WO2020151463A1 - 一种智能太阳能庭院灯 - Google Patents

一种智能太阳能庭院灯 Download PDF

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    • F21—LIGHTING
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    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices

Definitions

  • the DC/DC power supply module is configured to convert the voltage of the battery, so that the battery supplies power to the MCU module and the LED drive dimming module.
  • the MCU module is further configured to detect the power of the charging control module; when the power of the charging control module reaches a first threshold, control the charging control module to start receiving power input; and when the charging When the power of the control module reaches the second threshold, the charging control module is controlled to stop receiving power input.
  • the lamp further includes a bracket and a rotating shaft
  • the photovoltaic module is arranged on one side of the bracket, and the other side of the bracket is connected to the lamp body through the rotating shaft; wherein the bracket is movably connected to the rotating shaft, and the angle of the bracket is adjusted Make the photovoltaic module at multiple angles.
  • the present invention proposes an intelligent solar garden lamp, which includes a lamp body and a photovoltaic module for supplying power to the lamp body.
  • the lamp body includes a control module and an LED light source.
  • the control module includes an MCU module and a communication connection with the MCU module.
  • the LED drives the dimming module and the WiFi antenna.
  • the WiFi antenna is configured to transmit a specific WiFi signal driven by the MCU module, receive the dimming parameters input by the user via the client and provide it to the MCU module, where the client communicates with the MCU via the specific WiFi signal Module data connection, the LED drive dimming module is also connected to the LED light source, and is configured to adjust the LED light source according to the dimming parameter.
  • the user can control the on-off state and/or brightness percentage of the LED light source at the current time point/specified time period through the client, which improves the use value of the lamp and improves the user experience.
  • Figure 1 is a schematic diagram of the overall structure of a smart solar garden light according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a block diagram of an intelligent control structure of an intelligent solar garden light according to an embodiment of the present invention.
  • the smart solar garden lamp of the present invention includes a lamp body 1 and a photovoltaic module 2 that supplies power to the lamp body 1.
  • the lamp body 1 includes a control module 110 and an LED light source 120, and the control module 110 It includes an MCU module 111 and an LED drive dimming module 112 and a WiFi antenna 113 respectively communicatively connected with the MCU module 111.
  • the above-mentioned client is a specific client installed on the mobile client.
  • the user turns on the Wifi function on a mobile device such as a mobile phone or pad, searches for a courtyard light device, and enters the default password after searching, and uses a dedicated client (ie APP) to do It can be connected with the smart solar garden light to realize the user's direct control of the smart solar garden light.
  • the dimming parameter includes the on-off state and/or brightness percentage of the LED light source 120 at the current time point/specific period.
  • the evening time period is divided into six time periods. In actual conditions, it can be arbitrarily divided into multiple time periods of any length, which is not specifically limited in the present invention.
  • the above-mentioned control module 110 further includes a microwave sensing module 114, which is configured to sense whether there is a human body within a specific range, and when the human body is sensed, it sends the human body presence to the MCU module 111
  • the MCU module 111 sends the predetermined dimming parameter to the LED driving dimming module 112 according to the information, and the LED dimming module adjusts the brightness of the LED light source 120 according to the predetermined dimming parameter.
  • the microwave sensor module 114 When the microwave sensor module 114 senses the presence of a human body within a specific range, it will send information about the presence of the human body to the MCU module 111, and the MCU module 111 will send predetermined dimming parameters to the LED drive dimming module 112 according to the information.
  • the dimming parameter can be that the LED light source emits light at the maximum power value when the human body is sensed, that is to say, as long as the human body appears in this range, the brightness of the LED light source 120 is adjusted with the maximum power, and the brightness of the LED light source 120 is restored after the person leaves. Brightness, in this way, the waste of electric energy can be avoided. In practical applications, the brightness of the LED light source 120 can be adjusted with other power values, which is not specifically limited in the present invention.
  • the charging control module 115 adjusts the received electric energy of the photovoltaic module 2 to a constant current to supply power to the battery 130.
  • the charging control module 115 also has the functions of photovoltaic module voltage sampling and battery voltage sampling to provide a basis for charging control ,
  • the DC/DC power module 116 converts the 16V battery voltage into a 3.3V constant voltage output to supply power to the MCU module 111 and the LED drive dimming module 112.
  • the smart solar garden light of the present invention further includes a bracket 3 and a rotating shaft 4.
  • the photovoltaic module 2 is arranged on one side of the bracket 3, and the other side of the bracket 3 passes through the rotating shaft 4 and the lamp body. 1 is connected; wherein the bracket 3 is movably connected with the rotating shaft, and the photovoltaic module 2 is at multiple angles by adjusting the angle of the bracket 3.
  • Figure 1 also shows a decorative ring 5, which mainly plays a role in aesthetics.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

