光控同閃太陽能道釘制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了光控同閃太陽能道釘，該太陽能道釘包括太陽能電池和LED燈，太陽能電池和LED燈聯(lián)接在道釘電路上，所述的道釘電路由充電穩(wěn)壓電路、升壓電路和控制電路串聯(lián)連接組成；本實(shí)用新型專利技術(shù)通過環(huán)境光的強(qiáng)弱來控制道釘?shù)拈W爍，克服普通道釘閃爍不同步容易讓人產(chǎn)生視差的缺陷，同時(shí)采用超級電容代替鎳氫電池或蓄電池大大降低了成本。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及道釘，具體涉及一種光控同閃太陽能道釘。
技術(shù)介紹
道釘，分鐵路用道釘和公路用道釘。通常所說的道釘主要是指公路用的道釘，又叫 做突起路標(biāo)，是一種交通安全設(shè)施，主要安裝在道路的標(biāo)線中間或雙黃線中間，通過其逆反射性能提醒司機(jī)按車道行駛。常規(guī)傳統(tǒng)道釘由于沒有能源補(bǔ)充，不具備自發(fā)光的能力，僅靠在直行方向安裝了微棱鏡全反射器來被動發(fā)光的。傳統(tǒng)的道釘僅在汽車車燈的照射下才反光發(fā)光的，其強(qiáng)度不夠、可視性差、可視距離短，安全因素很低。太陽能道釘就是利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、安裝了太陽能電池組作為電力來源，并安裝了 LED燈，配置了蓄能裝置和控制電路的道釘。其工作原理是白天太陽能電池板吸收太陽光，把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，儲存在儲能器件(電池或電容)中，到了晚上，儲能器件中的電能自動轉(zhuǎn)化成光能(通過光電開關(guān)控制)，通過LED發(fā)出亮光來勾畫道路輪廓，誘導(dǎo)駕駛員視線。太陽能道釘是一種用太陽能電池為能源的燈具，主動發(fā)光，優(yōu)于傳統(tǒng)反射型道釘燈，能夠根據(jù)環(huán)境光線的強(qiáng)弱自動控制燈的開關(guān)，具有安裝方便、不用布線、免維護(hù)、環(huán)保無污染等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于道路(道路中線、彎道、岔道)、橋梁、多霧地帶、山道邊緣和事故易發(fā)點(diǎn)等，太陽能道釘?shù)碾娐肥墙M成道釘?shù)暮诵牟考娐沸阅艿膬?yōu)劣直接關(guān)系到道釘?shù)男詡}泛。太陽能道釘采用高亮度LED作為發(fā)光源，安全、節(jié)能、可視性強(qiáng)、安裝簡便、使用壽命長、工作穩(wěn)定可靠、不敷設(shè)電纜、不消耗常規(guī)能源、廣泛應(yīng)用于公路安全交通警示和導(dǎo)向，可有效地預(yù)防交通事故的發(fā)生。其主要特點(diǎn)如下(I)發(fā)光亮度大太陽能道釘?shù)陌l(fā)光亮度是普通反光道釘?shù)姆垂饬炼鹊?-7倍，高強(qiáng)度的光線可以在夜間穿破雨霧，安全有效地為駕駛員指導(dǎo)方向。(2)主動發(fā)光、動態(tài)警示太陽能道釘在晚上以某種頻率閃爍，而人的視覺對變化更為敏感，所以其動態(tài)警示作用非常強(qiáng)。主動發(fā)光不僅可以最大程度上避免雨霧的干擾，而且可以脫離對汽車燈光的依賴，可視距離更遠(yuǎn)，效果更好。但現(xiàn)有普通太陽能道釘還是美中不足，仍存在如下的缺陷和不足(I)只有直行方向主動發(fā)光，側(cè)向無發(fā)光性能，安全因素不高；(2)蓄能設(shè)備采用鎳氫電池，充放電循環(huán)性能不好，壽命短，成本高；(3)燈的閃爍頻率誤差大，各個(gè)燈之間的閃爍不同步，讓人產(chǎn)生視差，易出交通事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種光控同閃太陽能道釘，通過環(huán)境光的強(qiáng)弱來控制道釘?shù)拈W爍，從而克服普通道釘閃爍不同步容易讓人產(chǎn)生視差的缺陷，提高道釘?shù)男芎头€(wěn)定性。