一种智能型太阳能LED路灯控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能型太阳能LED路灯控制器。包括MCU系统控制模块，蓄电池充电控制模块，LED负载控制模块，电路电源模块，通过对蓄电池的高效、快速、准确、安全的智能充电控制器，达到延长蓄电池使用寿；并根据蓄电池容量，PWM功率控制功能对LED灯具实现无级调光，使LED灯工作在理想的脉冲状态下，效率高、节能效果突出；本实用新型专利技术的智能型太阳能LED路灯控制器具有环保、安全、安装方便、使用效果好、维护量小等优点，可广泛适用于道路、庭院等照明。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能充电控制技术，具体涉及一种利用太阳能电池板给蓄电池充电，并根据蓄电池容量自动调节发光功率的智能型太阳能LED路灯控制器。技术背景大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，可靠性不稳定等问题，比如电池往往不到一年就需要更换，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，而且能量分布不均，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，大大降低了运行的可靠性，其原因主要受到太阳能路灯控制器性能的影响。太阳能控制器是太阳能光伏系统中的核心部分，主要完成对蓄电池的充、放电、调光和路灯的开、关控制，以及在过充、过放电、过载等情况发生时对系统进行及时和有效地保护，保证照明时间，确保可靠性，有效延长电池寿命，降低成本
技术实现思路
本技术为克服目前的太阳能LED路灯所存在的未能充分利用太阳能电池，对蓄电池的保护不够充分使蓄电池的寿命缩短，光电转换利用率低使得遇连续阴雨天无法工作而造成整个路灯系统的可靠性差等问题，提供一种智能型太阳能LED路灯控制器。本实用新的技术方案是一种智能型太阳能LED路灯控制器，包括MCU系统控制模块，蓄电池充电控制模块，LED负载控制模块，电路电源模块，所述蓄电池充电模块包括充电电路和控制电路，充电电路中将太阳能电池板的正极与斩波管Ql的漏极连接，斩波管Ql的源极通过防反充二极管D2与蓄电池正极连接，太阳能电池板的负极与蓄电池负极连接；控制电路中的控制电路的输入控制端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与电源U2连接，三极管Q3的发射极通过电阻R3与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极通过电阻R2与斩波管Ql的栅极连接；三极管Q2的集电极与地连接，三极管Q2的基极通过电阻R4与地连接；三极管Q3的集电极和基极之间串接电阻R5，三极管Q3的基极通过电阻R6与地连接，三极管Q3的发射极通过电阻R7与地连接。所述LED负载控制模块包括光电开关Q5和斩波管Q8,其中，光电开关Q5的输入端正极通过电阻RlO与电源Ul连接，输入端负极与三极管Q4的集电极连接，三极管Q4的发射极基地，基极通过电阻R14与MCU系统控制模块的PWM控制端连接；所述光电开关Q5的输出端正极通过电阻Rll与电源Ul连接，输出端负极通过电阻R12与斩波管Q8的栅极连接，斩波管Q8的漏极与LED灯组负极连接，LED灯组正极通过电阻R15与蓄电池正极连接；斩波管Q8的源极与地连接，斩波管Q8的栅极与源极之间并联有电阻R12和防逆二极管D4 ；三极管Q4的基极通过电阻R8与电源Ul连接，同时该基极通过电阻R9与地连接。所述电路电源模块的正向输入端通过二极管D5与78LXX系列稳压器Q6的输入端连接，该78LXX系列稳压器Q6的输出端为电源Ul ；78LXX系列稳压器Q6输出端与78LXX系列稳压器Q7输入端连接，78LXX系列稳压器Q6输出端为电源U2 ；电源Ul和U2分别通过电容Cl和C2与地连接。本技术采用斩波式PWM充电原理，检测蓄电池的充电端电压，将检测得到的蓄电池端电压与给定点电压比较，若小于给定电压，斩波器全通，迅速给蓄电池充电；当蓄电池的电压大于给定电压时，则根据比例调整功率管的占空比，充电进入慢充阶段，改善充电特性，防止过充；同时采用分时、分压进行控制，根据夜晚不同时间段，人们对照度的不同要求，控制太阳能LED路灯的输入功率，以及根据太阳能电池白天吸收能量的大小，控制太阳能LED路灯的输出功率，根据蓄电池的剩余容量而自动调整LED负载，及照明的需求对于LED进行调光控制可以进一步达到节能的效果。达到用最小成本设计出能够满足最恶劣气象条件下人们对太阳能LED路灯的最基本要求。完成了硬件电路设计、算法研究和软件控制，实现了对蓄电池的科学管理。·有益效果是本技术的控制器包括MCU系统控制，蓄电池充电控制，LED负载控制，电路电源四个模块。控制器能通过对蓄电池容量的检测，根据蓄电池容量和设定时间不同，使负载LED灯工作在相应的功率下，根据太阳能路灯的控制需要，对太阳能路灯控制器从硬件结构及软件开发方面进行了设计，该控制器具有抗干扰能力强、便于控制特点。