CN214101860U - 一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,包括:多个蓝牙太阳能路灯控制器、蓝牙4G网关以及控制平台,多个蓝牙太阳能路灯控制器和蓝牙4G网关组成无线Mesh网络,控制平台通过蓝牙4G网关对多个蓝牙太阳能路灯控制器进行参数读写,多个蓝牙太阳能路灯控制器的运行数据通过蓝牙4G网关上传到物联网大数据平台;其中,蓝牙太阳能路灯控制器包括中央控制模块,与中央控制模块连接的脉冲宽度调制充电模块,供电模块,电源管理模块以及升压恒流模块,中央控制模块集成有蓝牙通信单元,蓝牙通信单元用于与蓝牙4G网关进行通信。该太阳能路灯控制系统应用在12V/24V系统上,可直接驱动LED路灯,成本低、体积小,易于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能路灯控制技术领域,特别涉及一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统。
背景技术
随着生态环境不断破坏,地球上的资源也日益枯竭,迫使各国纷纷开始了新能源的研究,其中太阳能作为一种新能源,因其取之不尽、用之不竭,且无污染而受到各国的青睐。
路灯是城市照明工程的主要组成部分,它在起着重要作用的同时,也在消耗着大量的能源。传统路灯主要是高压钠灯,一盏路灯的功率大约为100W~400W,在一个城市中,仅主干道路,比如一些国道,一级公路,二级公路等每年所消耗的电能就非常巨大。为了解决路灯耗能高的问题,出现了太阳能路灯。物联网同样作为一种新兴事物,和太阳能路灯结合后,能够实现太阳能路灯的集体化管理,减少人力成本,因此太阳能路灯控制器及物联网太阳能路灯智能控制系统应运而生。传统的物联网太阳能路灯控制系统的主要是物联网通讯模组2G/4G与控制器 MCU通过串口通讯,通过物联网通讯模组与PC平台及移动端平台对控制器里参数进行读写,通过连接到物联网大数据平台,对数据进行采集,存储,分析和计算。然而传统物联网太阳能路灯控制系统存在一些缺点:物联网通讯模组成本高,并且每年会有大量网络资费;网络可靠性和安全性较低;对于控制器一般为锂电池供电,这就要求系统的功耗越低越好,而物联网通讯模组相对功耗较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,用以解决现有物联网太阳能路灯控制系统存在的成本高的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,包括:多个蓝牙太阳能路灯控制器、蓝牙4G网关以及控制平台,多个所述蓝牙太阳能路灯控制器和所述蓝牙4G网关组成无线Mesh网络,所述控制平台通过所述蓝牙4G网关对多个所述蓝牙太阳能路灯控制器进行参数读写,多个所述蓝牙太阳能路灯控制器的运行数据通过所述蓝牙4G网关上传到物联网大数据平台;
其中,所述蓝牙太阳能路灯控制器包括中央控制模块,与所述中央控制模块连接的脉冲宽度调制充电模块,供电模块,电源管理模块以及升压恒流模块,所述中央控制模块集成有蓝牙通信单元,所述蓝牙通信单元用于与所述蓝牙4G网关进行通信,太阳能供电板经所述脉冲宽度调制充电模块连接蓄电池,所述蓄电池经所述升压恒流模块连接负载路灯,所述电源管理模块用于采集所述蓄电池的电压、所述负载路灯的电压、所述太阳能供电板的电压以及所述蓄电池端的充电电流和负载路灯端的放电电流,所述中央控制模块根据采集的所述太阳能供电板的电压和所述蓄电池的电压控制所述蓄电池的充电/放电。
优选的,所述蓝牙4G网关包括网关主控芯片,与所述网关主控芯片连接的网关供电单元、蓝牙通讯模组以及4G模组,所述控制平台下发的参数通过所述4G模组发送到所述网关主控芯片进行处理,处理后生成的指令通过所述蓝牙通讯模组发送到所述蓝牙太阳能路灯控制器。
优选的,所述4G模组与所述网关主控芯片以及所述网关主控芯片与所述蓝牙通讯模组之间通过串口通信。
优选的,所述升压恒流模块包括升压电路和恒流控制电路,所述蓄电池的正极和所述负载路灯的正极之间通过所述升压电路连接,所述升压电路包括一个绕线电感、一个升压MOS管、一个二极管以及两个输出滤波电容,所述恒流控制电路包括驱动芯片、回路电流检测电阻和运算放大器,所述中央控制模块根据所述负载路灯的电压控制所述驱动芯片产生升压驱动信号以调节所述升压MOS管,并根据所述回路电流检测电阻检测的电流值产生脉冲调制信号以调节所述升压MOS管,所述运算放大器用于对所述回路电流检测电阻检测的电流值进行放大处理。
