一種多功能太陽能路燈系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種多功能太陽能路燈系統。解決了普通太陽能路燈系統功能單一，欠缺對太陽能電池輸出最大功率、正確充放電控制，降低了太陽能電池效率和可靠性，充電使用效率不高的問題。系統包括太陽能電池、蓄電池、LED驅動電路和LED燈，LED驅動電路上連接有太陽能控制器，在太陽能電池兩極上連接有檢測電路，在檢測電路兩極上并聯有第一控制開關，在第一控制開關正極與蓄電池正極之間的電路上連接有第二控制開關，檢測電路、第一控制開關和第二控制開關的信號控制端分別連接到太陽能控制器上。本實用新型專利技術的優點是：降低成本，提高效率和可靠性，使光伏電池輸出最大功率，使蓄電池正確充放電，延長了使用壽命。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種照明系統，尤其涉及一種多功能太陽能路燈系統。
技術介紹
隨著地球資源的逐漸枯竭，太陽能的使用越來越受人們的重視與推廣，LED燈光源的興起，為太陽能的廣泛使用開辟了一條嶄新的通道；由于人們對這項技術還比較陌生，在設計使用上還未達到一種完美的境界。在太陽能發電系統中，為了降低成本，提高效率和可靠性即要充光伏電池輸出最大功率，又要使蓄電池正確充放電，同時還要最大限度的利用所發電能。太陽能充放電控制器是整個路燈系統中的核心部件，它的性能在一定程度上決定了整個路燈系統的性能好壞，它控制對蓄電池的充放電，蓄電池性能，使用壽命 和充放電方式有關。而目前，一般的太陽路燈系統功能單一，缺少這方面的控制，這使得太陽能路燈系統蓄電池使用壽命降低，從而導致整個路燈系統可靠性不高。如專利號為201020535438. 7，名稱為太陽能路燈控制系統的中國技術專利，其包括太陽能電池板、蓄電池、太陽能路燈控制器和燈泡，太陽能電池板、蓄電池和燈泡通過導線分別和太陽能路燈控制器相連接；太陽能電池板與太陽能路燈控制器之間的通路上設置有太陽能電池板開關，燈泡與所述太陽能路燈控制器之間的通路上設置有燈泡開關。該專利自動實現控制開燈、關燈、充電、放電，蓄電池欠壓自動調整等功能。但該專利中并沒有對太陽能電池輸出最大功率、正確充放電進行控制，這樣就會降低太陽能電池的效率和可靠性，而且還影響到蓄電池使用壽命，從而導致整個路燈系統的可靠性。
技術實現思路
本技術主要解決了普通太陽能路燈系統功能單一，欠缺對太陽能電池輸出最大功率、正確充放電控制，降低了太陽能電池效率和可靠性的問題，提供了一種降低成本，提高效率和可靠性，使光伏電池輸出最大功率，且使蓄電池正確充放電的多功能太陽能路燈系統。本技術另一個專利技術目的是解決了普通太陽能路燈系統沒有對輸出功率的控制，充電使用效率不高的問題，提供了一種能根據時間調整輸出功率，最大限度的利用所發電能的多功能太陽能路燈系統。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是一種多功能太陽能路燈系統，包括依次連接的太陽能電池、蓄電池、LED驅動電路和LED燈，LED驅動電路上連接有太陽能控制器，其特征在于在太陽能電池兩極上連接有檢測電路，所述檢測電路連接到太陽能控制器上，在檢測電路兩極上并聯有第一控制開關，在第一控制開關正極與蓄電池正極之間的電路上連接有第二控制開關，所述第一控制開關和第二控制開關的信號控制端分別連接到太陽能控制器上。本技術中檢測電路可以檢測太陽能電池的充電電流和電壓，并將檢測到的信息傳送給太陽能控制器，太能控制器可以根據電流和電壓信息，通過功率計算和比較后，然后控制第一控制開關改變充電的工作周期和波形占空比，使系統能以最高的效率對蓄電池進行充電，這樣就實現了太陽能電池的最大輸出功率。太陽能控制器與LED驅動電路相連，能夠對LED燈的輸出功率進行精確的控制，以此達到增加蓄電池的放電時間，從而增加了 LED燈具的使用時間。另外檢測電路還可以根據電壓電流信息檢測蓄電池是否過充、過放、過載的情況，當過充時，通過控制第一控制開關切斷充電電路，達到飽和蓄電池過充飽和目的；當過放或過載時通過控制第二控制開關切斷負載，起到對蓄電池飽和目的。