CN209608898U - 太阳能控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能光伏板充电技术领域，提出太阳能控制电路，包括太阳能光伏板、锂电池、MCU处理器、恒流IC模块、驱动恒流IC模块和光源板，其特征在于，所述太阳能光伏板分别与锂电池、MCU处理器连接，所述锂电池分别与MCU处理器、光源板连接，所述MCU处理器分别与恒流IC模块、驱动恒流IC模块连接，所述驱动恒流IC模块分别与恒流IC模块、光源板连接；本实用新型通过在电路中还增加了恒流的特性，可以有效的防止电池在充满电时较高的电池电压对LED发光二极管的冲击，既可以延长灯具的寿命，又可减少成本。

Description

太阳能控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能控制电路，尤其是一种太阳能光伏板控制锂电池充电及控制锂电池给光源板供电，属于太阳能光伏板充电技术领域。

背景技术

传统的太阳能控制系统中，光源板部分包括太阳能控制器+灯珠板，太阳能光源板灯具在安装时步骤非常繁琐，且灯具上控制电源的腔体占有面积非常大，同时电池在充满电时，较高的电池电压对LED光源板产生很大的冲击，会导致光源板失效，降低灯具的寿命。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种太阳能控制电路，通过使用该太阳能控制电路及可以延长灯具的寿命，又可减少成本。

为实现以上技术目的，本实用新型采用的技术方案是：太阳能控制电路，包括太阳能光伏板、锂电池、MCU处理器、恒流IC模块、驱动恒流IC模块和光源板，其特征在于，所述太阳能光伏板分别与锂电池、MCU处理器连接，所述锂电池分别与MCU处理器、光源板连接，所述MCU处理器分别与恒流IC模块、驱动恒流IC模块连接，所述驱动恒流IC模块分别与恒流IC模块、光源板连接。

进一步地，所述光伏板的第1管脚通过并联的二极管D1、二极管D2与锂电池的正极连接，所述锂电池的负极接地，所述光伏板的第2管脚接地，所述锂电池的正极接光源板的正极。

进一步地，所述MCU处理器包括芯片U1，所述芯片U1的第1管脚通过电阻R3接锂电池的正极，同时接二极管D1、二极管D2的负极，所述第2管脚通过电阻R1接光伏板的第1管脚，同时接二极管DZ1的负极、电阻R2的一端、电容C1的一侧，所述二极管DZ1的正极、电阻R2的另一端、电容C1的另一侧均接地，所述MCU处理器的第3管脚、第4管脚和第7管脚悬空，第5管脚通过电阻R5接开关管Q3的基极，第6管脚通过电阻R4接开关管Q1的基极，所述开关管Q1的发射极接地，集电极通过电阻R6接开关管Q2的基极，所述开关管Q3的发射极接MCU处理器的第8管脚同时接地；所述开关管Q3的集电极接芯片U2的第7、8管脚，所述开关管Q2的基极通过电阻R7接发射极，所述开关管Q2的发射极接二极管D1、二极管D2的负极，开关管Q2的集电极接恒流IC模块的第5、6管脚，同时通过电阻R8接芯片U2的第7、8管脚，同时接驱动恒流IC模块的VDD端；所述恒流IC模块的第1、2管脚接地，第3、4管脚通过串联的电阻R9、电阻R10接地，第5、6管脚通过电阻R8接第7、8管脚，同时接驱动恒流IC模块的VDD端。

进一步地，所述驱动恒流IC模块包括驱动恒流IC芯片U3、驱动恒流IC芯片U4、驱动恒流IC芯片U5、驱动恒流IC芯片U6、驱动恒流IC芯片U7，所述驱动恒流IC芯片U3的第1管脚通过并联电阻R11、电阻12接地，所述驱动恒流IC芯片U4的第1管脚通过并联的电阻R13、电阻R14接地，所述驱动恒流IC芯片U5的第1管脚通过并联的电阻R15、电阻R16接地，所述驱动恒流IC芯片U6的第1管脚通过并联的电阻R17、电阻R18接地，所述驱动恒流IC芯片U7的第1管脚通过并联的电阻R19、电阻R20接地；所述驱动恒流IC芯片U3、U4、U5、U6、U7的第2管脚均接开关管Q2的集电极，第4管脚均接电阻R9和R10的连接线，第5管脚接地，所述驱动恒流IC芯片U3、U4、U5、U6、U7的第3管脚接光源板的负极。

进一步地，所述MCU处理器还包括电容C2和电阻DZ2，所述电容C2和电阻DZ2并联，且电阻DZ2的正极接MCU处理器的第8管脚，电阻DZ2的负极接MCU处理器的第1管脚。

进一步地，所述光源板包括LED发光二极管。

进一步地，所述锂电池包括3.2V磷酸铁锂电池或3.7V三元锂电池。

从以上描述可以看出，本实用新型的技术效果在于：

1)本实用新型的控制电路可以代替传统的太阳能控制系统模块，既减少了太阳能灯具在安装时的繁琐步骤，又可以减少灯具上控制电源的腔体部分，光源板部分相对于现有的太阳能控制器+灯珠板减少了30％～50％的成本；