一种智能太阳能庭院灯，包括灯体（1）以及为灯体（1）供电的光伏模组（2），其中，灯体（1）包括控制模组（110）和LED光源（120）；控制模组（110）包括MCU模块（111）以及分别与MCU模块（111）通信连接的LED驱动调光模块（112）和WiFi天线（113）；WiFi天线（113）配置为在MCU模块（111）的驱动下发射特定WiFi信号，接收用户经由客户端输入的调光参数并提供给MCU模块（111），其中，客户端经由特定WiFi信号与MCU模块（111）数据连接；LED驱动调光模块（112）还与LED光源（120）相连，并被配置为根据调光参数调节LED光源（120）。用户通过客户端就可以控制LED光源（120）在当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比，提高灯具的使用价值的同时提高了用户的体验。

Description

一种智能太阳能庭院灯 技术领域
本发明涉及照明灯具领域，尤其是涉及一种智能太阳能庭院灯。
背景技术
太阳能庭院灯是以太阳能发电作为电能供给，来提供夜间照明的灯具，只要阳光充足就可以就地安装，它经济、绿色、环保，已经越来越多取代传统灯具，应用于庭院照明之中。一般的为了减少所需的电池容量，降低光污染，达到最佳的性价比，太阳能庭院灯具有一定的控制策略。
但这种控制策略比较单一，出厂就已烧写完毕，难以适应不同用户的需求。用户购买了太阳能庭院灯后不能因时、因地的进行控制策略的设定，难以发挥太阳能庭院灯的最大价值。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分的解决上述问题的智能太阳能庭院灯。
根据本发明的一个方面，提供了一种智能太阳能庭院灯，包括灯体以及为所述灯体供电的光伏模组，其中，所述灯体包括控制模组和LED光源；其中，
所述控制模组包括MCU模块以及分别与所述MCU模块通信连接的LED驱动调光模块和WiFi天线；
所述WiFi天线配置为在所述MCU模块的驱动下发射特定WiFi信号，接收用户经由客户端输入的调光参数并提供给所述MCU模块，其中，所述客户端经由所述特定WiFi信号与所述MCU模块数据连接；
所述LED驱动调光模块还与所述LED光源相连，并被配置为根据所述调光参数调节所述LED光源。
可选地，所述客户端为安装在移动终端上的特定客户端。
可选地，所述调光参数包括所述LED光源在当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比。
可选地，当所述调光参数包括所述LED光源在特定时段的开关灯状态和/ 或亮度百分比时，所述MCU模块还配置为在所述特定时段的开始时间点到来时，控制所述LED驱动调光模块按照对应的调光参数调节所述LED光源。
可选地，所述控制模组还包括微波感应模块，所述微波感应模块配置为感应特定范围内是否有人体的存在，当感应到人体的存在时，向所述MCU模块发送人体存在的信息并由所述MCU模块根据所述信息将预定的调光参数发送给所述LED驱动调光模块，由所述LED调光模块根据所述预定的调光参数调节所述LED光源的亮度。
可选地，所述灯体还包括电池以及集成于所述控制模组上的充电控制模块、DC/DC电源模块；其中，
所述充电控制模块配置为接收所述光伏模组转化的电能并将所述电能调节为恒定电流为所述电池供电；
所述DC/DC电源模块配置为转换所述电池的电压，使所述电池为所述MCU模块及LED驱动调光模块供电。
可选地，所述MCU模块还配置为检测所述充电控制模块的电量；当所述充电控制模块的电量达到第一阈值时，控制所述充电控制模块开始接收电能输入；以及当所述充电控制模块的电量达到第二阈值时，控制所述充电控制模块停止接收电能输入。
可选地，所述灯具还包括支架、转轴；
所述光伏模组设置于所述支架的一面，所述支架的另一面通过所述转轴与所述灯体相连；其中，所述支架与所述转轴为活动连接，通过调节所述支架的角度使得所述光伏模组处于多个角度。
可选地，所述智能太阳能庭院灯的WiFi模式为AP模式。
本发明提出了一种智能太阳能庭院灯，包括灯体以及为灯体供电的光伏模组，其中，灯体包括控制模组和LED光源，控制模组包括MCU模块以及分别与MCU模块通信连接的LED驱动调光模块和WiFi天线，WiFi天线配置为在MCU模块的驱动下发射特定WiFi信号，接收用户经由客户端输入的调光参数并提供给MCU模块，其中，客户端经由特定WiFi信号与MCU模块数据连接，LED驱动调光模块还与LED光源相连，并被配置为根据调光参数调节LED光源。基于本发明提出的方案，用户通过客户端就可以控制LED光源在当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比，提高灯具的使用价值的同时提高了用户的体验。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅配置为示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是根据本发明实施例的智能太阳能庭院灯的整体结构示意图；
