一种太阳能供电市政路灯及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能供电市政路灯，涉及路灯控制技术领域，包括：灯体、光伏板、设置在所述灯体内的联控模块和太阳能综合供电模块；所述联控模块用于接收远程控制中心的调控信号，对路灯开关进行调控；所述太阳能综合供电模块用于为所述联控模块提供所需电压源和驱动LED路灯，并对太阳光线角度进行实时跟踪和调整，相应地，本申请还公开了一种太阳能供电市政路灯控制方法，本发明专利技术采用智能化监控管理方案可减少资源浪费，节约能源，同时灵活性高，可满足不同季节、时段的路灯开关调控。时段的路灯开关调控。时段的路灯开关调控。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能供电市政路灯及其控制方法


[0001]本专利技术涉及路灯控制
，具体涉及到一种太阳能供电市政路灯及其控制方法。

技术介绍

[0002]太阳能是一种绿色可再生能源。其在各领域的推广使用极大地减少了环境污染和资源短缺的问题。太阳能路灯与传统的路灯相比，较好地改善了市政用电结构，节约了电力能源。但目前的太阳能路灯控制系统为了防止太阳能供电不足，大多采用与太阳能供电和市政供电相结合的方式，市政供电设施的铺设成本较高且需要设置切换电路，增加了电路复杂度，如何保证较好的太阳光利用率，是太阳能路灯研究的重要环节。且传统的路灯仅通过人为设置的固定时控或光控方式对路灯进行控制，方式单一，缺乏灵活性，不能根据季节、时段对路灯进行智能控制。
[0003]综上所述，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种太阳能供电市政路灯，具体由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：太阳能供电市政路灯，包括：灯体、光伏板、设置在所述灯体内的联控模块和太阳能综合供电模块；
[0006]所述联控模块用于接收远程控制中心的调控信号，对路灯开关进行调控；
[0007]所述太阳能综合供电模块用于为所述联控模块提供所需电压源和驱动LED路灯，并对太阳光线角度进行实时跟踪和调整。
[0008]进一步地，所述联控模块包括环境感知模块、时间记录模块、控制器和无线通信模块；所述环境感知模块包括温度检测模块，所述温度检测模块与所述控制器电连接，所述温度检测模块用于通过温度检测器将检测到的环境温度变化信息传输至所述控制器；所述时间记录模块与所述控制器电连接，所述时间记录模块包括时钟模块，所述时钟模块用于进行计时；所述控制器通过所述无线通信模块与控制中心和路灯控制系统内的剩余路灯进行通信，所述控制器接收控制中心下发的路灯控制指令，并将其存储在存储器中，根据路灯控制指令中携带的路灯开关条件控制路灯进行开关动作和调节亮度；所述无线通信模块包括ZigBee模块和GPRS模块。
[0009]更进一步地，所述联控模块还包括智能路径规划模块，所述智能路径规划模块包括红外传感器和节点路灯状态检测模块；所述红外传感器设置在节点路灯上，用于在预设时间段检测对应路段是否有人通过；所述节点路灯状态检测模块用于根据控制中心下发的控制指令判断自身是否属于节点路灯，若为节点路灯则在环境光线低于设置阈值时保持常亮状态，若为非节点路灯则在所述预设时间段内关闭，当接收到节点路灯发送的对应路段有人通过的检测信号时开启或调节照明功率。
[0010]更进一步地，所述太阳能综合供电模块包括光线跟踪模块、充放电控制模块和供电模块；
[0011]所述光线跟踪模块用于对太阳能电池板的照射光线强弱进行检测和跟踪；所述充放电控制模块用于控制太阳能电池板对蓄电池的充电过程和蓄电池对LED负载的放电过程；所述供电模块用于将蓄电池的输出电压转换为所述联控模块工作所需电压。
[0012]更进一步地，所述光线跟踪模块包括光线检测模块和角度调整模块，所述光线检测模块将检测的电压变化信号传递给所述控制器，所述控制器根据电压变化信号控制所述角度调整模块进行调整，进而带动太阳能电池板进行角度变化；
