CN211656483U - 光伏太阳能灯具及其供电电路 - Google Patents

Abstract

一种光伏太阳能灯具及其供电电路，通过加入开关电路、主控制器以及至少一个从机控制电路，其中，开关电路用于将光伏电源的直流电传输到各从机控制电路，主控制器通过控制开关电路的通断状态，以使开关电路输出表征通断状态的脉冲信号到各从机控制电路，主控制器和各从机控制电路通过脉冲信号通信，即本实施例中的光伏太阳能灯具供电电路通过供电线实现了主主控制器和各从机控制电路间的通信，即同时实现了供电和通信，解决了传统的光伏太阳能灯具存在的功能单一的问题，以及解决了传统的光伏太阳能灯具中由于供电线只能供电，如需通信则需增加额外通信电路从而导致的功耗大且电路复杂的问题。

Description

光伏太阳能灯具及其供电电路

技术领域

本申请属于光伏太阳能灯具技术领域，尤其涉及一种光伏太阳能灯具及其供电电路。

背景技术

目前，传统的光伏太阳能灯具供电电路，一般是只能将光伏太阳能的直流电输出到各个光源(例如草坪灯)以对各个光源进行供电，而无法同时传递信号，如果主控制器与连接灯具的从控制器间需要进行通信，则需额外增加一通信电路，例如使用差分数据线连接以传输数据信号，或者通过无线模块来进行信号传输等，但是这种通过额外增加通信电路的方式，会增加光伏太阳能灯具的电路复杂性，且会增加光伏太阳能灯具的功耗。

因此，传统的太阳能灯具供电电路中存在功能单一的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种光伏太阳能灯具供电电路，旨在解决传统的技术方案中存在无法通过电源线统一调节各个光源的工作参数的问题。

本申请实施例的第一方面提了一种光伏太阳能灯具供电电路，包括：

开关电路、主控制器以及至少一个从机控制电路，所述开关电路与光伏电源、所述主控制器以及各所述从机控制电路连接，所述开关电路用于传输所述光伏电源的直流电，所述主控制器控制所述开关电路的通断状态，以使所述开关电路输出表征所述通断状态的脉冲信号到各所述从机控制电路，所述主控制器和各所述从机控制电路通过所述脉冲信号通信。

在一个实施例中，各所述从机控制电路还和各光源连接，各所述从机控制电路用于根据所述脉冲信号调节自身和/或对应的所述光源的工作状态。

在一个实施例中，所述主控制器根据调光信号以输出所述脉冲信号，各所述从机控制电路根据所述脉冲信号调节各所述光源的工作状态。

在一个实施例中，所述主控制器根据预设操作以输出所述脉冲信号，各所述从机控制电路根据所述脉冲信号调节自身的工作状态。

在一个实施例中，所述从机控制电路包括：

从控制器，所述从控制器和所述开关电路和一光源连接，所述从控制器用于根据所述脉冲信号调节所述从机控制电路和/或所述光源的工作状态；和

储能电路，所述储能电路与所述开关电路和所述从控制器连接，所述储能电路用于储存所述开关电路的直流电，并在所述开关电路中断输出直流电时以对所述从控制器供电。

在一个实施例中，所述从机控制电路还包括：

隔离电路，所述隔离电路和所述开关电路和所述储能电路连接，所述隔离电路用于截止所述储能电路的反向供电通道。

在一个实施例中，所述隔离电路包括三极管和第一电阻，所述三极管的集电极和所述第一电阻的第一端共接于所述开关电路的输出端，所述三极管的基极和所述第一电阻的第二端连接，所述三极管的发射极和所述储能电路连接。

本申请实施例的第二方面提了一种光伏太阳能灯具，包括：

光伏电源；

至少一个草坪灯；以及

如本申请实施例的第一方面所述的光伏太阳能灯具供电电路，所述光伏太阳能灯具供电电路和所述光伏电源和各所述草坪灯连接。

在一个实施例中，所述光伏电源包括：光伏太阳能板、二极管和储能电池，所述光伏太阳能板的输出端和所述二极管的正极连接，所述二极管的负极和所述储能电池的正极连接，所述储能电池的正极作为所述光伏太阳能板的电源输出端。