本技术的智能型太阳能LED路灯控制器有环保、安全、安装方便、使用效果好、维护量小等优点，可广泛适用于道路、庭院等照明。附图说明图I是本技术的控制电路原理方框图；图2是本技术实施例的充放电程序流程图；图3是本技术实施例的LED负载控制电路图；图4是本技术实施例的电源模块电路图；图5是本技术实施例的蓄电池充电控制器电路图。具体实施方式实施例I :LED太阳能路灯系统如图I所示，可以看出其由太阳能电池、智能型太阳能LED路灯控制器、蓄电池和LED路灯四部分组成，其中太阳电池用于把太阳光能转互电能，即白天时刻太阳能电池给蓄电池充电，并且可以根据太阳能电池两端电压的大小判断光亮程度。也就是从太阳电池电压的大小来判断天黑和天亮。蓄电池是整个太阳能系统的储备能源设备，白天时太阳电池给蓄电池充电，晚上或阴雨天系统和负载用电由蓄电池来提供。太阳能路灯控制器是太阳能路灯系统中最为重要的部件，其功能设计的好坏决定了一个太阳能路灯系统运行情况的优劣。路灯控制器需要实现的功能有根据太阳亮度，白天断开LED路灯而给蓄电池充电，晚上通过蓄电池给路灯供电，并能分时段进行功率调整，防止蓄电池过充和过放，具有短路保护和反接保护功能等。其中，智能型太阳能LED路灯控制器包括MCU系统控制模块，蓄电池充电控制模块，LED负载控制模块，电路电源模块。参见图4，所述电路电源模块的正向输入端通过二极管D5与78LXX系列稳压器Q6的输入端连接，该78LXX系列稳压器Q6的输出端为电源Ul ；78LXX系列稳压器Q6输出端与78LXX系列稳压器Q7输入端连接，78LXX系列稳压器Q6输出端为电源U2 ;电源Ul和U2分别通过电容Cl和C2与地连接。参见图2的MCU系统控制模块控制器能自动检测当前的状态，首先根据太阳能电池两端电压检测当前状态是白天还是黑夜，进而选择是充电模式或者放电模式。在充电模式中根据蓄电池两两端的电压选择不同的充电模式，当检测到蓄电池的电压小于13. 5V时，开关管始终接通，即采取全通充电方式，如果检测到蓄电池电压大于13. 5V并小于14. 4V时采取脉宽调制方式充电，随着蓄电池电压的增加，脉宽不断的变窄，直到蓄电池端电压上升为14. 4V时，脉宽检校为0，停止充电。脉宽调制方式由软件来实现。在放电过程中参见图3，如果检测到蓄电池电压大于12. 3V并小于14. 4V时采用全光方式向负载供电，当电压小于12. 3V时输出窄脉宽信号经三极管Q4控制场效应管光电开关Q5，使LED灯组工作在小功率状态下直到天亮。 所述蓄电池充电模块包括充电电路和控制电路，参见图5。充电电路中将太阳能电池板的正极与斩波管Ql的漏极连接，斩波管Ql的源极通过防反充二极管D2与蓄电池正极连接，太阳能电池板的负极与蓄电池负极连接；控制电路中的控制电路的输入控制端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型太阳能LED路灯控制器，包括MCU系统控制模块，蓄电池充电控制模块，LED负载控制模块，电路电源模块，其特征是：所述蓄电池充电模块包括充电电路和控制电路，充电电路中将太阳能电池板的正极与斩波管Q1的漏极连接，斩波管Q1的源极通过防反充二极管D2与蓄电池正极连接，太阳能电池板的负极与蓄电池负极连接；控制电路中的控制电路的输入控制端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与电源U2连接，三极管Q3的发射极通过电阻R3与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极通过电阻R2与斩波管Q1的栅极连接；三极管Q2的集电极与地连接，三极管Q2的基极通过电阻R4与地连接；三极管Q3的集电极和基极之间串接电阻R5，三极管Q3的基极通过电阻R6与地连接，三极管Q3的发射极通过电阻R7与地连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能型太阳能LED路灯控制器，包括MCU系统控制模块，蓄电池充电控制模块，LED负载控制模块，电路电源模块，其特征是所述蓄电池充电模块包括充电电路和控制电路，充电电路中将太阳能电池板的正极与斩波管Ql的漏极连接，斩波管Ql的源极通过防反充二极管D2与蓄电池正极连接，太阳能电池板的负极与蓄电池负极连接；控制电路中的控制电路的输入控制端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与电源U2连接，三极管Q3的发射极通过电阻R3与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极通过电阻R2与斩波管Ql的栅极连接；三极管Q2的集电极与地连接，三极管Q2的基极通过电阻R4与地连接；三极管Q3的集电极和基极之间串接电阻R5，三极管Q3的基极通过电阻R6与地连接，三极管Q3的发射极通过电阻R7与地连接。2.根据权利要求I所述的智能型太阳能LED路灯控制器，其特征是所述LED负载控制模块包括光电开关Q5和斩波管Q8,其中，光电开关Q5的输入端正极通过电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢永桢，
申请(专利权)人：谢永桢，
类型：实用新型
国别省市：