优选的,所述供电模块包括一个三端稳压器和一个线性调节器,所述三端稳压器的输入端与所述蓄电池的电压输出端连接,所述三端稳压器的输出端连接所述线性调节器的输入端,所述线性调节器的输出端连接所述中央控制模块的电压输入端。
优选的,所述脉冲宽度调制充电模块包括第一N沟功率MOS管、第二N沟功率MOS管和充电电流采样电阻,所述第一N沟功率MOS管的源极连接所述太阳能供电板的负极,所述第一N沟功率MOS管的漏极连接所述所述第二N沟功率MOS管的漏极,所述第二N沟功率MOS管的源极经所述充电电流采样电阻连接所述蓄电池的负极,所述第一N沟功率MOS管的栅极连接所述脉冲宽度调制驱动电路的第一驱动输出端,所述第二N沟功率MOS管的栅极连接所述脉冲宽度调制驱动电路的第二驱动输出端,当所述太阳能供电板向所述蓄电池充电时,所述中央控制模块根据所述充电电流采样电阻实时采集的充电电流调整所述脉冲宽度调制驱动电路的第一驱动输出端和第二驱动输出端的输出信号,以改变所述第一N沟功率MOS管和所述第二N沟功率MOS管的脉冲宽度调制值。
优选的,所述蓄电池经升压恒流模块后对负载路灯的输出电压范围为15V~55V,输出电流范围为0A~2A。
优选的,所述蓄电池的输出电压为9V~29V。
优选的,所述中央控制模块的主控芯片为PHY6212。
优选的,所述蓝牙太阳能路灯控制器还包括IPEX插座和与所述IPEX 插座连接的外引天线。
本实用新型具有如下优点:
本实用新型的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统包括多个蓝牙太阳能路灯控制器、蓝牙4G网关以及控制平台,多个蓝牙太阳能路灯控制器和所述蓝牙4G网关组成无线Mesh网络,控制平台通过蓝牙4G网关对多个蓝牙太阳能路灯控制器进行参数读写,多个蓝牙太阳能路灯控制器的运行数据通过蓝牙4G网关上传到物联网大数据平台,通过物联网大数据平台对采集的数据进行存储,分析和计算;且蓝牙太阳能路灯控制器包括集成低功耗蓝牙功能的中央控制模块,供电模块,脉冲宽度调制充电模块,电源管理模块和升压恒流模块,白天当太阳能供电板有电压时,太阳能供电板采用PWM充电方式给蓄电池充电,此时负载路灯是关闭的,晚上当太阳能供电板没有电压时,负载打开,蓄电池电压通过升压恒流模块达到负载路灯的工作电压并进行恒流输出。本实用新型中通过控制平台可对组网的多个蓝牙太阳能路灯控制器进行单控、群控,更方便、简单、灵活,节约成本,应用在12V/24V系统上,可直接驱动 LED路灯,体积小,易于安装。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本实用新型。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统的结构示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的结构示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的升压电路的原理示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的恒流控制电路的原理示意图;
图5是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的放电回路中运算放大器的电路原理示意图;
图6是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的供电模块的电路原理示意图;
图7是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的脉冲宽度调制充电模块的电路原理示意图;
图8是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的脉冲宽度调制驱动电路的原理示意图;
图9是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的主控芯片的电路原理示意图;
图10是根据一示例性实施例示出的蓝牙太阳能路灯控制器的外引天线的部分电路原理示意图。
附图标记说明:
100-蓝牙太阳能路灯控制器;
1-中央控制模块; 11-蓝牙通信单元
2-脉冲宽度调制充电模块; 3-电源管理模块;
4-升压恒流模块; 5-供电模块;
6-外引天线;
200-太阳能供电板; 300-蓄电池;
400-负载路灯; 500-控制平台;
600-蓝牙4G网关。
具体实施方式
下面将结合具体实施方案对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述,但是本领域技术人员应当理解,下文所述的实施方案仅用于说明本实用新型,而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施方案,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案,都属于本实用新型保护的范围。
下面将结合实施例对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的,并不是用来限制本实用新型的保护范围。本领域的技术人员在不背离本实用新型的宗旨和精神的情况下,可以对本实用新型进行各种修改和替换,所有这些修改和替换都落入了本实用新型权利要求书请求保护的范围内。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步描述:
为实现上述目的,参见图1和图2所示,本实用新型实施例提供一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,包括:多个蓝牙太阳能路灯控制器100、蓝牙4G网关600以及控制平台500,多个蓝牙太阳能路灯控制器100 和蓝牙4G网关600组成无线Mesh网络,控制平台500通过蓝牙4G网关600 对多个蓝牙太阳能路灯控制器100进行参数读写,多个蓝牙太阳能路灯控制器100的运行数据通过蓝牙4G网关600上传到物联网大数据平台;
其中,蓝牙太阳能路灯控制器100包括中央控制模块1,与中央控制模块1连接的脉冲宽度调制充电模块2,供电模块5,电源管理模块3以及升压恒流模块4,中央控制模块1集成有蓝牙通信单元11,蓝牙通信单元 11用于与蓝牙4G网关600进行通信,太阳能供电板200经脉冲宽度调制充电模块2连接蓄电池300,蓄电池300经升压恒流模块4连接负载路灯400,电源管理模块3用于采集蓄电池300的电压、负载路灯400的电压、太阳能供电板200的电压以及蓄电池端的充电电流和负载路灯端的放电电流,中央控制模块1根据采集的太阳能供电板的电压和蓄电池的电压控制蓄电池300的充电/放电。
需要说明的是,本实施例中控制平台可以为PC平台或者移动终端平台(手机、pad)。
需要说明的是,本实施例中中央控制模块内部集成蓝牙功能,采用了蓝牙Mesh低功耗技术,Mesh是基于连接BLE的节点,并且MeshProfile 规格是由蓝牙SIG定义的,数据传输时基于Flooding型,可多广播数据传输(用户定义分组)。无线多跳网就是Mesh网络,Mesh网络技术是面向基于IP接入的新型无线移动通信技术适合于区域环境覆盖和宽带高速无线接入。无线Mesh网络基于呈网状分布的众多无线接入点间的相互合作和协同,具有宽带高速和高频谱效率的优势,具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点。
本实施例中中央控制模块的主控芯片自身带有多位AD通道,集成蓝牙通讯功能,其实现系统电压采样并导入到控制算法进行计算,然后对整个信息输出控制信号。另外,本实施例中可采用蓝牙Mesh低功耗技术,可通过PC上的软件或者手机APP对控制器进行组网,通讯距离可达100 米,实现群控、单控,查看控制器的实时参数,对控制器进行参数修改,实现OTA升级。
需要说明的是,本实施例中脉冲宽度调制充电模块(即PWM充电模块)用于控制太阳能供电板按既定的充电曲线对蓄电池进行充电,从而避免蓄电池因过放,过充,超压而造成损坏。
需要说明的是,本实施例中升压恒流模块用于将蓄电池电压通过升压电路和恒流控制电路对负载路灯进行恒压恒流输出。
需要说明的是,本实施例中电源管理模块内含采样电路,例如:蓄电池电压采样电路,负载电压采样电路,光电池电压采样电路(光电池即太阳能电池),放电电流采样电路,充电电流采样电路以及内部温度采样电路。通过采集蓄电池电压及光电池电压来判断是否放电或充电,并对电池进行检测和保护。同时通过PC上的软件或者手机APP下发放电电流参数调节负载电流,并可按各种放电模式时间段来设置电流大小,实现智能操作。