[0013]所述光线检测模块包括垂直设置所述太阳能电池板四周的四个光敏检测电路，每个光敏检测电路采用电压比较器电路检测光线变化信号；
[0014]所述角度调整模块包括用于控制电机电源通断的继电器控制电路和控制电机正反转的控制电路，所述继电器控制电路的输入端与控制器的I/O端口连接，控制电路的输入控制端与所述继电器控制电路的输出端连接，所述控制电路包括继电器J1、继电器J2、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R4和电阻R5，所述继电器J1的一个输入端与所述继电器J2的一个输入端并接，所述二极管D1正极与所述继电器J1的另一个输入端并接后接地，所述二极管D1的负极，所述二极管D1的负极与所述继电器J1的一个输出端和所述三极管Q1的集电极并接，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R4与控制器电连接，所述继电器J1的输出控制端与一电机相连接，所述二极管D2正极与所述继电器J2的另一个输入端并接后接地，所述二极管D2的负极，所述二极管D2的负极与所述继电器J2的一个输出端和所述三极管Q2的集电极并接，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R5与控制器电连接，所述继电器J2的输出控制端与另一电机相连接。
[0015]更进一步地，所述充放电控制模块包括充电电路和放电电路；所述充电电路包括瞬态抑制二极管D3、二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、MOS管Q1和MOS管Q2及由稳压二极管D7、电容C2和电流采样芯片M1组成的电流采样电路，所述瞬态抑制二极管D3与太阳能电池板输出端连接，所述电阻R7的一端和所述电阻R8的一端与太阳能电池板的一输出端连接，所述电阻R7的另一端与电流采样电路和所述电阻R10和所述电阻R11组成的分压网络并接，所述电阻R8的另一端与所述电阻R9、所述电容C1和所述稳压二极管D6组成的电压检测网络并接，所述二极管D4的正极与所述电阻R8的另一端并接，所述稳压二极管D5并接在所述MOS管Q1的栅极与源极之间，所述MOS管Q1的源极与所述二极管D4的负极并接后与太阳能电池板的另一输出端连接，所述MOS管Q1的漏极与所述MOS管Q2的源极相连接，所述MOS管Q2的漏极接地；
[0016]所述放电电路包括电感L1、MOS管Q3、MOS管Q4、稳压二极管D8、电容C3、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，蓄电池的输出端经过所述电感L1与所述MOS管Q3的漏极与负载LED的正极相连接，所述MOS管Q3的源极通过所述电阻R12接地，所述MOS管Q3的栅极通过一驱动电路与控制器连接，所述MOS管Q4的漏极与负载LED的负极相连接，所述MOS管Q4的源极通过所述电阻R13接地，所述MOS管Q4的栅极通过另一驱动电路与控制器连接，所述另一驱动电路与所述一驱动电路结构相同，所述电阻R14的一端与负载LED的正极相连接，所述电阻R14的另一端与所述电阻R15的一端、所述电容C3的一端和所述稳压二极管D8的负极并接，所述电阻R15的另一端、所述电容C3的另一端和所述稳压二极管D8的正极并接后接地。
[0017]一种太阳能供电市政路灯控制方法，用于对上述的太阳能供电市政路灯进行控制，包括：
[0018]根据光敏检测信号，由控制器控制光线跟踪模块对太阳光线进行跟踪，带动太阳能电池板进行角度变化，提高太阳能光伏板对太阳能的利用率；
