一种太阳能路灯控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能路灯控制系统，包括控制模块、太阳能板、太阳能板防反充模块、太阳能板电流采样模块、太阳能板电压采样模块、降压模块、稳压滤波模块、充电控制开关、蓄电池端。太阳能板、太阳能板防反充模块、降压模块、稳压滤波模块、充电控制开关、蓄电池端顺次连接。根据检测到太阳能板的输出电压和电流来实时调控降压模块，准确跟踪最大充电功率，使得太阳能板给蓄电池的充电始终保持最大充电功率点上，提高了充电效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能路灯
，尤其涉及太阳能路灯控制系统。
技术介绍
太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制系统控制，用于代替传统公用电力照明的路灯。无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点。可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。然而，现有的太阳能路灯的控制系统，具有以下的不足：(1)太阳能板给蓄电池的充电时，采用直充的形式太阳能板利用率不高。(2)当蓄电池的温度过高或者过低时，太阳能路灯控制系统将直接停止太阳能板为蓄电池充电，导致白天太阳能资源无法得到充分利用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提出了一种太阳能路灯控制系统，(1)该太阳能路灯控制系统的控制模块根据太阳能板电压采样模块、太阳能板电流采样模块检测到太阳能板的输出电压和电流来实时调控降压模块，准确跟踪最大充电功率，使得太阳能板给蓄电池的充电始终保持最大充电功率点上，解决了现有的太阳能路灯的控制系统采用直充的形式导致太阳能板利用率不高的问题；(2)该太阳能路灯控制系统的控制模块根据温度检测模块检测到的蓄电池温度，在蓄电池的温度过高或者过低时，控制散热驱动模块、加热驱动模块为蓄电池散热或加热，使得蓄电池在温度过高或过低时能够回到正常温度并重新充电，解决了现有太阳能路灯控制系统因蓄电池的温度过高或者过低不能充电，白天太阳能资源无法得到充分利用的问题。为了实现上述目的，本技术技术方案如下：一种太阳能路灯控制系统，包括控制模块、太阳能板、太阳能板防反充模块、太阳能板电流采样模块、太阳能板电压采样模块、降压模块、稳压滤波模块、充电控制开关、蓄电池端。太阳能板、太阳能板防反充模块、降压模块、稳压滤波模块、充电控制开关、蓄电池端顺次连接。所述控制模块包含电流信号滤波放大单元、电压信号滤波放大单元、功率运算单元、功率比较单元、信号驱动单元；太阳能板电流采样模块与电流信号滤波放大单元相连接；太阳能板电压采样模块与电压信号滤波放大单元相连接；电流信号滤波放大单元、电压信号滤波放大单元分别与功率运算单元相连接；功率运算单元、功率比较单元、信号驱动单元、降压模块依次连接。信号驱动单元输出PWM脉冲信号逐渐调整降压模块输出电压的变化，使得太阳能板输出的功率始终朝大的方向改变；电流信号滤波放大单元对太阳能板电流采样模块实时采集的电流信号进行滤波和放大处理；电压信号滤波放大单元对太阳能板电压采样模块实时采集的电压信号进行滤波和放大处理；功率运算单元将电流信号滤波放大单元和电压信号滤波放大单元分别处理后的各阶段的电流、电压信号转化成数字量，并根据电流、电压信号计算出太阳能板各阶段的输出的功率；功率比较单元对功率运算单元输出的各阶段的功率值进行比较，从而找到最大功率点；功率比较单元调整信号驱动单元输出PWM脉冲信号的占空比，使得太阳能板工作在最大功率点上。进一步地，还包括电池电压采样模块、电池电流采样模块、散热驱动模块、加热驱动模块、温度检测模块。太阳能板防反充模块经过太阳能板电流采样模块与降压模块相连接。温度检测模块用于对蓄电池端上的蓄电池的温度进行采样，并且将蓄电池的温度采样信息发送给控制模块。稳压滤波模块并且分别与散热驱动模块、加热驱动模块相连接。太阳能板电压采样模块与太阳能板的输出端相连接；太阳能板电压采样模块对太阳能板输出的电压进行采样，并将电压采样信息发送给控制模块。