CN206963143U - 太阳能led智能照明系统 - Google Patents

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韦艳
张克俊
赵梅
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Abstract

本实用新型公开一种太阳能LED智能照明系统，包括太阳能电池板、蓄电池、光电转换电路、单片机控制电路、保护电路、LED输出驱动电路以及LED节能照明灯，所述太阳能电池板受光照产生的电能经光电转换电路转换，根据亮度检测电路反馈信号通过两个支路中任一支路输出，其中一支路的电能通过保护电路送入蓄电池中，由所述蓄电池通过LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源；另一支路的电能通过单片机控制电路和LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源。本系统中通过充放电保护电路，对蓄电池的充放电过程进行全程监控，能够有效保护蓄电池，避免过充或欠压对蓄电池造成损害，提高照明系统的使用寿命。

Description

太阳能LED智能照明系统
技术领域
本实用新型涉及一种光伏照明系统，具体的说是一种太阳能LED智能照明系统，属于太阳能照明技术领域。
背景技术
太阳能是一种绿色可再生能源，这种能源取之不尽用之不竭，所以开发太阳能资源势在必行，在太阳能的所有应用中，太阳能照明受到能源行业和照明行业的不断关注，发展前景势不可挡。虽然世界各国都在积极发展太阳能照明产业，但照明产品质量参差不齐，系统寿命普遍偏低，而且系统大多采用简单的控制，达不到智能化的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种太阳能LED智能照明系统，该系统具有蓄电池过充、过放电保护功能，使蓄电池获得最佳特性来选择适当的充放电模式，来确保蓄电池的工作可靠性。
本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：提供一种太阳能LED智能照明系统，包括太阳能电池板、蓄电池、光电转换电路、单片机控制电路、保护电路、LED输出驱动电路以及LED节能照明灯，所述太阳能电池板受光照产生的电能经光电转换电路转换，根据亮度检测电路反馈信号通过两个支路中任一支路输出，其中一支路的电能通过保护电路送入蓄电池中，由所述蓄电池通过LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源，所述保护电路由所述单片机控制电路控制，所述单片机控制电路由所述蓄电池提供能源；另一支路的电能通过单片机控制电路和LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源。
本实用新型进一步限定的技术方案是：前述的太阳能LED智能照明系统，所述单片机控制电路的主控芯片采用AT89C2051控制器。
前述的太阳能LED智能照明系统，所述保护电路包括过压保护电路和欠压保护电路，所述欠压保护电路包括电阻RP1、R1、R2、R3、R4、R5、运放LM324和发光二极管LED1，蓄电池和接地之间串联电阻R1和电阻R2，电阻RP1接稳压电源正极，其中电阻RP1和R3、R1和R2分别组成分压电路，电阻R4 和LM324 运放的U3A放大器构成滞回比较器；所述过压保护电路包括包括电阻RP3、R14、R15、R16、R17、运放LM324以及三极管Q4，稳压电源+6V和地之间串联接电阻R15和R16，电阻R16上的固定分压值，送到LM324 运放U3D构成的比较器反相输入端12 脚，作为比较的基准电压设定，通过R14和RP3、R15和R16分别构成的分压电路，与LM324运放和电阻R17构成滞回比较器、输出控制三极管Q4构成过压保护控制电路。
进一步的，前述的太阳能LED智能照明系统，所述LED输出驱动电路包括电阻R9、R10、R11、R12、R13、场效应晶体管Q3、LM324 运放以及三级管Q2，三极管Q2的基极经电阻与单片机控制电路相连；电阻R9、三极管Q2串联后与由电阻R11、R12串联的分压电路并联，两个并联线路分别于LM324 运放的正负极相连， LM324 运放的输出端通过二极管D4与所述场效应晶体管Q3相连，经场效应晶体管Q3与LED节能照明灯相连，在二极管D4与场效应晶体管Q3之间设有支路经电阻R13和发光二极管与接地相连。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过系统控制能够实现三种工作模式，即工作模式一为纯光控模式，即天亮时LED节能照明灯灭，天黑时LED节能照明灯亮；工作模式二为利用单片机进行定时，定时时间结束后，LED节能照明灯自动熄灭；工作模式三为单片机定时结束后，由单片机输出的PWM控制信号驱动场效应管断续导通，使LED节能照明灯发光亮度变暗，实现低功率照明。本系统中通过充放电保护电路，对蓄电池的充放电过程进行全程监控，能够有效保护蓄电池，避免过充或欠压对蓄电池造成损害，提高照明系统的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型系统框图。
图2为本实用新型单片机控制电路图。
图3为本实用新型过压保护电路图。
图4为本实用新型欠压保护电路图。
图5为本实用新型LED输出驱动电路图。