[0019]通过所述充电电路采集太阳能光伏板输入的电压信号和蓄电池的电压信号，根据采集的电压信号判断是否发生欠压，若发生欠压则输出报警标志，否则判断是否满足充电条件，所述充电条件为太阳能光伏板的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能供电市政路灯，其特征在于，包括：灯体、光伏板、设置在所述灯体内的联控模块和太阳能综合供电模块；所述联控模块用于接收远程控制中心的调控信号，对路灯开关进行调控；所述太阳能综合供电模块用于为所述联控模块提供所需电压源和驱动LED路灯，并对太阳光线角度进行实时跟踪和调整。2.如权利要求1所述的太阳能供电市政路灯，其特征在于，所述联控模块包括环境感知模块、时间记录模块、控制器和无线通信模块；所述环境感知模块包括温度检测模块，所述温度检测模块与所述控制器电连接，所述温度检测模块用于通过温度检测器将检测到的环境温度变化信息传输至所述控制器；所述时间记录模块与所述控制器电连接，所述时间记录模块包括时钟模块，所述时钟模块用于进行计时；所述控制器通过所述无线通信模块与控制中心和路灯控制系统内的剩余路灯进行通信，所述控制器接收控制中心下发的路灯控制指令，并将其存储在存储器中，根据路灯控制指令中携带的路灯开关条件控制路灯进行开关动作和调节亮度；所述无线通信模块包括ZigBee模块和GPRS模块。3.如权利要求2所述的太阳能供电市政路灯，其特征在于，所述联控模块还包括智能路径规划模块，所述智能路径规划模块包括红外传感器和节点路灯状态检测模块；所述红外传感器设置在节点路灯上，用于在预设时间段检测对应路段是否有人通过；所述节点路灯状态检测模块用于根据控制中心下发的控制指令判断自身是否属于节点路灯，若为节点路灯则在环境光线低于设置阈值时保持常亮状态，若为非节点路灯则在所述预设时间段内关闭，当接收到节点路灯发送的对应路段有人通过的检测信号时开启或调节照明功率。4.如权利要求2所述的太阳能供电市政路灯，其特征在于，所述太阳能综合供电模块包括光线跟踪模块、充放电控制模块和供电模块；所述光线跟踪模块用于对太阳能电池板的照射光线强弱进行检测和跟踪；所述充放电控制模块用于控制太阳能电池板对蓄电池的充电过程和蓄电池对LED负载的放电过程；所述供电模块用于将蓄电池的输出电压转换为所述联控模块工作所需电压。5.如权利要求4所述的太阳能供电市政路灯，其特征在于，所述光线跟踪模块包括光线检测模块和角度调整模块，所述光线检测模块将检测的电压变化信号传递给所述控制器，所述控制器根据电压变化信号控制所述角度调整模块进行调整，进而带动太阳能电池板进行角度变化；所述光线检测模块包括垂直设置所述太阳能电池板四周的四个光敏检测电路，每个光敏检测电路采用电压比较器电路检测光线变化信号；所述角度调整模块包括用于控制电机电源通断的继电器控制电路和控制电机正反转的控制电路，所述继电器控制电路的输入端与控制器的I/O端口连接，控制电路的输入控制端与所述继电器控制电路的输出端连接，所述控制电路包括继电器J1、继电器J2、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R4和电阻R5，所述继电器J1的一个输入端与所述继电器J2的一个输入端并接，所述二极管D1正极与所述继电器J1的另一个输入端并接后接地，所述二极管D1的负极，所述二极管D1的负极与所述继电器J1的一个输出端和所述三极管Q1的集电极并接，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R4与控制器电连接，所述继电器J1的输出控制端与一电机相连接，所述二极管D2正极与所述继电器J2的另一个输入端并接后接地，所述二极管D2的负极，所述二极管D2的负极与所述继电器J2的一个输出端和所述三
极管Q2的集电极并接，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R5与控制器电连接，所述继电器J2的输出控制端与另一电机相连接。6.如权利要求4所述的太阳能供电市政路灯，其特征在于，所述充放电控制模块包括充电电路和放电电路；所述充电电路包括瞬态抑制二极管D3、二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、MOS管Q1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓庆，
申请(专利权)人：杭州科技职业技术学院，
类型：发明
国别省市：