太阳能板电流采样模块对太阳能板输出的电流进行采样，并将采样信息发送给控制模块。电池电压采样模块与蓄电池端相并联；电池电压采样模块对蓄电池端上的蓄电池的电压进行采样，并将电压采样信息发送给控制模块。蓄电池端与电池电流采样模块相连接；电池电流采样模块对蓄电池端上的蓄电池的电流进行采样，并将电流采样信息发送给控制模块。进一步地，还包括升压模块、负载端、负载防短路模块、负载电压采样模块、负载电流采样模块。稳压滤波模块经过升压模块与负载端相连接。负载端与负载防短路模块相连接。负载电压采样模块与负载端相并联；负载电压采样模块对负载端上的负载的电压进行采样，并将采样信息发送给控制模块。负载防短路模块与负载电流采样模块相连接；负载电流采样模块对负载端上的负载的电流进行采样，并将采样信息发送给控制模块。进一步地，降压模块包含P型MOS管Q1、稳压管D13、电阻R1、R2、R34、R35、R39、信号处理芯片U2、NPN型三极管Q12、电容C14。控制模块经过电阻R35与NPN型三极管Q12的基极相连接；NPN型三极管Q12的集电极经过电阻R34与直流电压源相连接；NPN型三极管Q12的集电极与信号处理芯片U2的输入端相连接；NPN型三极管Q12的发射极经过电阻R39接地；信号处理芯片U2的输出端与P型MOS管Q1的栅极相连接；P型MOS管Q1的源极与太阳能板电流采样模块相连接；P型MOS管Q1的漏极与稳压滤波模块相连接；电阻R1、稳压管D13分别并联在P型MOS管Q1的栅极与源极之间。进一步地，加热驱动模块包含P型MOS管Q18、NPN型三极管Q21、稳压管D15、电阻R68、R71、R73。P型MOS管Q18的源极与稳压滤波模块的输出端相连接；P型MOS管Q18的漏极与加热膜相连接；稳压管D15、电阻R68分别并联在P型MOS管Q18栅极与源极之间；P型MOS管Q18的栅极经过电阻R71连接NPN型三极管Q21的集电极；NPN型三极管Q21的发射极接地；控制模块经过电阻R73连接NPN型三极管Q21的基极。进一步地，散热驱动模块包含P型MOS管Q19、NPN型三极管Q22、稳压管D16、电阻R69、R72、R74。P型MOS管Q19的源极与稳压滤波模块的输出端相连接；P型MOS管Q19的漏极与风扇相连接；稳压管D16、电阻R69分别并联在P型MOS管Q19栅极与源极之间；P型MOS管Q19的栅极经过电阻R72连接NPN型三极管Q22的集电极；NPN型三极管Q22的发射极接地；控制模块经过电阻R74连接NPN型三极管Q22的基极。进一步地，太阳能板防反充模块包含NPN型三极管Q9、P型MOS管Q6、稳压管D5、电阻R9、R13、R14。P型MOS管Q6的漏极与太阳能板的正极相连接；P型MOS管Q6的源极连接太阳能板电流采样模块的输入端；P型MOS管Q6的栅极经过电阻R13与NPN型三极管Q9的集电极相连接；电阻R9、稳压管D5分别并联在P型MOS管Q6的栅极与源极之间；NPN型三极管Q9的发射极接地；控制模块经过电阻R14与NPN型三极管Q9的基极相连接。进一步地，电池电流采样模块包含电阻R10、R21、R32、R36、R33、R37、运算放大器UIA、电容C11、C13、C12、C8。直流电压源依次经过电阻R10、R21、R31接地；电阻R10与电阻R21的公共结点经过电阻R32连接运算放大器UIA的正相输入端，运算放大器UIA的正相输入端经过电容C11接地；运算放大器UIA的反相输入端经过电阻R36接地；运算放大器UIA的输出端经过电阻R33与控制模块相连接；电阻R33本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能路灯控制系统，该系统的特征在于：包括控制模块、太阳能板(1)、太阳能板防反充模块(2)、太阳能板电流采样模块(3)、太阳能板电压采样模块(12)、降压模块(4)、稳压滤波模块(5)、充电控制开关(6)、蓄电池端(17)；所述太阳能板(1)、太阳能板防反充模块(2)、降压模块(4)、稳压滤波模块(5)、充电控制开关(6)、蓄电池端(17)顺次连接；所述控制模块包含电流信号滤波放大单元、电压信号滤波放大单元、功率运算单元、功率比较单元、信号驱动单元；太阳能板电流采样模块(3)与电流信号滤波放大单元相连接；太阳能板电压采样模块(12)与电压信号滤波放大单元相连接；