本实用新型实施例的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统包括多个蓝牙太阳能路灯控制器、蓝牙4G网关以及控制平台,多个蓝牙太阳能路灯控制器和所述蓝牙4G网关组成无线Mesh网络,控制平台通过蓝牙4G网关对多个蓝牙太阳能路灯控制器进行参数读写,多个蓝牙太阳能路灯控制器的运行数据通过蓝牙4G网关上传到物联网大数据平台,通过物联网大数据平台对采集的数据进行存储,分析和计算;且蓝牙太阳能路灯控制器包括集成低功耗蓝牙功能的中央控制模块,供电模块,脉冲宽度调制充电模块,电源管理模块和升压恒流模块,白天当太阳能供电板有电压时,太阳能供电板采用PWM充电方式给蓄电池充电,此时负载路灯是关闭的,晚上当太阳能供电板没有电压时,负载打开,蓄电池电压通过升压恒流模块达到负载路灯的工作电压并进行恒流输出。本实施例中通过控制平台可对组网的多个蓝牙太阳能路灯控制器进行单控、群控,更方便、简单、灵活,节约成本,应用在12V/24V系统上,可直接驱动LED 路灯,体积小,易于安装。
根据上述方案,进一步的,本实用新型实施例的蓝牙4G网关600包括网关主控芯片,与网关主控芯片连接的网关供电单元、蓝牙通讯模组以及4G模组,控制平台500下发的参数通过4G模组发送到网关主控芯片进行处理,处理后生成的指令通过蓝牙通讯模组发送到蓝牙太阳能路灯控制器100。
根据上述方案,进一步的,本实用新型实施例的4G模组与网关主控芯片以及网关主控芯片与蓝牙通讯模组之间通过串口通信。
本实施例中蓝牙4G网关为分体的单独模块,包括网关供电单元,蓝牙通讯模组,4G模组,网关主控芯片(MCU)。控制平台下发参数通过 4G模组经串口将信息给MUC处理,MCU再通过串口给蓝牙通讯模组下发指令,通过蓝牙MESH组网功能给其他蓝牙控制器接收下发指令并执行。这样通过PC平台及移动端等控制平台对控制器里参数进行读写,控制器连接到物联网大数据平台,具有对数据的采集,存储,分析和计算,其运行数据保存时间长达5年,通过大数据分析,为功能改进、系统优化、产品品质提供数字依据。
根据上述方案,进一步的,参见图3-图5所示,本实用新型实施例的升压恒流模块4包括升压电路和恒流控制电路,蓄电池300的正极和负载路灯400的正极之间通过升压电路连接,升压电路包括一个绕线电感L1、一个升压MOS管Q3、一个二极管D1以及两个输出滤波电容C12、C2,恒流控制电路包括驱动芯片U7、回路电流检测电阻R7和运算放大器,中央控制模块1根据负载路灯400的电压控制驱动芯片U7产生升压驱动信号以调节升压MOS管Q3,并根据回路电流检测电阻R7检测的电流值产生脉冲调制信号以调节升压MOS管Q3,运算放大器用于对回路电流检测电阻检测的电流值进行放大处理。
本实施例中蓄电池正极与负载灯板正极间通过升压电路即Boost电路连接,Boost电路主要由绕线电感L1,升压MOS管Q3,肖特基二极管D1,输出滤波电容C12、C2组成,通过Boost电路可以使输出电压高于输入电压,从而达到升压的目的。其中通过识别负载灯串数中央控制模块可自动调节升压MOS管Q3的驱动信号,Q3驱动信号由中央控制模块控制驱动芯片U7得到,使得输出电压稳定,从而负载灯不会闪烁。R7为放电回路的电流检测电阻,电流检测信号Iload_cs通过运算放大器按设定比例放大,放大信号ILOAD传递给中央控制模块,中央控制模块通过检测此信号的大小来改变PWQ3G_boost信号,从而改变PWM波的占空比来限制输出电流,达到输出恒流的目的。本实施例的升压恒流模块将蓄电池电压 (12V/24V)通过升压电路和恒流控制电路对负载路灯进行恒压恒流输出 (负载灯板串数范围5串7并~18串2并)。
根据上述方案,进一步的,参见图6所示,本实用新型实施例的供电模块5包括一个三端稳压器Q12和一个线性调节器U1,三端稳压器Q12的输入端与蓄电池300的电压输出端连接,三端稳压器Q12的输出端连接线性调节器U1的输入端,线性调节器U1的输出端连接中央控制模块1的电压输入端。
本实施例中由于蓄电池端及太阳供电板端电压较高,故选用了耐压较高的三端稳压器Q12,输出VDD给驱动芯片,运算放大器,充电MOS 供电,U1为固定输出的线性调节器,输出电压VCC给中央控制模块供电。
