CN211019378U

CN211019378U - 一种新型太阳能路灯控制器

Info

Publication number: CN211019378U
Application number: CN201922252632.8U
Authority: CN
Inventors: 侯禄林
Original assignee: Sichuan Guangke Solar Lighting Co ltd
Current assignee: Sichuan Guangke Solar Lighting Co ltd
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2029-12-16

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能路灯控制器，包括充放模块、主控模块和无线收发模块，充放模块包括实际容量检测电路和充放保护电路，充放保护电路与实际容量检测电路、路灯蓄电池、路灯负载和主控模块连接；实际容量检测电路分别与光伏板、充放保护电路、主控模块、路灯负载和路灯蓄电池连接，实际容量检测电路用于检测满充状态下的路灯蓄电池电量数据，并输出至主控模块进行路灯蓄电池的健康状态分析，主控模块根据健康状态控制无线收发模块向上位机发送更换信号。本实用新型应用时通过检测满充电量来检测路灯蓄电池当前的实际容量，再通过主控模块分析路灯蓄电池的健康状态，以达到监控路灯蓄电池健康状态的效果。

Description

一种新型太阳能路灯控制器

技术领域

本实用新型涉及太阳能路灯领域，具体是一种新型太阳能路灯控制器。

背景技术

随着时代的发展，城市现代化建设步伐不断加快，对城市道路照明及城市亮化工程需求也更大，而能源的供需矛盾也越来越突出，节电节能、绿色照明的要求越来越迫切。太阳能路灯作为新能源路灯，用于代替传统公用电力照明的路灯，具有不受供电影响、不消耗常规电能、稳定性好、寿命长、发光效率高、安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点，广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点和停车场等场所。

太阳能路灯一般包括光伏板、蓄电池、灯件和控制器，光伏板与控制器连接，控制器与蓄电池和灯件连接，用于智能控制光伏板对蓄电池的充电以及蓄电池对灯件的供电。通常以电池健康状态（SOH）指标来定量描述蓄电池的当前性能状态，随着蓄电池的充放电次数增加，其SOH下降，蓄电池蓄电能力下降，为了保证太阳能路灯稳定提供良好照明，需要在蓄电池SOH达到下限时及时对蓄电池进行更换，但现有太阳能路灯控制器不能实现蓄电池SOH的监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的上述问题，提供了一种新型太阳能路灯控制器，其应用时通过检测满充电量来检测路灯蓄电池当前的实际容量，再通过主控模块分析路灯蓄电池的健康状态，以达到监控路灯蓄电池健康状态的效果。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

一种新型太阳能路灯控制器，包括充放模块、主控模块和无线收发模块，所述充放模块包括实际容量检测电路和充放保护电路，充放保护电路与实际容量检测电路、路灯蓄电池、路灯负载和主控模块连接；所述实际容量检测电路分别与光伏板、充放保护电路、主控模块、路灯负载和路灯蓄电池连接，实际容量检测电路用于检测满充状态下的路灯蓄电池电量数据，并输出至主控模块进行路灯蓄电池的健康状态分析，主控模块根据健康状态控制无线收发模块向上位机发送更换信号。

优选地，所述实际容量检测电路包括电阻R1至R7，电容C1至C4，三极管Q1和Q2，芯片U1；三极管Q1发射极接三极管Q2发射极、电阻R1一端后接光伏板，三极管Q1集电极接电阻R6一端、电容C1一端后分别接路灯负载正端和充放保护电路，电阻R6另一端接三极管Q2集电极；三极管Q1基级接电阻R2后接U1引脚CC，三极管Q2基级接电阻R3后接U1引脚UV，电阻R1另一端接电容C2一端后接U1引脚Vch,电容C2另一端接U1引脚SNS、电容C1另一端后接路灯负载负端；U1引脚LS1接电容C3后接U1引脚LS2，U1引脚DQ接电阻R7后接主控模块，U1引脚Vdd接电容C4一端后接电阻R5一端，电容C4另一端接U1引脚Vss后接路灯蓄电池负端，电阻R5另一端接电阻R4一端后接路灯蓄电池正端，电阻R4另一端接U1引脚Vin。