图6为本实用新型亮度检测电路图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种太阳能LED智能照明系统，如图1至图6所示，包括太阳能电池板、蓄电池、光电转换电路、采用AT89C2051控制器的单片机控制电路、保护电路、LED输出驱动电路以及LED节能照明灯，所述太阳能电池板受光照产生的电能经光电转换电路转换，根据亮度检测电路反馈信号通过两个支路中任一支路输出，其中一支路的电能通过保护电路送入蓄电池中，由所述蓄电池通过LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源，所述保护电路由所述单片机控制电路控制，所述单片机控制电路由所述蓄电池提供能源；另一支路的电能通过单片机控制电路和LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源。
本实施例的保护电路包括过压保护电路和欠压保护电路，所述欠压保护电路包括电阻RP1、R1、R2、R3、R4、R5、运放LM324和发光二极管LED1，蓄电池和接地之间串联电阻R1和电阻R2，电阻RP1接稳压电源正极，其中电阻RP1和R3、R1和R2分别组成分压电路，电阻R4 和LM324 运放的U3A放大器构成滞回比较器；所述过压保护电路包括包括电阻RP3、R14、R15、R16、R17、运放LM324以及三极管Q4，稳压电源+6V和地之间串联接电阻R15和R16，电阻R16上的固定分压值，送到LM324 运放U3D构成的比较器反相输入端 12 脚，作为比较的基准电压设定，通过R14和RP3、R15和R16分别构成的分压电路，与LM324 运放和电阻R17构成滞回比较器、输出控制三极管Q4构成过压保护控制电路。
长期阴天时，蓄电池容量不足，为防止蓄电池工作于过放电欠压状态，本系统采用欠压保护电路，实现在线监测电池剩余容量，当蓄电池电压下降到一定程度时，自动将蓄电池的工作时间缩短，使蓄电池一般情况下不会因为过放电而被迫切断负载。当蓄电池两端的电压在正常范围时，比较器同相端电阻R16上的基准电压，高于比较器反相端电阻RP3上检测的实时电压值，比较器输出端14 引脚输出低电平，三极管Q4不能导通，输出控制继电器不动作；当环境光线特别强时，蓄电池电压充满时，同相端电阻RP3分压值上升，高于反相端R16上的电压，比较器输出高电平，驱动三极管Q4导通，使继电器K3 线包电源接通，继电器吸合，此时，继电器的常闭触点断开，断开了太阳能电池对蓄电池的充电回路，同时，继电器的常开触点闭合，充满指示二极管LED3 亮，提示电源充满电。
LED输出驱动电路包括电阻R9、R10、R11、R12、R13、场效应晶体管Q3、LM324 运放以及三级管Q2，三极管Q2的基极经电阻与单片机控制电路相连；电阻R9、三极管Q2串联后与由电阻R11、R12串联的分压电路并联，两个并联线路分别于LM324 运放的正负极相连， LM324运放的输出端通过二极管D4与所述场效应晶体管Q3相连，经场效应晶体管Q3与LED节能照明灯相连，在二极管D4与场效应晶体管Q3之间设有支路经电阻R13和发光二极管与接地相连。亮度检测电路包括电阻R6、R7、R8、光敏电阻RP2以及LM324 运放，电阻R8、光敏电阻RP2串联后与由电阻R6、R7串联的分压电路并联，两个并联线路分别设一支路于LM324 运放的正负极相连，LM324 运放的输出端信号与光电转换电路相连。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.太阳能LED智能照明系统，包括太阳能电池板、蓄电池、光电转换电路、单片机控制电路、保护电路、LED输出驱动电路以及LED节能照明灯，其特征在于：所述太阳能电池板受光照产生的电能经光电转换电路转换，根据亮度检测电路反馈信号通过两个支路中任一支路输出，其中一支路的电能通过保护电路送入蓄电池中，由所述蓄电池通过LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源，所述保护电路由所述单片机控制电路控制，所述单片机控制电路由所述蓄电池提供能源；另一支路的电能通过单片机控制电路和LED输出驱动电路给LED节能照明灯提供能源。
2.如权利要求1所述的太阳能LED智能照明系统，其特征在于：所述单片机控制电路的主控芯片采用AT89C2051控制器。
3.如权利要求1所述的太阳能LED智能照明系统，其特征在于：所述保护电路包括过压保护电路和欠压保护电路，所述欠压保护电路包括电阻RP1、R1、R2、R3、R4、R5、运放LM324和发光二极管LED1，蓄电池和接地之间串联电阻R1和电阻R2，电阻RP1接稳压电源正极，其中电阻RP1和R3、R1和R2分别组成分压电路，电阻R4 和LM324 运放的U3A放大器构成滞回比较器；所述过压保护电路包括电阻RP3、R14、R15、R16、R17、运放LM324以及三极管Q4，稳压电源+6V和地之间串联接电阻R15和R16，电阻R16上的固定分压值，送到LM324 运放U3D构成的比较器反相输入端 12 脚，作为比较的基准电压设定，通过R14和RP3、R15和R16分别构成的分压电路，与LM324 运放和电阻R17构成滞回比较器、输出控制三极管Q4构成过压保护控制电路。
4.如权利要求1所述的太阳能LED智能照明系统，其特征在于：所述LED输出驱动电路包括电阻R9、R10、R11、R12、R13、场效应晶体管Q3、LM324 运放以及三级管Q2，三极管Q2的基极经电阻与单片机控制电路相连；电阻R9、三极管Q2串联后与由电阻R11、R12串联的分压电路并联，两个并联线路分别于LM324 运放的正负极相连， LM324 运放的输出端通过二极管D4与所述场效应晶体管Q3相连，经场效应晶体管Q3与LED节能照明灯相连，在二极管D4与场效应晶体管Q3之间设有支路经电阻R13和发光二极管与接地相连。
5.如权利要求1所述的太阳能LED智能照明系统，其特征在于：所述亮度检测电路包括电阻R6、R7、R8、光敏电阻RP2以及LM324 运放，电阻R8、光敏电阻RP2串联后与由电阻R6、R7串联的分压电路并联，两个并联线路分别设一支路于LM324 运放的正负极相连，LM324 运放的输出端信号与光电转换电路相连。
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