根据上述方案,进一步的,参见图7和图8所示,本实用新型实施例的脉冲宽度调制充电模块2包括第一N沟功率MOS管Q1、第二N沟功率 MOS管Q2和充电电流采样电阻R26,第一N沟功率MOS管Q1的源极连接太阳能供电板200的负极,第一N沟功率MOS管Q1的漏极连接第二N沟功率MOS管Q2的漏极,第二N沟功率MOS管Q2的源极经充电电流采样电阻 R26连接蓄电池300的负极,第一N沟功率MOS管Q1的栅极连接脉冲宽度调制驱动电路的第一驱动输出端Q1G,第二N沟功率MOS管的栅极连接脉冲宽度调制驱动电路的第二驱动输出端Q2G,当太阳能供电板200向蓄电池300充电时,中央控制模块1根据充电电流采样电阻R26实时采集的充电电流调整脉冲宽度调制驱动电路的第一驱动输出端Q1G和第二驱动输出端Q2G的输出信号,以改变第一N沟功率MOS管Q1和第二N沟功率MOS 管Q2的脉冲宽度调制值。
本实施例中脉冲宽度调制充电模块2还包括两个放电电阻R1、R2,放电电阻R1的两端分别连接第一N沟功率MOS管Q1的源极和栅极,放电电阻R2的两端分别连接第二N沟功率MOS管Q2的源极和栅极。
本实施例中充电时通过改变Q1/Q2的PWM值来限制充电电流,R26 为充电电流采样电阻,I_PV信号通过运放放大电路到中央控制模块,中央控制模块经过处理通过自身的蓝牙功能将此时充电电流值经蓝牙4G网关上传到控制平台。本实施例中脉冲宽度调制驱动电路用于驱动Q1和 Q2,中央控制模块控制引脚PWQ1G_pv输出高电平,Q16不导通,Q11不导通,Q1G有驱动电压,Q1导通,反之Q1关断;中央控制模块引脚 PWQ2G_pvf控制Q2导通还是关断,低电平Q10不导通,VDD电压为Q2G 驱动电压,高电平Q10导通,Q2G驱动电压为0,Q2不导通,通过改变 PWQ1G_pv的PWM值来限制充电电流大小。本实施例中脉冲宽度调制充电模块控制太阳能供电板按既定的充电曲线对蓄电池进行充电,避免蓄电池因过放,过充,超压而造成损坏。
根据上述方案,进一步的,本实用新型实施例的蓄电池300经升压恒流模块4后对负载路灯400的输出电压范围为15V~55V,输出电流范围为 0A~2A。本实施例中升压恒流模块输出电压范围15V~55V,输出电流范围0-2A(由客户自己设定决定)但功率不能超过30W。
根据上述方案,进一步的,本实用新型实施例的蓄电池300的输出电压为9V~29V。
根据上述方案,进一步的,参见图9所示,本实用新型实施例的中央控制模块1的主控芯片为PHY6212。本实施例中蓝牙太阳能路灯控制器的主控芯片MCU集成蓝牙通讯部分,由单片机PHY6212芯片作为主芯片,其自身带有6位AD通道,实现系统电压采样并导入到控制算法进行计算,可通过手机APP查看控制器的实时参数,对控制器进行参数修改,OTA 升级。
根据上述方案,进一步的,参见图10所示,本实用新型实施例的蓝牙太阳能路灯控制器100还包括IPEX插座和与IPEX插座连接的外引天线6(U3)。
本实施例中通过调节C9,C10,R4的值实现匹配阻抗,使蓝牙芯片发射功率和接收灵敏度达到最好效果。大部分一体化路灯控制器都会与电池包放在金属电池盒里,这给蓝牙通讯距离带来很大衰减,为了解决这个问题,U3选择用IPEX天线座,通过天线转接延长线将天线外引到金属盒外,保证通讯距离组网功能,采用2层PCB,射频天线地选择大面积敷地。
根据上述方案,进一步的,本实用新型实施例的蓄电池300为多串电池。可选的,本实施例中蓄电池300为三元锂电池、磷酸铁锂电池、铅酸电池或者胶体电池。
需要说明的是,本实施例的控制器预制了多种问题处理预案,发生异常情况后无需人员干预,控制器可自行解决。例如控制器预置了脱机、联网双工作模式,如发生联网中断的情况,控制器可自行切换到脱机模式下继续工作,最大限度保障了产品功能正常。对控制器固件进行远程升级,产品售出后仍会由厂家持续维护,确保控制器功能与时俱进,并且远程状态查看、控制等功能相互结合,足不出户即可完成售后支持工作,全面提升了管理效率,大大降低了运行和维护成本。
综上所述,本实用新型实施例的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统具有如下优点:
1.具有初上电系统自检功能,可自动检测接线顺序的准确性;
2.适用于12V/24V系统,输出升压到15V~55V左右,功率30W;