2)与传统的太阳能控制器相较，本实用新型在电路中还增加了恒流的特性，可以有效的防止电池在充满电时较高的电池电压对LED发光二极管的冲击，即使是在较高电压时也能稳定电路中的电流，使LED发光二极管工作在一个恒定的电流环境工作，更加延长了灯具的寿命。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

附图标记说明：1-太阳能光伏板、2-锂电池、3-MCU处理器、4-恒流IC模块、5-驱动恒流IC模块和6-光源板。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

根据附图1所示，太阳能控制电路，包括太阳能光伏板1、锂电池2、MCU处理器3、恒流IC模块4、驱动恒流IC模块5和光源板6，所述太阳能光伏板1分别与锂电池2、MCU处理器3连接，所述锂电池2分别与MCU处理器3、光源板6连接，所述MCU处理器3分别与恒流IC模块4、驱动恒流IC模块5连接，所述驱动恒流IC模块5分别与恒流IC模块4、光源板6连接；

具体地，所述太阳能光伏板1的第1管脚通过并联的二极管D1、二极管D2与锂电池2的正极连接，所述锂电池2的负极接地，所述光伏板1的第2管脚接地，所述锂电池2的正极接光源板6的正极；

所述MCU处理器3包括芯片U1，所述恒流IC模块4包括芯片U2，所述芯片U1的第1管脚通过电阻R3接锂电池2的正极，同时接二极管D1、二极管D2的负极，所述第2管脚通过电阻R1接光伏板1的第1管脚，同时接二极管DZ1的负极、电阻R2的一端、电容C1的一侧，所述二极管DZ1的正极、电阻R2的另一端、电容C1的另一侧均接地，所述MCU处理器3的第3管脚、第4管脚和第7管脚悬空，第5管脚通过电阻R5接开关管Q3的基极，第6管脚通过电阻R4接开关管Q1的基极，所述开关管Q1的发射极接地，集电极通过电阻R6接开关管Q2的基极，所述开关管Q3的发射极接MCU处理器3的第8管脚同时接地；所述开关管Q3的集电极接芯片U2的第7、8管脚，所述开关管Q2的基极通过电阻R7接发射极，所述开关管Q2的发射极接二极管D1、二极管D2的负极，开关管Q2的集电极芯片U2的第5、6管脚，同时通过电阻R8接芯片U2的第7、8管脚，同时接驱动恒流IC模块5的VDD端；所述芯片U2的第1、2管脚接地，第3、4管脚通过串联的电阻R9、电阻R10接地，第5、6管脚通过电阻R8接第7、8管脚，同时接驱动恒流IC模块5的VDD端(即芯片U3/U4/U5/U6/U7的第2管脚)；

所述驱动恒流IC模块5包括驱动恒流IC芯片U3、驱动恒流IC芯片U4、驱动恒流IC芯片U5、驱动恒流IC芯片U6、驱动恒流IC芯片U7，所述驱动恒流IC芯片U3的第1管脚通过并联电阻R11、电阻12接地，所述驱动恒流IC芯片U4的第1管脚通过并联的电阻R13、电阻R14接地，所述驱动恒流IC芯片U5的第1管脚通过并联的电阻R15、电阻R16接地，所述驱动恒流IC芯片U6的第1管脚通过并联的电阻R17、电阻R18接地，所述驱动恒流IC芯片U7的第1管脚通过并联的电阻R19、电阻R20接地；所述驱动恒流IC芯片U3、U4、U5、U6、U7的第2管脚均接开关管Q2的集电极，第4管脚均接电阻R9和R10的连接线，第5管脚接地，所述驱动恒流IC芯片U3、U4、U5、U6、U7的第3管脚接光源板6的负极；

所述MCU处理器3还包括电容C2和电阻DZ2，所述电容C2和电阻DZ2并联，且电阻DZ2的正极接MCU处理器3的第8管脚，电阻DZ2的负极接MCU处理器3的第1管脚；

本实施例中的光源板6包括LED发光二极管。

本实施例中的芯片U1的型号为150C-A、芯片U2的型号为NK8201B、芯片U3～U7的型号为NK7202C。

本实用新型工作原理：太阳能光伏板1在光线充足的环境下，输出的电压较高，在光线不足的环境下，输出的电压较低，二极管D1和二极管D2是防止太阳能光伏板1输出电压较低时，导致锂电池2反向导通；