优选地，所述充放保护电路包括电阻R8至R12，电容C5至C8，MOS管Q3和Q4，芯片U2；MOS管Q3漏极接电容C7一端、电阻R8一端后接实际容量检测电路，电阻R8另一端接U2引脚PLS，MOS管Q3栅极接电阻R9后接U2引脚DC，MOS管Q3源极接MOS管Q4源极，MOS管Q4栅极接电阻R10后接U2引脚CC，MOS管Q4漏极接电容C8一端、电阻R11一端后接路灯蓄电池正端，电容C8另一端接电容C7另一端，电阻R11另一端接电容C6一端后接U2引脚Vdd，电容C6另一端接路灯蓄电池负端；U2引脚CP接电容C5后接路灯蓄电池负端，U2引脚Vss接路灯蓄电池负端，U2引脚DQ也通过接实际容量检测电路的电阻R7后接主控模块，U2引脚PS接电阻R12后接主控模块。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过检测满充电量来检测路灯蓄电池当前的实际容量，再通过主控模块分析路灯蓄电池的健康状态，以达到监控路灯蓄电池健康状态的效果，在蓄电池健康状态达到下限时向上位机发送更换信号，从而便于工作人员及时更换老化的路灯蓄电池，以保证太阳能路灯稳定提供良好照明。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一个具体实施例的电路原理框图。

图2为本实用新型一个具体实施例的充放模块电路图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

一种新型太阳能路灯控制器，如图1所示，包括充放模块、主控模块和无线收发模块，充放模块分别与光伏板、路灯蓄电池和路灯负载连接，充放模块还和主控模块连接，无线收发模块也与主控模块连接。充放模块受控于主控模块进行光伏板对路灯蓄电池的充电控制、路灯蓄电池对路灯负载的供电控制，并且进行过充放保护；无线收发模块用于接收上位机发送的路灯控制信号。其中，主控模块选用PICl6F676型单片机及其外围电路，无线收发模块选用LM400TU型号。

为了实现路灯蓄电池的健康状态检测，如图1所示，充放模块包括实际容量检测电路和充放保护电路，实际容量检测电路分别与光伏板、充放保护电路、主控模块、路灯负载和路灯蓄电池连接，实际容量检测电路用于检测满充状态下的路灯蓄电池电量数据，并输出至主控模块进行路灯蓄电池的健康状态分析，主控模块根据健康状态控制无线收发模块向上位机发送更换信号。充放保护电路与实际容量检测电路、路灯蓄电池、路灯负载和主控模块连接，充放保护电路用于对路灯蓄电池进行过充、过放保护。

具体地，如图2所示，实际容量检测电路包括电阻R1至R7，电容C1至C4，三极管Q1和Q2，芯片U1，U1为电量检测芯片DS2770；三极管Q1发射极接三极管Q2发射极、电阻R1一端后接光伏板，三极管Q1集电极接电阻R6一端、电容C1一端后分别接路灯负载正端和充放保护电路，电阻R6另一端接三极管Q2集电极；三极管Q1基级接电阻R2后接U1引脚CC，三极管Q2基级接电阻R3后接U1引脚UV，电阻R1另一端接电容C2一端后接U1引脚Vch,电容C2另一端接U1引脚SNS、电容C1另一端后接路灯负载负端；U1引脚LS1接电容C3后接U1引脚LS2，U1引脚DQ接电阻R7后接主控模块，U1引脚Vdd接电容C4一端后接电阻R5一端，电容C4另一端接U1引脚Vss后接路灯蓄电池负端，电阻R5另一端接电阻R4一端后接路灯蓄电池正端，电阻R4另一端接U1引脚Vin。

如图2所示，充放保护电路包括电阻R8至R12，电容C5至C8，MOS管Q3和Q4，芯片U2，U2为电池保护芯片DS2720；MOS管Q3漏极接电容C7一端、电阻R8一端后接实际容量检测电路，电阻R8另一端接U2引脚PLS，MOS管Q3栅极接电阻R9后接U2引脚DC，MOS管Q3源极接MOS管Q4源极，MOS管Q4栅极接电阻R10后接U2引脚CC，MOS管Q4漏极接电容C8一端、电阻R11一端后接路灯蓄电池正端，电容C8另一端接电容C7另一端，电阻R11另一端接电容C6一端后接U2引脚Vdd，电容C6另一端接路灯蓄电池负端；U2引脚CP接电容C5后接路灯蓄电池负端，U2引脚Vss接路灯蓄电池负端，U2引脚DQ也通过接实际容量检测电路的电阻R7后接主控模块，U2引脚PS接电阻R12后接主控模块。