3.内置温度传感器,可根据环境温度自动调节负载功率,能有效地增加太阳能路灯的亮灯时间;
4.IP67防水等级,优良的热平衡设计及自然空气冷却,能够在各种恶劣环境下使用;
5.智能控制模式,适用于锂电电池,可根据蓄电池状况,自动调整充放电策略;
6.完善的电子保护功能,负载过流、短路保护,电池过充保护及电池低压保护等;
7.采用BLE 5.0Mesh技术,实现低成本、低功耗、高可靠性、强抗干扰能力的太阳能路灯系统,天线采用天线转接线,避免外盒对射频通讯距离衰减。有效保证室外路灯组网可靠性。
8.OTA升级功能,可以对控制器固件进行OTA升级,产品售出后仍会由厂家持续维护,确保控制器功能与时俱进,大幅缩减了售后的时间和费用。
9.结合蓝牙4G网关实现真正物联网控制,控制器连接到物联网大数据平台,具有对数据的采集,存储,分析和计算。
Claims (10)
1.一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,包括:多个蓝牙太阳能路灯控制器、蓝牙4G网关以及控制平台,多个所述蓝牙太阳能路灯控制器和所述蓝牙4G网关组成无线Mesh网络,所述控制平台通过所述蓝牙4G网关对多个所述蓝牙太阳能路灯控制器进行参数读写,多个所述蓝牙太阳能路灯控制器的运行数据通过所述蓝牙4G网关上传到物联网大数据平台;
其中,所述蓝牙太阳能路灯控制器包括中央控制模块,与所述中央控制模块连接的脉冲宽度调制充电模块,供电模块,电源管理模块以及升压恒流模块,所述中央控制模块集成有蓝牙通信单元,所述蓝牙通信单元用于与所述蓝牙4G网关进行通信,太阳能供电板经所述脉冲宽度调制充电模块连接蓄电池,所述蓄电池经所述升压恒流模块连接负载路灯,所述电源管理模块用于采集所述蓄电池的电压、所述负载路灯的电压、所述太阳能供电板的电压以及蓄电池端的充电电流和负载路灯端的放电电流,所述中央控制模块根据采集的所述太阳能供电板的电压和所述蓄电池的电压控制所述蓄电池的充电/放电。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述蓝牙4G网关包括网关主控芯片,与所述网关主控芯片连接的网关供电单元、蓝牙通讯模组以及4G模组,所述控制平台下发的参数通过所述4G模组发送到所述网关主控芯片进行处理,处理后生成的指令通过所述蓝牙通讯模组发送到所述蓝牙太阳能路灯控制器。
3.根据权利要求2所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述4G模组与所述网关主控芯片以及所述网关主控芯片与所述蓝牙通讯模组之间通过串口通信。
4.根据权利要求2所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述升压恒流模块包括升压电路和恒流控制电路,所述蓄电池的正极和所述负载路灯的正极之间通过所述升压电路连接,所述升压电路包括一个绕线电感、一个升压MOS管、一个二极管以及两个输出滤波电容,所述恒流控制电路包括驱动芯片、回路电流检测电阻和运算放大器,所述中央控制模块根据所述负载路灯的电压控制所述驱动芯片产生升压驱动信号以调节所述升压MOS管,并根据所述回路电流检测电阻检测的电流值产生脉冲调制信号以调节所述升压MOS管,所述运算放大器用于对所述回路电流检测电阻检测的电流值进行放大处理。
5.根据权利要求4所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述供电模块包括一个三端稳压器和一个线性调节器,所述三端稳压器的输入端与所述蓄电池的电压输出端连接,所述三端稳压器的输出端连接所述线性调节器的输入端,所述线性调节器的输出端连接所述中央控制模块的电压输入端。
6.根据权利要求5所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述脉冲宽度调制充电模块包括第一N沟功率MOS管、第二N沟功率MOS管和充电电流采样电阻,所述第一N沟功率MOS管的源极连接所述太阳能供电板的负极,所述第一N沟功率MOS管的漏极连接所述第二N沟功率MOS管的漏极,所述第二N沟功率MOS管的源极经所述充电电流采样电阻连接所述蓄电池的负极,所述第一N沟功率MOS管的栅极连接所述脉冲宽度调制驱动电路的第一驱动输出端,所述第二N沟功率MOS管的栅极连接所述脉冲宽度调制驱动电路的第二驱动输出端,当所述太阳能供电板向所述蓄电池充电时,所述中央控制模块根据所述充电电流采样电阻实时采集的充电电流调整所述脉冲宽度调制驱动电路的第一驱动输出端和第二驱动输出端的输出信号,以改变所述第一N沟功率MOS管和所述第二N沟功率MOS管的脉冲宽度调制值。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述蓄电池经升压恒流模块后对负载路灯的输出电压范围为15V~55V,输出电流范围为0A~2A。