电流信号滤波放大单元、电压信号滤波放大单元分别与功率运算单元相连接；功率运算单元、功率比较单元、信号驱动单元、降压模块(4)依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能路灯控制系统，该系统的特征在于：包括控制模块、太阳能板(1)、太阳能板防反充模块(2)、太阳能板电流采样模块(3)、太阳能板电压采样模块(12)、降压模块(4)、稳压滤波模块(5)、充电控制开关(6)、蓄电池端(17)；所述太阳能板(1)、太阳能板防反充模块(2)、降压模块(4)、稳压滤波模块(5)、充电控制开关(6)、蓄电池端(17)顺次连接；所述控制模块包含电流信号滤波放大单元、电压信号滤波放大单元、功率运算单元、功率比较单元、信号驱动单元；太阳能板电流采样模块(3)与电流信号滤波放大单元相连接；太阳能板电压采样模块(12)与电压信号滤波放大单元相连接；电流信号滤波放大单元、电压信号滤波放大单元分别与功率运算单元相连接；功率运算单元、功率比较单元、信号驱动单元、降压模块(4)依次连接。2.根据权利要求1所述的太阳能路灯控制系统，其特征在于：还包括电池电压采样模块(13)、电池电流采样模块(14)、散热驱动模块(10)、加热驱动模块(9)、温度检测模块(18)；太阳能板防反充模块(2)经过太阳能板电流采样模块(3)与降压模块(4)相连接；温度检测模块(18)用于对蓄电池端(17)上的蓄电池的温度进行采样，并且将蓄电池的温度采样信息发送给控制模块；稳压滤波模块(5)并且分别与散热驱动模块(10)、加热驱动模块(9)相连接；太阳能板电压采样模块(12)与太阳能板(1)的输出端相连接；太阳能板电压采样模块(12)对太阳能板(1)输出的电压进行采样，并将电压采样信息发送给控制模块；太阳能板电流采样模块(3)对太阳能板(1)输出的电流进行采样，并将采样信息发送给控制模块；电池电压采样模块(13)与蓄电池端(17)相并联；电池电压采样模块(13)对蓄电池端(17)上的蓄电池的电压进行采样，并将电压采样信息发送给控制模块；蓄电池端(17)与电池电流采样模块(14)相连接；电池电流采样模块(14)对蓄电池端(17)上的蓄电池的电流进行采样，并将电流采样信息发送给控制模块。3.根据权利要求2所述的太阳能路灯控制系统，其特征在于：还包括升压模块(7)、负载端(8)、负载防短路模块(11)、负载电压采样模块(15)、负载电流采样模块(16)；稳压滤波模块(5)经过升压模块(7)与负载端(8)相连接；负载端(8)与负载防短路模块(11)相连接；负载电压采样模块(15)与负载端(8)相并联；负载电压采样模块(15)对负载端(8)上的负载的电压进行采样，并将采样信息发送给控制模块；负载防短路模块(11)与负载电流采样模块(16)相连接；负载电流采样模块(16)对负载端(8)上的负载的电流进行采样，并将采样信息发送给控制模块。4.根据权利要求1所述的太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述降压模块(4)包含P型MOS管Q1、稳压管D13、电阻R1、R2、R34、R35、R39、信号处理芯片U2、NPN型三极管Q12、电容C14；控制模块经过电阻R35与NPN型三极管Q12的基极相连接；NPN型三极管Q12的集电极经过电阻R34与直流电压源相连接；NPN型三极管Q12的集电极与信号处理芯片U2的输入端相连接；NPN型三极管Q12的发射极经过电阻R39接地；信号处理芯片U2的输出端与P型MOS管Q1的栅极相连接；P型MOS管Q1的源极与太阳能板电流采样模块(3)相连接；P型MOS管Q1的漏极与稳压滤波模块(5)相连接；电阻R1、稳压管D13分别并联在P型MOS管Q1的栅极与源极之间。5.根据权利要求2所述的太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述加热驱动模块(9)包含P型MOS管Q18、NPN型三极管Q21、稳压管D15、电阻R68、R71、R73；...

【专利技术属性】
技术研发人员：项佰川，尹振坤，
申请(专利权)人：深圳源创智能照明有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44