一种自调节太阳能路灯控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种自调节太阳能路灯控制器，包括LED发光组件、LED驱动电路、蓄电池组、太阳能电池、DC‑AC升压电路、DC‑DC降压电路、的Zigbee模块、以及控制模块；所述控制模块包括单片机，单片机用于与Zigbee模块进行通讯和数据传输，单片机与所述蓄电池组的充电端连接，用于控制充电的开启和关断，并对充电的电流做积分得到作为校正元素的充电量；单片机通过AD采集到蓄电池组的电池电压和电池温度，用于实时监测电池，防止电池过充；单片机通过监测蓄电池组的开路电压，算出电池内阻，从而得到电池工作的初始电量，初始电量用于计算剩余电量；单片机还通过PWM信号控制灯的亮度，从而达到自适应调节亮度的目的。

Self regulating solar street lamp controller

The invention discloses a self regulating solar street lamp controller, including the LED luminous component, LED drive circuit, storage battery, solar battery, DC AC circuit, DC circuit, DC Zigbee module and control module; the control module comprises a single chip microcontroller is used for communication and data transmission with Zigbee module with the MCU, charging the battery is connected to control the opening and closing of charging, and charging current integral as charging correction elements; SCM acquisition to the battery voltage of the battery and battery temperature by AD, for the real-time monitoring of the battery, to prevent battery overcharge; microcontroller through the open circuit voltage monitoring battery, battery internal resistance is calculated, resulting in the initial battery work, the initial capacity is used to calculate the residual capacity of single; The chip also controls the brightness of the lamp through the PWM signal so as to achieve the goal of adaptively adjusting brightness.

