CN211406353U - 一种太阳能led路灯控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED路灯领域，公开了一种太阳能LED路灯控制器；蓄电池的电源输入端与并联连接的太阳能电池板以及市电连接，所述蓄电池的电压输出端连接有模数转换模块，所述模数转换模块与控制模块连接；所述LED路灯的输入端连接有LED驱动模块，所述LED驱动模块的控制端与所述控制模块连接，所述控制模块的信号输入端还连接有光照强度检测模块；所述蓄电池与所述市电之间还设有继电器，所述继电器的控制端与所述控制模块连接。本实用新型可在太阳能电池板供电不足的情况下达到补充电能的目的，能确保LED路灯的稳定工作，且最大效率利用太阳能。

Description

一种太阳能LED路灯控制器

技术领域

本实用新型涉及LED路灯技术领域，更具体地说，特别涉及一种太阳能LED路灯控制器。

背景技术

太阳能作为一种“取之不尽、用之不竭”的绿色、清洁能源，正迅速得到广泛应用。LED具有体积小、坚固耐用、耗电量低、使用奉命长、环保、光色性能好等特点。太阳能电池输出的是直流电，而LED也是直流驱动光源，两者易于匹配，可获得很高的利用率，又降低成本，所以LED太阳能路灯越来越受到人们的重视。由于太阳能受天气因素的制约比较大，太阳光照射分布密度小，受光时间、强度大小具有随机性间歇性，要保证太阳能电池输出电压的稳定，就需要用蓄电池来储存电能，在白天有阳光时对蓄电池充电，晚上蓄电池给负载放电。若考虑连续阴雨天气，对蓄电池容量要求就更大，太阳能电池组容量就越大，成本也就越高。太阳能LED路灯照明系统采用市电互补方式可较好地解决这个矛盾，对推广太阳能LED路灯的应用有着现实和经济意义。但市电互补方式如何在电量最低时提供市电进行补充以最大效率提供电能是本领域技术人员需要考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能LED路灯控制器，以在蓄电池电量最低时提供市电进行补充，以达到太阳能最大利用效率并降低对市电的消耗。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

设计一种太阳能LED路灯控制器，包括蓄电池和LED路灯，所述蓄电池的电源输入端与并联连接的太阳能电池板以及市电连接，所述蓄电池的电压输出端连接有模数转换模块，所述模数转换模块与控制模块连接；所述LED路灯的输入端连接有LED驱动模块，所述LED驱动模块的控制端与所述控制模块连接，所述控制模块的信号输入端还连接有光照强度检测模块；所述蓄电池与所述市电之间还设有继电器，所述继电器的控制端与所述控制模块连接；所述蓄电池与所述LED路灯、所述模数转换模块、所述控制模块、所述LED驱动模块、所述光照强度检测模块以及所述继电器电性连接。

优选地，所述蓄电池为锂离子电池。

优选地，所述LED路灯包括若干组LED灯组。

优选地，所述LED路灯包括单片机、PLC或MCU中的一种芯片。

优选地，所述单片机信号为AT89S51型。

优选地，所述光照强度检测模块包括光照强度传感器。

优选地，所述光照强度传感器为光敏电阻。

优选地，所述模数转换模块包括模数转换芯片。

优选地，所述模数转换芯片包括CS1237。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型所示太阳能LED路灯控制器采用控制模块感知蓄电池输出电压的方式来采集蓄电池中储存的电量，并根据蓄电池中储存的电量来触发继电器接上或断开，达到利用市电补充蓄电池电能的目的，可在太阳能电池板供电不足的情况下达到补充电能的目的，能确保LED路灯的稳定工作；同时，还可以充分利用太阳能蓄电，只有在太阳能供电不足的情况下，才启动市电进行补充供电，最大效率利用太阳能；

(2)本实用新型利用光照强度检测模块感知光照强度，并利用LED驱动模块中的LED驱动模块调节输出占空比，达到调节LED路灯功率的目的，实现根据周围光照强度的变化来调节LED路灯输出功率的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例太阳能LED路灯控制器的原理示意图；

图2是本实用新型实施例中光照强度检测模块的电路示意图；

图3是本实用新型实施例中驱动LED路灯工作的电路示意图。

附图标记说明：蓄电池1、LED路灯2、模数转换模块3、控制模块4、LED驱动模块5、光照强度检测模块6、继电器7、太阳能电池板8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1所示，本实用新型实施例的一种太阳能LED路灯控制器，包括蓄电池1和LED路灯2，所述蓄电池1的电源输入端与并联连接的太阳能电池板8以及市电连接，所述蓄电池1的电压输出端连接有模数转换模块3，所述模数转换模块3与控制模块4连接；所述LED路灯2的输入端连接有LED驱动模块5，所述LED驱动模块5的控制端与所述控制模块4连接，所述控制模块4的信号输入端还连接有光照强度检测模块6；所述蓄电池1与所述市电之间还设有继电器7，所述继电器7的控制端与所述控制模块4连接；所述蓄电池1与所述LED路灯2、所述模数转换模块3、所述控制模块4、所述LED驱动模块5、所述光照强度检测模块6以及所述继电器7电性连接，所述蓄电池1为锂离子电池，所述LED路灯2包括若干组LED灯组，所述LED路灯2包括单片机、PLC或MCU中的一种芯片，所述单片机信号为AT89S51型，所述光照强度检测模块6包括光照强度传感器，所述光照强度传感器为光敏电阻，所述模数转换模块3包括模数转换芯片，所述模数转换芯片包括CS1237；图1中虚线表示蓄电池1给其他部件供电的连线图。