芯片U1可以通过第2管脚识别太阳能光伏板1的输出电压，判断是否开启光源板6的工作；通过调节电阻R1和电阻R2的分压，可以调节光源板6在不同照度下的开启时间；当芯片U1的第2管脚检测到太阳能光伏板1的输出电压达不到阈值电压时，第6管脚输出高电平信号，此时开关管Q1和开关管Q2导通，当开关管Q1和开关管Q2导通时，芯片U2、U3、U4、U5、U6、U7开始工作，光源板6开始亮灯，通过调节电阻R11～R20来调节光源板6的功率；同时，芯片U1的第5管脚根据设定的时间段输出PWM信号，控制芯片U2恒流IC，即根据设定的时间段控制光源板6的功率，使灯具在后半夜无人走动时降低输出功率，例如：傍晚时，刚开始亮灯时，人流量较多，芯片U1的第5管脚输出100％占空比，即光源板是足功率；经过两小时，输出75％占空比，此时光源板是75％的初始功率，以此类推，到深夜时，输出25％占空比，此时只有初始功率的25％，达到节省电池电量的效果，最后以最低功率工作到天亮，当芯片U1的第2管脚检测到太阳能光伏板1的输入电压达到阈值电压时，芯片U1关闭第5管脚和第6管脚的输出，光源板6不工作，太阳能光伏板1开始给锂电池2充电。以此循环下去，可以通过增加锂电池2的容量，从而增加光源板6的工作时间，这样可以坚持多个阴雨天，既增加了灯具的寿命，又节约了成本。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.太阳能控制电路，包括太阳能光伏板(1)、锂电池(2)、MCU处理器(3)、恒流IC模块(4)、驱动恒流IC模块(5)和光源板(6)，其特征在于，所述太阳能光伏板(1)分别与锂电池(2)、MCU处理器(3)连接，所述锂电池(2)分别与MCU处理器(3)、光源板(6)连接，所述MCU处理器(3)分别与恒流IC模块(4)、驱动恒流IC模块(5)连接，所述驱动恒流IC模块(5)分别与恒流IC模块(4)、光源板(6)连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能控制电路，其特征在于：所述光伏板(1)的第1管脚通过并联的二极管D1、二极管D2与锂电池(2)的正极连接，所述锂电池(2)的负极接地，所述光伏板(1)的第2管脚接地，所述锂电池(2)的正极接光源板(6)的正极。

3.根据权利要求2所述的太阳能控制电路，其特征在于：所述MCU处理器(3)包括芯片U1，所述恒流IC模块(4)包括芯片U2，所述芯片U1的第1管脚通过电阻R3接锂电池(2)的正极，同时接二极管D1、二极管D2的负极，所述第2管脚通过电阻R1接光伏板(1)的第1管脚，同时接二极管DZ1的负极、电阻R2的一端、电容C1的一侧，所述二极管DZ1的正极、电阻R2的另一端、电容C1的另一侧均接地，所述MCU处理器(3)的第3管脚、第4管脚和第7管脚悬空，第5管脚通过电阻R5接开关管Q3的基极，第6管脚通过电阻R4接开关管Q1的基极，所述开关管Q1的发射极接地，集电极通过电阻R6接开关管Q2的基极，所述开关管Q3的发射极接MCU 处理器(3)的第8管脚同时接地；所述开关管Q3的集电极接芯片U2的第7、8管脚，所述开关管Q2的基极通过电阻R7接发射极，所述开关管Q2的发射极接二极管D1、二极管D2的负极，开关管Q2的集电极芯片U2的第5、6管脚，同时通过电阻R8接芯片U2的第7、8管脚，同时接驱动恒流IC模块(5)的VDD端；所述芯片U2的第1、2管脚接地，第3、4管脚通过串联的电阻R9、电阻R10接地，第5、6管脚通过电阻R8接第7、8管脚，同时接驱动恒流IC模块(5)的VDD端。

4.根据权利要求1所述的太阳能控制电路，其特征在于：所述驱动恒流IC模块(5)包括驱动恒流IC芯片U3、驱动恒流IC芯片U4、驱动恒流IC芯片U5、驱动恒流IC芯片U6、驱动恒流IC芯片U7，所述驱动恒流IC芯片U3的第1管脚通过并联电阻R11、电阻12接地，所述驱动恒流IC芯片U4的第1管脚通过并联的电阻R13、电阻R14接地，所述驱动恒流IC芯片U5的第1管脚通过并联的电阻R15、电阻R16接地，所述驱动恒流IC芯片U6的第1管脚通过并联的电阻R17、电阻R18接地，所述驱动恒流IC芯片U7的第1管脚通过并联的电阻R19、电阻R20接地；所述驱动恒流IC芯片U3、U4、U5、U6、U7的第2管脚均接开关管Q2的集电极，第4管脚均接电阻R9和R10的连接线，第5管脚接地，所述驱动恒流IC芯片U3、U4、U5、U6、U7的第3管脚接光源板(6)的负极。

5.根据权利要求1所述的太阳能控制电路，其特征在于：所述MCU 处理器(3)还包括电容C2和电阻DZ2，所述电容C2和电阻DZ2并联，且电阻DZ2的正极接MCU处理器(3)的第8管脚，电阻DZ2的负极接MCU处理器(3)的第1管脚。

6.根据权利要求1所述的太阳能控制电路，其特征在于：所述光源板(6)包括LED发光二极管。

7.根据权利要求1所述的太阳能控制电路，其特征在于：所述锂电池(2)包括3.2V磷酸铁锂电池或3.7V三元锂电池。