图2是根据本发明实施例的智能太阳能庭院灯的智能控制结构框图。
附图说明：1：灯体；110：控制模组；120：LED光源；130：电池；111：MCU模块；112：LED驱动调光模块；113：WiFi天线；114：微波感应模块；115：充电控制模块；116：DC/DC电源模块；
2、光伏模组；3、支架；4、转轴。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在不冲突的前提下本发明实施例及可选实施例中的技术特征可以相互结合。
为解决上述问题，本发明提供了一种智能太阳能庭院灯。下面通过具体的实施例进行详细说明。
结合图1-2所示，本发明的智能太阳能庭院灯包括灯体1以及为灯体1供电的光伏模组2，其中，灯体1包括控制模组110和LED光源120，控制模组110包括MCU模块111以及分别与MCU模块111通信连接的LED驱动调光模块112和WiFi天线113，WiFi天线113配置为在MCU模块111的驱动下发射特定WiFi信号，接收用户经由客户端输入的调光参数并提供给MCU模块111，其中，客户端经由特定WiFi信号与MCU模块111数据连接，LED驱动调光模块112还与LED光源120相连，并被配置为根据调光参数调节LED光源120。基于本发明提供的智能太阳能庭院灯，用户通过客户端就可以控制LED光源120在当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比，实现了 多种调光策略，不仅提高了灯具的使用价值还提高了用户体验。
上述MCU模块111为控制模组110的核心，MCU模块111为微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制，起到中央控制的作用。在本发明中，MCU模块优选采用ESP8266，ESP8266不仅集成了CPU内核、串口、定时器、PWM、ADC等模块，还集成了与wifi相关的天线开关、射频电路、放大器过滤器和电源管理模块，单芯片就可以实现系统控制及wifi通讯功能，极大地降低了系统成本。需要说明地是，对于其他能够实现上述功能的单片机也可以用于此处，本发明不一一列举。
其中，Wifi天线113优选包括PCB天线及一些阻容匹配器件，控制模组110优选为控制板，PCB天线蚀刻于控制板上，使MCU模块111可与客户端建立通信连接，其将MCU模块111的信号发射出来，并接受外部信号并将其输入MCU模块111。在实际应用中，对于其他可以实现上述功能的天线也可以应用于此处，并不只限于PCB天线，本发明对此不做具体限定。另外，LED驱动调光模块112包括升压电路及PWM控制电路，配置为依据MCU模块111接收的调光参数来调节LED光源120。
上述客户端为安装在移动客户端上的特定客户端，用户在手机或pad等移动设备上打开Wifi功能，搜索庭院灯设备，搜索到后输入默认密码，用专用的客户端(即APP)就可以与智能太阳能庭院灯连接，以实现用户直接对智能太阳能庭院灯的控制。在一个优选实施例中，调光参数包括LED光源120在当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比。
在一优选示例中，用户在客户端上可以预先将天黑至天亮这一时段设置为六个时间段，并配置各个时间段的LED光源120的功率，具体地，时段1(19：00-21：00亮度配置为20％满功率)，时段2(21:00-22：00亮度配置为15％满功率)，时段3(22:00-00：00亮度配置为10％满功率)，时段4(00：00～03:00小时配置为不亮灯)，时段5(天黑后03：00～04:00亮度配置为20％满功率)，时段6(04：00～06:00配置为10％满功率)，MCU模块111接收到相应的调光参数后可以先存储下来，之后在相应的时间段的开始时间点到来时再控制 LED驱动调光模块112根据相应的调光参数调节LED光源120，以使得LED光源120在相应时间段以相应的功率工作。
在本示例中，对各个时段的时长和功率都进行了限定，事实上，多个时间段的时长可以是相同的也可以是不同的，功率参数和时段的时长都是根据用户的需要自行通过客户端设置的。另外，若用户对当前时间点的光照不满意，用户可以通过客户端自行调节当前时间点的LED光源的功率参数，本发明对调光时段的时长、调光时间点、相应的功率参数不做具体限定。
另外，本示例中将晚间时段分为六个时间段，实际情况下，可以将其任意分为任意时长的多个时间段，本发明对此不做具体限定。