8.根据权利要求1-6任一项所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述蓄电池的输出电压为9V~29V。
9.根据权利要求1-6任一项所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述中央控制模块的主控芯片为PHY6212。
10.根据权利要求1-6任一项所述的基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统,其特征在于,所述蓝牙太阳能路灯控制器还包括IPEX插座和与所述IPEX插座连接的外引天线。
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CN202023294012.XU CN214101860U (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统 |
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CN202023294012.XU CN214101860U (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统 |
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CN202023294012.XU Active CN214101860U (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种基于蓝牙组网的太阳能路灯控制系统 |
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Cited By (2)
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CN116634642A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-22 | 深圳市旭日东方实业有限公司 | 一种分布式太阳能路灯系统 |
CN116697290A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-09-05 | 深圳市旭日东方实业有限公司 | 一种智能太阳能灯具系统 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202023294012.XU patent/CN214101860U/zh active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116634642A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-08-22 | 深圳市旭日东方实业有限公司 | 一种分布式太阳能路灯系统 |
CN116697290A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-09-05 | 深圳市旭日东方实业有限公司 | 一种智能太阳能灯具系统 |
CN116634642B (zh) * | 2023-05-25 | 2023-12-05 | 深圳市旭日东方实业有限公司 | 一种分布式太阳能路灯系统 |
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GR01 | Patent grant | ||
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