本技術(shù)的技術(shù)解決方案是該太陽能道釘包括太陽能電池和LED燈，其特征是太陽能電池和LED燈聯(lián)接在道釘電路上，所述的道釘電路由充電穩(wěn)壓電路、升壓電路和控制電路串聯(lián)連接組成；所述的充電穩(wěn)壓電路包括集成DC-DC變換穩(wěn)壓器SL1、肖特基二極管Dl和超級電容Cl、C2，在太陽能電池上并聯(lián)集成DC-DC變換穩(wěn)壓器SLl和超級電容Cl、C2，肖特基二極管Dl串聯(lián)在集成DC-DC變換穩(wěn)壓器SLl和超級電容Cl之間；所述的升壓電路包括電感L、電容C3、DC-DC轉(zhuǎn)換器BI、肖特基二極管D2，超級電容C2上串聯(lián)電感L、肖特基二極管D2，肖特基二極管D2上并聯(lián)DC-DC轉(zhuǎn)換器BI，DC-DC轉(zhuǎn)換器BI上并聯(lián)電容C3 ;所述的控制電路包括光敏電阻R3、三極管Ql和單片機(jī)，電容C3上串聯(lián)光敏電阻R3和三極管Ql，三極管Ql、LEDl和LED2分別并聯(lián)在單片機(jī)上。 工作原理是白天太陽電池吸收太陽光，把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過充電穩(wěn)壓電路儲存在超級電容中，到了晚上或環(huán)境光較弱的情況下，經(jīng)過升壓電路讓超級電容中的電能自動轉(zhuǎn)化成光能，即通過光電開關(guān)由單片機(jī)控制LED閃爍發(fā)光，LED閃爍發(fā)出亮光勾畫出道路輪廓，誘導(dǎo)駕駛員視線。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是1、提供一種基于超級電容的光控同閃太陽能道釘電路，該電路采用超級電容和集成的穩(wěn)壓電路和光控電路，使得整個(gè)電路構(gòu)造簡單，提高了系統(tǒng)的可靠性；2、通過環(huán)境光的強(qiáng)弱來控制道釘?shù)拈W爍，從而克服各個(gè)燈之間的閃爍不同步容易讓人產(chǎn)生視差的缺陷，同時(shí)用超級電容代替原有的鎳氫電池或蓄電池大大降低了成本；3、由于采用光控和超級電容，因此具有結(jié)構(gòu)精巧、成本低廉、免維護(hù)、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。附圖說明圖I為太陽能道釘電路工作原理框圖。圖2為充電穩(wěn)壓電路。圖3為驅(qū)動LED升壓穩(wěn)壓電路。圖4為光控開關(guān)LED閃爍電路。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步描述。如圖1-4所示，該太陽能道釘包括太陽能電池和LED燈，其特征是太陽能電池和LED燈聯(lián)接在道釘電路上，所述的道釘電路由充電穩(wěn)壓電路、升壓電路和控制電路串聯(lián)連接組成；所述的充電穩(wěn)壓電路包括集成DC-DC變換穩(wěn)壓器SL1、肖特基二極管Dl和超級電容Cl、C2，在太陽能電池上并聯(lián)集成DC-DC變換穩(wěn)壓器SLl和超級電容Cl、C2,肖特基二極管Dl串聯(lián)在集成DC-DC變換穩(wěn)壓器SLl和超級電容Cl之間；所述的升壓電路包括電感L、電容C3、DC-DC轉(zhuǎn)換器BI、肖特基二極管D2，超級電容C2上串聯(lián)電感L、肖特基二極管D2，肖特基二極管D2上并聯(lián)DC-DC轉(zhuǎn)換器BI，DC-DC轉(zhuǎn)換器BI上并聯(lián)電容C3 ;所述的控制電路包括光敏電阻R3、三極管Ql和單片機(jī)，電容C3上串聯(lián)光敏電阻R3和三極管Ql，三極管Ql、LEDl和LED2分別并聯(lián)在單片機(jī)上。