在一优选实施例中，上述控制模组110还包括微波感应模块114，微波感应模块114配置为感应特定范围内是否有人体的存在，当感应到人体的存在时，向MCU模块111发送人体存在的信息并由MCU模块111根据该信息将预定的调光参数发送给LED驱动调光模块112，由LED调光模块根据预定的调光参数调节LED光源120的亮度。
在本实施例中，微波感应模块114实现的感应功能可以由红外传感器实现，事实上，普通人体会发射10um左右的特定波长红外线，当人体红外线照射到传感器上后，太阳能庭院灯就会感应到人体的存在以及位置。需要说明的是，其他可以实现上述功能的热源感应技术都可以用在此处，本发明不一一列举。
当微波感应模块114感应到特定范围内的人体存在时，会向MCU模块111发送人体存在的信息并由MCU模块111根据该信息将预定的调光参数发送给LED驱动调光模块112，这个预定的调光参数可以为当感应到人体存在时LED光源以最大功率值发光，也就是说只要这个范围内出现人体时，即以最大功率来调节LED光源120的亮度，待人离开后再恢复为原来亮度，这样可以避免电能的浪费，实际应用中可以以其他功率值来调节LED光源120的亮度，本发明对此不做具体地限定。
为了将光伏模组2的电能转化为太阳能庭院灯可用的电能，上述灯体1还包括：电池130以及集成于控制模组110上的充电控制模块115、DC/DC电源模块116，其中，充电控制模块115配置为接收光伏模组2转化的电能并将接收到的电能调节为恒定电流进而为电池130供电，DC/DC电源模块116配置为转换电池130的电压，使电池130为MCU模块111及LED驱动调光模块112供电。
其中，充电控制模块115是将接收到的光伏模组2的电能调节为恒定电流为电池130进行供电，该充电控制模块115还具有光伏模组电压采样、电池电压采样功能，为充电控制提供依据，DC/DC电源模块116是将16V的电池电压转换为3.3V恒压输出为MCU模块111及LED驱动调光模块112供电。
在一优选实施例中，上述MCU模块111还配置为检测充电控制模块115的电量；当检测到充电控制模块115的电量达到第一阈值时，控制充电控制模块115开始接收电能输入；以及当检测到充电控制模块115的电量达到第二阈值时，控制充电控制模块115停止接收电能输入。
第一阈值可以为充电控制模块115达到10％电量，此时MCU模块111控制充电控制模块开始接收电能输入；第二阈值可以充电控制模块115的达到100％电量，此时MCU模块111控制充电控制模块115停止接收电能输入。对于第一阈值和第二阈值的具体数值本发明在此不做具体限制，在具体的应用中，第一阈值和第二阈值的数值可以依据实际情况进行调整。
如图1所示，在一优选实施例中，本发明的智能太阳能庭院灯还包括支架3、转轴4，光伏模组2设置于支架3的一面，支架3的另一面通过转轴4与灯体1相连；其中，支架3与转轴为活动连接，通过调节支架3的角度使得光伏模组2处于多个角度。
光伏模组2是一块太阳能光伏板，其与灯体1通过导线连接，其作用是将太阳能转化为电能，为电池130的充电提供能量来源。支架3起到支撑光伏模组2的作用，并可以与转轴4一起实现光伏模组2的上下仰角调节，可以实现光伏模组2的0°、30°、40°、50°等多个角度的调节。转轴4还可与灯体1配合实现光伏模组2的360度水平调节。使得在光照强度不同的时间段时，光伏模组2都可以以不同的角度很好的接收太阳能进而将接收到的太阳能转化为电能。
上述智能太阳能庭院灯的WiFi模式优选为AP模式。AP为Access Point，表示WiFi模式为“AP模式”的设备提供无线接入服务，允许其它无线设备接入，提供数据访问。在本发明中，体现在用户通过手机或pad等移动设备打开WiFi功能，搜索庭院灯设备，搜索到后输入默认密码，用专用的APP就可以与太阳能庭院灯连接，以进行当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比。
图1中还示出了装饰环5，主要起到美观作用。
本发明提出了一种太阳能庭院灯，其中，MCU模块可以通过WiFi天线与用户的客户端进行通信，接收用户经由客户端输入的调光参数，进而由LED驱动调光模块对相连的LED光源进行调节，使得用户通过客户端就可以控制LED光源在当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比，提高灯具的使用价值的同时提高了用户的体验；微波感应模块在感应到特定范围内有人体的存在时，会将存在人体的信息发送给MCU模块，进而由MCU模块将预定的调光参数发送给LED驱动调光模块以调亮光源，在满足了现实需求的同时节约了能源，该智能太阳能庭院灯可广泛的应用于小区、庭院、园区、乡村、校园、公园等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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脱离本发明的保护范围。