【技术实现步骤摘要】
一种自调节太阳能路灯控制器
本专利技术涉及路灯控制装置领域，具体地说，特别涉及到一种自调节太阳能路灯控制器。
技术介绍
太阳能路灯以其无需铺设电缆，不消耗常规能源等优点得到了广泛认可。然而太阳能路灯还存在一些问题造成其成本偏高，可靠性不稳定。比如电池往往不到一年就要更换，不仅提高了后期维护的费用，而且增加了客户的消费成本，也造成了资源浪费。其次是太阳能属于不稳定能源，而且能量分属不均，夏天能量充足，但路灯使用时间短，冬天有效光照时间短，但路灯使用时间长，大大降低了运行可靠性，其原因主要受到太阳能路灯控制器的影响。市场上的太阳能路灯控制器基本多采用单片机控制方式，具有成本较高，开发较繁琐，损耗较大的缺点，同时会受到天气不稳定原因造成的蓄电池供电储能不足的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种自调节太阳能路灯控制器，以解决现有技术中存在的问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种自调节太阳能路灯控制器，包括LED发光组件、用于控制所述LED发光组件的LED驱动电路、用于为所述LED发光组件供能的蓄电池组、用于为所述蓄电池组充能的太阳能电池、设置在所述蓄电池组充电端的具有MPPT功能的DC-AC升压电路、设置在所述蓄电池组输出端的DC-DC降压电路、与所述DC-DC降压电路供电连接的Zigbee模块、以及控制模块；所述控制模块包括单片机、模拟开关、锁存器和FLASH存储器；单片机用于与Zigbee模块进行通讯和数据传输，单片机与所述蓄电池组的充电端连接，用于控制充电的开启和关断，并对充电的电流做积分得到作为校正元素的充电量；单片机通过AD采集到蓄电池组的电池电压和电池温度，用于实时监测电池，防止电池过充；单片机通过监测蓄电池组的开路电压，算出电池内阻，从而得到电池工作的初始电量，初始电量用于计算剩余电量；单片机还通过PWM信号控制灯的亮度，从而达到自适应调节亮度的目的；通过LED驱动电路的控制LED发光组件的开启与关闭，及其工作状态。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.自适应单纯太阳能供电路灯控制器的设计，实现了以MPPT电路为控制核心的智能太阳能路灯控制器，具有外围电路简单，可靠性高的特点。2.实现了太阳能电池的最大功率点跟踪，采用了合理的蓄电池充放电策略，实现算法简单，即提高了太阳能电池板的使用效率，又延长了蓄电池的使用寿命，对于个别过分欠充，过充灯根据问题加大，减小电池板面积。3.通过功率调节，电量检测和剩余电量计算，组网功能等对蓄电池的充放电以及路灯的开，关，最大功率跟踪等智能控制，提高了太阳能电池的转换效率，延长了蓄电池的使用寿命，降低产品造价。附图说明图1是本专利技术所述的蓄电池组的过充保护流程图。图2是本专利技术所述的蓄电池组的剩余电量计算流程图。图3是本专利技术所述的太阳能路灯控制系统的硬件框架。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参见图1、图2和图3，本专利技术所述的一种自调节太阳能路灯控制器，包括LED发光组件、用于控制所述LED发光组件的LED驱动电路、用于为所述LED发光组件供能的蓄电池组、用于为所述蓄电池组充能的太阳能电池、设置在所述蓄电池组充电端的具有MPPT功能的DC-AC升压电路、设置在所述蓄电池组输出端的DC-DC降压电路、与所述DC-DC降压电路供电连接的Zigbee模块、以及控制模块；所述控制模块包括单片机、模拟开关、锁存器和FLASH存储器；单片机用于与Zigbee模块进行通讯和数据传输，单片机与所述蓄电池组的充电端连接，用于控制充电的开启和关断，并对充电的电流做积分得到作为校正元素的充电量；单片机通过AD采集到蓄电池组的电池电压和电池温度，用于实时监测电池，防止电池过充；单片机通过监测蓄电池组的开路电压，算出电池内阻，从而得到电池工作的初始电量，初始电量用于计算剩余电量；单片机还通过PWM信号控制灯的亮度，从而达到自适应调节亮度的目的；通过LED驱动电路的控制LED发光组件的开启与关闭，及其工作状态。本专利技术根据太阳能路灯蓄电池板的特性，将太阳能路灯蓄电池阵列的输出电压控制在某个恒定电压值附近，则太阳电池在整个工作过程中近似工作在最大功率点处，太阳能电池组件的能量转换效率高。采用充电限压，电池温升检测策略，如蓄电池电压36V，充电截止电压42.5-43V，充电截止温度80℃，充电截止温升30℃。进行太阳能路灯电池板电流检测，蓄电池电压检测，蓄电池电量检测，以及环境温度的检测，采用光开关，并实时上传工作环境及状态数据，预警故障，保证系统的可靠性。电池老化时蓄电池的内阻与电荷之间有较高的相关性(0.88左右)，蓄电池完全充电和完全放电时的内阻差2-4倍，所以通过测量电池内阻可准确的检测电池电量。在太阳能路灯工作开始之前检测出剩余电量，采用交流压降内阻测量法测得内阻值，通过查做好的数据表，并进行数据校正，得出对应的电量值。给电池施加一个固定频率和固定电流，然后对其电压进行采样，经过整流，滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该电池的内阻值。充电量是通过太阳能电池板接收辐射强度和电池板面积计算得到的。通过计算电流在时域上的积分，可得到电量变化值，在路灯工作前检测到的电池电量作为初始电量，则剩余电量为初始电量减去电量变化值。同时通过对MPPT电路的输出电流做积分，作为电量变化的校正值，从而得到较准确的剩余电量值。将Zigbee无线传感器网络技术应用于蓄电池生产过程中的充放电参数检测中，将极大的提高产品测试的灵活性和可靠性。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自调节太阳能路灯控制器，其特征在于：包括LED发光组件、用于控制所述LED发光组件的LED驱动电路、用于为所述LED发光组件供能的蓄电池组、用于为所述蓄电池组充能的太阳能电池、设置在所述蓄电池组充电端的具有MPPT功能的DC‑AC升压电路、设置在所述蓄电池组输出端的DC‑DC降压电路、与所述DC‑DC降压电路供电连接的Zigbee模块、以及控制模块；所述控制模块包括单片机、模拟开关、锁存器和FLASH存储器；单片机用于与Zigbee模块进行通讯和数据传输，单片机与所述蓄电池组的充电端连接，用于控制充电的开启和关断，并对充电的电流做积分得到作为校正元素的充电量；单片机通过AD采集到蓄电池组的电池电压和电池温度，用于实时监测电池，防止电池过充；单片机通过监测蓄电池组的开路电压，算出电池内阻，从而得到电池工作的初始电量，初始电量用于计算剩余电量；单片机还通过PWM信号控制灯的亮度，从而达到自适应调节亮度的目的；通过LED驱动电路的控制LED发光组件的开启与关闭，及其工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种自调节太阳能路灯控制器，其特征在于：包括LED发光组件、用于控制所述LED发光组件的LED驱动电路、用于为所述LED发光组件供能的蓄电池组、用于为所述蓄电池组充能的太阳能电池、设置在所述蓄电池组充电端的具有MPPT功能的DC-AC升压电路、设置在所述蓄电池组输出端的DC-DC降压电路、与所述DC-DC降压电路供电连接的Zigbee模块、以及控制模块；所述控制模块包括单片机、模拟开关、锁存器和FLASH存储器；单片机用于与Zigbee...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，高桂革，曾宪文，褚鑫，黄文，盛仕杰，孙志伟，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海,31