传感器模块(1)进一步包括太阳能检测电路(7)和蓄电池电量检测电路(8)，分别采用型号为HOA0901的光电传感器和型号为CHV-50P的电压传感器。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107277970A (zh) * 2017-06-13 2017-10-20 谢兴达 利用低谷时段储存电能的照明系统
CN108270217A (zh) * 2018-02-27 2018-07-10 华翔翔能电气股份有限公司 基于分时电价政策的沼气发电管理方法及系统

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