充电时，光伏板电信号经三极管Q1和Q2送至充放保护电路，经充放保护电路MOS管Q3和Q4后送至路灯蓄电池进行充电；放电时，路灯蓄电池电信号经MOS管Q3和Q4、实际容量检测电路后对路灯负载进行供电。U1通过控制三极管Q1和Q2，能够使光伏板电信号以恒定电流经充放保护电路对路灯蓄电池进行均充电，U2通过其引脚Vdd引入的路灯蓄电池的电压来检测过充、过放，能够在过充、过放情况下分别控制MOS管Q3和Q4关断，以切断路灯蓄电池的充、放电路，进行过充放保护。电路中电阻R1至R12、电容C1至C8均作用于信号滤波及静电放电保护。

U1通过其引脚Vin检测路灯蓄电池的电压，并通过其引脚SNS、LS1、LS2和Vss配合其内部的电流检测电阻来检测路灯蓄电池放电电流。电量检测芯片U1通过电流、电压和内部温度检测，再加上保存于U1内的电池特性数据，从而精确计算出电量。当电池保护芯片U2检测到路灯蓄电池满充后进行过充保护，同时发送满充信号至主控模块，主控模块控制U1检测当前路灯蓄电池的满充电量并反馈。路灯蓄电池满充状态的电量即是其实际容量，主控模块接收实际容量后与保存于主控模块内路灯蓄电池的额定容量比较，从而计算出路灯蓄电池的健康状态，并在健康状态达到设定下限时控制无线收发模块向上位机发送更换信号。

本实用新型通过检测满充电量来检测路灯蓄电池当前的实际容量，再通过主控模块分析路灯蓄电池的健康状态，以达到监控路灯蓄电池健康状态的效果，在路灯蓄电池健康状态达到下限时向上位机发送更换信号，从而便于工作人员及时更换老化的路灯蓄电池，以保证太阳能路灯稳定提供良好照明。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种新型太阳能路灯控制器，包括充放模块、主控模块和无线收发模块，其特征在于：所述充放模块包括实际容量检测电路和充放保护电路，充放保护电路与实际容量检测电路、路灯蓄电池、路灯负载和主控模块连接；所述实际容量检测电路分别与光伏板、充放保护电路、主控模块、路灯负载和路灯蓄电池连接，实际容量检测电路用于检测满充状态下的路灯蓄电池电量数据，并输出至主控模块进行路灯蓄电池的健康状态分析，主控模块根据健康状态控制无线收发模块向上位机发送更换信号。

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能路灯控制器，其特征在于：所述实际容量检测电路包括电阻R1至R7，电容C1至C4，三极管Q1和Q2，芯片U1；三极管Q1发射极接三极管Q2发射极、电阻R1一端后接光伏板，三极管Q1集电极接电阻R6一端、电容C1一端后分别接路灯负载正端和充放保护电路，电阻R6另一端接三极管Q2集电极；三极管Q1基级接电阻R2后接U1引脚CC，三极管Q2基级接电阻R3后接U1引脚UV，电阻R1另一端接电容C2一端后接U1引脚Vch,电容C2另一端接U1引脚SNS、电容C1另一端后接路灯负载负端；U1引脚LS1接电容C3后接U1引脚LS2，U1引脚DQ接电阻R7后接主控模块，U1引脚Vdd接电容C4一端后接电阻R5一端，电容C4另一端接U1引脚Vss后接路灯蓄电池负端，电阻R5另一端接电阻R4一端后接路灯蓄电池正端，电阻R4另一端接U1引脚Vin。

3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能路灯控制器，其特征在于：所述充放保护电路包括电阻R8至R12，电容C5至C8，MOS管Q3和Q4，芯片U2；MOS管Q3漏极接电容C7一端、电阻R8一端后接实际容量检测电路，电阻R8另一端接U2引脚PLS，MOS管Q3栅极接电阻R9后接U2引脚DC，MOS管Q3源极接MOS管Q4源极，MOS管Q4栅极接电阻R10后接U2引脚CC，MOS管Q4漏极接电容C8一端、电阻R11一端后接路灯蓄电池正端，电容C8另一端接电容C7另一端，电阻R11另一端接电容C6一端后接U2引脚Vdd，电容C6另一端接路灯蓄电池负端；U2引脚CP接电容C5后接路灯蓄电池负端，U2引脚Vss接路灯蓄电池负端，U2引脚DQ也通过接实际容量检测电路的电阻R7后接主控模块，U2引脚PS接电阻R12后接主控模块。