上述的光伏太阳能灯具及其供电电路，通过加入开关电路、主控制器以及至少一个从机控制电路，其中，开关电路用于将光伏电源的直流电传输到各从机控制电路，主控制器通过控制开关电路的通断状态，以使开关电路输出表征通断状态的脉冲信号到各从机控制电路，主控制器和各从机控制电路通过脉冲信号通信，即本实施例中的光伏太阳能灯具供电电路通过供电线实现了主主控制器和各从机控制电路间的通信，即同时实现了供电和通信，解决了传统的光伏太阳能灯具存在的功能单一的问题，以及解决了传统的光伏太阳能灯具中由于供电线只能供电，如需通信则需增加额外通信电路从而导致的功耗大且电路复杂的问题。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的光伏太阳能灯具供电电路的电路示意图；

图2为图1所示的光伏太阳能灯具供电电路中从机控制电路的电路示意图；

图3为图2所示的光伏太阳能灯具供电电路中从机控制电路的另一电路示意图；

图4为图3所示的从机控制电路的隔离电路的电路示例原理图；

图5为本申请一实施例提供的光伏太阳能灯具的电路示意图；

图6为图5所示的光伏太阳能草坪灯具中光伏电源的电路示例原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请实施例的第一方面提供的光伏太阳能草坪灯510供电电路的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施例中的光伏太阳能草坪灯510供电电路，包括：开关电路200、主控制器300以及至少一个从机控制电路400，开关电路200与光伏电源100连接，主控制器300与开关电路200连接，各从机控制电路400与开关电路200和各光源500连接；开关电路200用于传输光伏电源100的直流电；主控制器300控制开关电路200的通断状态，以使开关电路200输出表征通断状态的脉冲信号到各从机控制电路400，主控制器300和各从机控制电路400通过该脉冲信号通信。

可选的，主控制器300可以根据预设操作(例如使用者手动输入的指令)、采集到的调光信号(可以通过与上位机连接获取，或者通过使用者的手动输入获取)。主控制器300可以是微处理器、中央处理器、计算机等。

应理解，脉冲信号传递的通信内容可以是一些参数信息(例如光伏电源100的工作状态、主控制器300的工作状态等)、控制指令(各从机控制电路400用于根据该控制指令调节自身和/或各光源500的工作状态等)。

应理解，开关电路200包括可控开关，例如开关管；从机控制电路400包括微处理器和储能器件，其中，储能器件用于在外部中断对从机控制电路400供电时，保证从机控制电路400的电源供应。光伏电源100输出的电压为低压。

主控制器300控制开关电路200的通断状态，以使开关电路200输出表征通断状态的脉冲信号到各从机控制电路400，可选的，当主控制器300控制开关电路200的导通时，开关电路200输出直流电到从机控制电路400，从机控制电路400一端口接收的脉冲信号为1，当主控制器300控制开关电路200的断开时，开关电路200中断直流电到从机控制电路400，从机控制电路400一端口接收的脉冲信号为0，从机控制电路400根据在预设时间内，该端口接收到的脉冲信号组成的PWM信号(pulse width modulation，脉冲宽度调制)翻译对应的通信内容。

本实施例中的光伏太阳能灯具供电电路，通过加入开关电路200、主控制器300以及至少一个从机控制电路400，其中，开关电路200用于将光伏电源100的直流电传输到各从机控制电路400，主控制器300通过控制开关电路200的通断状态，以使开关电路200输出表征通断状态的脉冲信号到各从机控制电路400，主控制器300和各从机控制电路400通过脉冲信号通信，即本实施例中的光伏太阳能灯具供电电路通过供电线实现了主主控制器300和各从机控制电路400间的通信，即同时实现了供电和通信，解决了传统的技术方案中由于供电线只能供电，如需通信则需增加额外通信电路从而导致的功能单一，或功耗大且电路复杂的问题。