在本实用新型实施例中，光照强度检测模块6的电路图可参阅附图2所示，本实施例中，光敏电阻LDR1设置在路灯的周围环境中，用于检测周围环境亮度；其中光敏电阻LDR1输出端接地，光敏电阻LDR1的输入端分别与电阻R1、电阻R2、电容C1相连接；电阻R1的另一端与供电电源Vcc相连接,电阻R2的另一端分别与电阻R5、电容C3相连接；电阻R5的另一端分别与电容C5以及A/D转换芯片U2的CH1引脚相连，且电容C1、电容C3、电容C5、的另一端均接地；A/D转换芯片U2的型号可以为CS1237，且A/D转换芯片U2的GND引脚接地，A/D转换芯片U2的CS引脚与单片机U1的P0.4引脚相连，A/D转换芯片U2的Vcc引脚与供电电源Vcc相连，A/D转换芯片U2的CLK引脚与单片机U1的P0.2引脚相连，单片机U1的P0.3引脚分别与A/D转换芯片U2的D1引脚、D0引脚相连。由此，光敏电阻LDR1感知周围环境光照强度的变化，并将光照强度信息传递至单片机U1中，当光照强度较低时，单片机U1便发出触发信号至LED驱动模块5点亮LED路灯2。

下面描述控制模块4触发LED路灯2点亮的电路原理。参阅附图3所示，本实施例中冷光LED由波长为3000K-4000K或6000K-6500K的发光LED灯管串联而成形成LED灯组；LED灯组的阳极与恒流可控硅调光驱动电源U4的OUT+引脚连接；LED灯组的阴极与场效应管Q1的漏极相连接，场效应管Q1的源极与恒流可控硅调光驱动电源U4的OUT-引脚相连；而恒流可控硅调光驱动电源U4的调光端子与单片机U1的P0.0引脚相连，单片机U1的P0.1引脚与场效应管Q1的控制极相连接以及反相器U3相连接，反相器U3的输出端与场效应管Q2的控制极相连接,恒流可控硅调光驱动电源U1的电压输入端与电源模块中经稳压处理以后220V、50Hz交流输出的市电连接。当光照强度检测模块6感知到周围光照较暗时，控制模块4中的单片机U1便触发信号至可控硅调光驱动电源U4，调节可控硅调光驱动电源U4的占空比，进而可以调节LED路灯2的输出功率，便达到根据周围光照强度变化调节输出功率的目的。

本实用新型实施例中蓄电池1通过模数转换模块3与控制模块4连接，模数转换模块3将蓄电池1的输出电压转换为数字信号传输至单片机U1，单片机U1时刻感知蓄电池1的电压值，并通过输出电压值计算出储存的电能值，因为蓄电池1输出电压和储存电能正在正相关关系，当蓄电池1输出电压较低时，单片机U1便知晓蓄电池1输出电压较低时，说明蓄电池1缺乏电能，此时太阳能电池板8充入的电能还无法满足要求，故控制模块4中的单片机U1则触发继电器7开启，市电便可以给蓄电池1提供电能，在市电给蓄电池1充电过程中，蓄电池1的输出电压值则持续增加，当增加到某一设定值(如蓄电池1满电的80％时)，控制模块4中的单片机U1发出触发信号至继电器7断开，此时，LED路灯2工作的电压由蓄电池1进行供电，由太阳能电池板8进行补充。

这就是本实用新型实施例的工作原理，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，例如，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，包括蓄电池(1)和LED路灯(2)，所述蓄电池(1)的电源输入端与并联连接的太阳能电池板(8)以及市电连接，所述蓄电池(1)的电压输出端连接有模数转换模块(3)，所述模数转换模块(3)与控制模块(4)连接；所述LED路灯(2)的输入端连接有LED驱动模块(5)，所述LED驱动模块(5)的控制端与所述控制模块(4)连接，所述控制模块(4)的信号输入端还连接有光照强度检测模块(6)；所述蓄电池(1)与所述市电之间还设有继电器(7)，所述继电器(7)的控制端与所述控制模块(4)连接；所述蓄电池(1)与所述LED路灯(2)、所述模数转换模块(3)、所述控制模块(4)、所述LED驱动模块(5)、所述光照强度检测模块(6)以及所述继电器(7)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述蓄电池(1)为锂离子电池。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述LED路灯(2)包括若干组LED灯组。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述LED路灯(2)包括单片机、PLC或MCU中的一种芯片。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述单片机信号为AT89S51型。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述光照强度检测模块(6)包括光照强度传感器。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述光照强度传感器为光敏电阻。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述模数转换模块(3)包括模数转换芯片。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于，所述模数转换芯片包括ADC0832。

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