Claims (9)

  1. 一种智能太阳能庭院灯，包括灯体以及为所述灯体供电的光伏模组，其中，所述灯体包括控制模组和LED光源；其中，
    所述控制模组包括MCU模块以及分别与所述MCU模块通信连接的LED驱动调光模块和WiFi天线；
    所述WiFi天线配置为在所述MCU模块的驱动下发射特定WiFi信号，接收用户经由客户端输入的调光参数并提供给所述MCU模块，其中，所述客户端经由所述特定WiFi信号与所述MCU模块数据连接；
    所述LED驱动调光模块还与所述LED光源相连，并被配置为根据所述调光参数调节所述LED光源。
  2. 根据权利要求1所述的智能太阳能庭院灯，其中，所述客户端为安装在移动终端上的特定客户端。
  3. 根据权利要求1或2所述的智能太阳能庭院灯，其中，所述调光参数包括所述LED光源在当前时间点/特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比。
  4. 根据权利要求3所述的智能太阳能庭院灯，其中，当所述调光参数包括所述LED光源在特定时段的开关灯状态和/或亮度百分比时，所述MCU模块还配置为在所述特定时段的开始时间点到来时，控制所述LED驱动调光模块按照对应的调光参数调节所述LED光源。
  5. 根据权利要求1或2所述的智能太阳能庭院灯，其中，所述控制模组还包括微波感应模块，所述微波感应模块配置为感应特定范围内是否有人体的存在，当感应到人体的存在时，向所述MCU模块发送人体存在的信息并由所述MCU模块根据所述信息将预定的调光参数发送给所述LED驱动调光模块，由所述LED驱动调光模块根据所述预定的调光参数调节所述LED光源的亮度。
  6. 根据权利要求1或2所述的智能太阳能庭院灯，其中，所述灯体还包 括电池以及集成于所述控制模组上的充电控制模块、DC/DC电源模块；其中，
    所述充电控制模块配置为接收所述光伏模组转化的电能并将所述电能调节为恒定电流为所述电池供电；
    所述DC/DC电源模块配置为转换所述电池的电压，使所述电池为所述MCU模块及LED驱动调光模块供电。
  7. 根据权利要求6所述的智能太阳能庭院灯，其中，
    所述MCU模块还配置为检测所述充电控制模块的电量；当所述充电控制模块的电量达到第一阈值时，控制所述充电控制模块开始接收电能输入；以及当所述充电控制模块的电量达到第二阈值时，控制所述充电控制模块停止接收电能输入。
  8. 根据权利要求1或2所述的智能太阳能庭院灯，其中，还包括支架、转轴；
    所述光伏模组设置于所述支架的一面，所述支架的另一面通过所述转轴与所述灯体相连；其中，所述支架与所述转轴为活动连接，通过调节所述支架的角度使得所述光伏模组处于多个角度。
  9. 根据权利要求1或2所述的智能太阳能庭院灯，其中，所述智能太阳能庭院灯的WiFi模式为AP模式。
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