在一个实施例中，各从机控制电路400还和各光源500连接，各从机控制电路400用于根据脉冲信号调节自身和/或对应的光源500的工作状态。可选的，光源500的工作状态可以包括但不限于开启、闭合、工作亮度、工作色温等；从机控制电路400自身工作状态可以包括但不限于休眠、关机、清零、重启等。

在一个实施例中，主控制器200根据调光信号以输出脉冲信号，各从机控制电路400根据脉冲信号调节各光源500的工作状态。

应理解，主控制器200可以通过外部手动输入方式获取调光信号，也可以通过内部预设指令获取，还可以通过和上位机通信获取。

在一个实施例中，主控制器200根据预设操作以输出脉冲信号，各从机控制电路400根据脉冲信号调节自身的工作状态。

应理解，预设操作可以为外部手动输入的操作指令、主控制器200的内部预设的操作指令，或与通过上位机通信获取的操作指令。

请参阅图2，在一个实施例中，从机控制电路400包括：从控制器420和储能电路410，从控制器420和开关电路200和一光源500连接，储能电路410与开关电路200和从控制器420连接；从控制器420用于根据脉冲信号调节从机控制电路400和/或对应的光源500的工作状态；储能电路410用于储存开关电路200的直流电，并在开关电路200中断输出直流电时以对从控制器420供电。

可选的，从控制器420包括微处理器，储能电路410包括储能电容、储能电池等。

请参阅图3，在一个实施例中，从机控制电路400还包括：隔离电路430，隔离电路430和开关电路200和储能电路410连接，隔离电路430用于截止储能电路410的反向供电通道。

应理解，本实施例中的储能电路410的反向供电通道为储能电路410向其储能的直流电流入的方向反向输出，即储能电路410通过开关电路200反向对外供电，本实施例中的从机控制电路400，通过加入了隔离电路430，从而使得储能电路410只能向从控制器420供电，避免储能电路410不必要的耗电，从而导致当开关电路200中断输出直流电时，从控制器420没有足够的电源供应进而导致从控制器420无法根据在预设时间内开关电路200输出直流电的中断，调节各光源500的工作参数的问题。

请参阅图4，在一个实施例中，隔离电路430包括三极管Q1和第一电阻R1，三极管Q1的集电极和第一电阻R1的第一端共接于开关电路200的输出端，三极管Q1的基极和第一电阻R1的第二端连接，三极管Q1的发射极和储能电路410连接。

应理解，本实施例中的隔离电路430加入三极管Q1，三极管Q1的集电极在由于通信时断电，三极管Q1的发射极与三极管Q1的基极出现反向电流，从而集电极-发射极间反向电流绝对截止，造成绝对高阻，和物理开关断开相当，从而解决了电子隔离元件逆向电流造成的问题，从而可以完全隔绝储能电路410反向供电的可能，从而使得储能电路410可以只对从控制器420供电。

在一个实施例中，储能电路410包括储能电容，储能电容的第一端和从控制器420连接，储能电容的第二端接地。

应理解，本实施例中的储能电容的容值为0.01UF，在其他实施例中，储能电容可以采用其他类型的电容。

在一个实施例中，开关电路200包括开关管，开关管的高电位端和光伏电源100的电源输出端VOUT连接，开关管的低电位端作为开关电路200的输出端，开关管的控制端和主控制器300连接。

应理解，本实施例中的开关管为NMOS管，其中，NMOS管的栅极为开关管的控制端，NMOS管的漏极为开关管的高电位端，NMOS管的源极为开关管的低电位端。可选的，在其他实施例中，开关管还可以为PMOS管、三极管等。