參考圖2，該圖為充電穩(wěn)壓電路；Cl、C2為超級電容，用來存儲太陽能電池的發(fā)電電量，Iref —般為幾PA 10mA，Rl、R2為電阻，其值由Vout與電容之間的二極管Dl來確定，SLl為集成DC-DC變換穩(wěn)壓器，要求其調(diào)節(jié)輸出電壓最高可達(dá)36V左右，反向電流容量低，具有低動態(tài)阻抗、在額定工作溫度范圍內(nèi)溫度自動補(bǔ)償和輸出電壓低紋波、低噪音和高效率特點(diǎn)；D1為肖特基二極管，充電穩(wěn)壓電路中防反充，其作用是保證在太陽能電池輸入電壓低于超級電容電壓時(shí)候，超級電容不會反向?qū)μ柲茈姵爻潆姡悦庠斐刹槐匾哪芰繐p耗。參考圖3，該圖為升壓電路；L為電感，C3為電容，由于超級電容在放電過程中電壓會不斷降低，因此需要有升壓電路來驅(qū)動LED ；B1為高效低噪聲電壓型PFM控制模式的DC-DC轉(zhuǎn)換器，二極管D2對DC-DC的效率影響很大，雖然普通的二極管也能夠使得DC-DC工作正常，但是會降低5 10%的效率，所以D2為正向?qū)妷?低、反應(yīng)時(shí)間低的肖特基二極管；電源穩(wěn)定，即使沒有輸入濾波電容，DC-DC也可以輸出低紋波、低噪聲的電流電壓；當(dāng)電源離DC-DC較遠(yuǎn)，在DC-DC的輸入端加上10M F以上的濾波電容，用于減小輸出的噪聲。參考圖4，該圖為控制電路；太陽能道釘需要控制電路來控制LED，當(dāng)周圍環(huán)境的光線變暗時(shí)點(diǎn)亮LED，當(dāng)光線變亮?xí)r關(guān)閉LED ;采用光敏電阻來開關(guān)LED，當(dāng)天黑時(shí)，Ql截止，Ql的集電極輸出高電平，通過單片機(jī)控制LEDl和LED2閃爍發(fā)光；當(dāng)天亮?xí)r，Ql導(dǎo)通，Ql的集電極輸出低電平，通過單片機(jī)控制LEDl和LED2不閃爍不發(fā)光。如圖I所示，工作原理是白天太陽電池吸收太陽光，把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過充電穩(wěn)壓電路儲存在超級電容中，到了晚上或環(huán)境光較弱的情況下，經(jīng)過升壓電路讓超級電容中的電能自動轉(zhuǎn)化成光能，即通過光電開關(guān)由單片機(jī)控制LED閃爍發(fā)光,LED閃爍發(fā)出亮光勾畫出道路輪廓，誘導(dǎo)駕駛員視線。權(quán)利要求1.光控同閃太陽能道釘，該太陽能本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
光控同閃太陽能道釘，該太陽能道釘包括太陽能電池和LED燈，其特征是：太陽能電池和LED燈聯(lián)接在道釘電路上，所述的道釘電路由充電穩(wěn)壓電路、升壓電路和控制電路串聯(lián)連接組成；所述的充電穩(wěn)壓電路包括集成DC？DC變換穩(wěn)壓器SL1、肖特基二極管D1和超級電容C1、C2，在太陽能電池上并聯(lián)集成DC？DC變換穩(wěn)壓器SL1和超級電容C1、C2，肖特基二極管D1串聯(lián)在集成DC？DC變換穩(wěn)壓器SL1和超級電容C1之間；所述的升壓電路包括電感L、電容C3、DC？DC轉(zhuǎn)換器B1、肖特基二極管D2，超級電容C2上串聯(lián)電感L、肖特基二極管D2，肖特基二極管D2上并聯(lián)DC？DC轉(zhuǎn)換器B1，DC？DC轉(zhuǎn)換器B1上并聯(lián)電容C3；所述的控制電路包括光敏電阻R3、三極管Q1和單片機(jī)，電容C3上串聯(lián)光敏電阻R3和三極管Q1，三極管Q1、LED1和LED2分別并聯(lián)在單片機(jī)上。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周雷，張樓英，車鵬飛，趙安邦，楊金紅，譚偉東，吳大軍，
申請(專利權(quán))人：淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，
類型：實(shí)用新型
國別省市：