在一个实施例中，各光源500的电源端分别和开关电路200的输出端连接。应理解，即，本实施例中的光源500通过开关电路200从光伏电源100获取电能。

在一个实施例中，主控制器300的电源端和光伏电源100的电源输出端VOUT连接。应理解，即，本实施例中的主控制器300由光伏电源100直接供电。

请参阅图5，本实用新型的第二方面提供了一种光伏太阳能灯具10，包括：光伏电源100、至少一个草坪灯510以及如本实用新型的第一方面的光伏太阳能灯具供电电路，光伏太阳能灯具供电电路和光伏电源100和各草坪灯510连接。应理解，光源500包括草坪灯510。

应理解，本实施例中的光伏太阳能灯具10，通过本实用新型的第一方面的光伏太阳能灯具供电电路，实现了供电线实现了主主控制器和各从机控制电路间的通信，即同时实现了供电和通信，以及解决了传统的光伏太阳能灯具中由于供电线只能供电，如需通信则需增加额外通信电路从而导致的功耗大且电路复杂的问题。

请参阅图6，在一个实施例中，光伏电源100包括：光伏太阳能板110、二极管D1和储能电池120，光伏太阳能板110的输出端和二极管D1的正极连接，二极管D1的负极和储能电池120的正极连接，储能电池120的正极作为光伏太阳能板110的电源输出端VOUT。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，包括：

开关电路、主控制器以及至少一个从机控制电路，所述开关电路与光伏电源、所述主控制器以及各所述从机控制电路连接，所述开关电路用于传输所述光伏电源的直流电，所述主控制器控制所述开关电路的通断状态，以使所述开关电路输出表征所述通断状态的脉冲信号到各所述从机控制电路，所述主控制器和各所述从机控制电路通过所述脉冲信号通信。

2.如权利要求1所述的光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，各所述从机控制电路还和各光源连接，所述从机控制电路用于根据所述脉冲信号调节自身和/或对应的所述光源的工作状态。

3.如权利要求2所述的光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，所述主控制器根据调光信号以输出所述脉冲信号，各所述从机控制电路根据所述脉冲信号调节各所述光源的工作状态。

4.如权利要求2所述的光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，所述主控制器根据预设操作以输出所述脉冲信号，各所述从机控制电路根据所述脉冲信号调节自身的工作状态。

5.如权利要求1-4任意一项所述的光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，所述从机控制电路包括：

从控制器，所述从控制器和所述开关电路和一光源连接，所述从控制器用于根据所述脉冲信号调节所述从机控制电路和/或所述光源的工作状态；和

储能电路，所述储能电路与所述开关电路和所述从控制器连接，所述储能电路用于储存所述开关电路的直流电，并在所述开关电路中断输出直流电时以对所述从控制器供电。

6.如权利要求5所述的光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，所述从机控制电路还包括：

隔离电路，所述隔离电路和所述开关电路和所述储能电路连接，所述隔离电路用于截止所述储能电路的反向供电通道。

7.如权利要求6所述的光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，所述隔离电路包括三极管和第一电阻，所述三极管的集电极和所述第一电阻的第一端共接于所述开关电路的输出端，所述三极管的基极和所述第一电阻的第二端连接，所述三极管的发射极和所述储能电路连接。

8.如权利要求6所述的光伏太阳能灯具供电电路，其特征在于，所述储能电路包括储能电容，所述储能电容的第一端和所述从控制器连接，所述储能电容的第二端接地。

9.一种光伏太阳能灯具，其特征在于，包括：

光伏电源；

至少一个草坪灯；以及

如权利要求1-8任意一项所述的光伏太阳能灯具供电电路，所述光伏太阳能灯具供电电路和所述光伏电源和各所述草坪灯连接。

10.如权利要求9所述的光伏太阳能灯具，其特征在于，所述光伏电源包括：光伏太阳能板、二极管和储能电池，所述光伏太阳能板的输出端和所述二极管的正极连接，所述二极管的负极和所述储能电池的正极连接，所述储能电池的正极作为所述光伏太阳能板的电源输出端。

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