此外檢測電路還可以檢測電路中短路、電源反接情況，通過控制第一和第二控制開關對電路提供保護。作為一種優選方案，所述太陽能控制器包括有MPPT處理模塊、保護控制模塊、LED功率控制模塊、LED延時定時控制模塊和LED輸出模式控制模塊，所述檢測電路分別連接到MPPT處理模塊、保護控制模塊和延時控制模塊輸入端上，所述保護控制模塊輸出端與第一控制開關的控制端相連，所述LED功率控制模塊、LED延時定時控制模塊和LED輸出模式控 制模塊的輸出端分別與LED驅動電路相連。MPPT處理模塊采用MPPT算法即最大功率點追蹤算法對檢測到的電壓電流進行計算，利用MPPT算法控制發送PWM信號到第一控制開關，通過第一控制開關調整充電的占空比，使系統能以最高的效率對蓄電池進行充電。保護控制模塊根據檢測電路檢測到的電流電壓對蓄電池是否過充、過放、過載，以及電路是否短路，電源是否反接進行判斷，然后根據判斷的情況控制第一控制開關或第二控制開關達到對系統電路保護的目的。如在電路充電之初，保護控制模塊檢測電路是否處于過壓充電狀態，一旦檢測到蓄電池過充，保護控制模塊自動控制第一控制開關以減小充電電流或關斷充電電流，停止太陽能電池對蓄電池進行充電，達到保護蓄電池目的。如當系統對LED燈進行用電配送時，保護控制模塊一旦檢測到蓄電池放電量過大、蓄電池電能快用完、負載大于蓄電池的承載能力或是電路短路情況，則保護控制模塊自動控制第二控制開關切斷電路，停止對LED燈供電。LED功率控制模塊通過PWM信號控制負載在不同時段的不同功率輸出；LED功率控制模塊根據檢測到的負載實用狀態，對負載進行功率控制，控制方式時通過對占空比的調整達到對功率的精確控制；如在前半夜，路上的行人比較多，控制LED驅動電路全功率輸出，LED燈發光度最亮，后半夜路上行人稀少，控制LED驅動電路半功率或更低的功率輸出，LED燈亮，但是發光度不很亮，行人可以看到路況，這樣使得用電分配更加合理，節約了能源。LED延時定時控制模塊可以控制LED燈延時開啟或關閉，可以根據需要設定不同定時或延時時間，增加了對LED燈的控制手段，滿足了用戶特殊需求。LED輸出控制模塊控制LED燈工作模式，如可以具有直流輸出模式或IHz頻率閃爍輸出，增加了 LED燈功能，使得LED燈能應用于多種場合，如低頻率閃爍特別適合于LED交通警示燈燈。作為一種優選方案，在所述LED延時定時控制模塊和LED輸出模式控制模塊上連接有輸入裝置，該輸入裝置上設置有對應各種工作模式的按鍵。輸入裝置為按鍵，在輸入裝置上可以設置有多個按鍵，每個按鍵對應LED燈一種工作模式。按鍵為延時定時模式的，則按鍵與LED延時定時控制模塊連接，設定一按鍵為當電壓達到亮燈工作點，則延時十分鐘后亮燈，定時時間達到四個小時，則燈滅。當按下該按鍵后，發送信號給LED延時定時控制模塊，LED延時定時控制模塊就控制LED燈按照設定的模式進行工作。按鍵為輸出模式的，按鍵與LED輸出模式控制模塊連接，如設定一按鍵為低頻率閃爍模式，按下該按鍵后，輸入裝置發送命令到LED輸出模式控制模塊，控制LED燈閃爍工作。作為一種優選方案，在太陽能控制器上連接有顯示裝置。顯示裝置與太陽能控制器連接，接收太陽能控制器上的信息，顯示裝置顯示太陽能路燈當前的工作模式，該顯示裝置采用數碼管。 作為一種優選方案，在太陽能控制器上連接有存儲裝置。存儲裝置采用Flash存儲器，用于記錄檢測電路檢測到的充電電壓和電流。作為一種優選方案，在太陽能控制器上連接有指示燈裝置，所述指示燈裝置具有太陽能指示燈、蓄電池指示燈和負載指示燈。指示燈用于指示太陽能路燈工作的狀態，太陽能指示燈用于指示太陽能電池工作狀態，當系統連接正常，天亮有光照射到太陽能電池板上且太陽能電壓超過6V時，太陽能指示燈為紅色常亮，表示此時是白天；當太陽能電池電壓低于6V時，指示燈滅，表示此時是黑夜或天黑。蓄電池指示燈指示蓄電池工作狀態，當蓄電池處于充電狀態且蓄電池電壓超過12. 6V時本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能太陽能路燈系統，包括依次連接的太陽能電池、蓄電池、LED驅動電路和LED燈，LED驅動電路上連接有太陽能控制器，其特征在于：在太陽能電池（1）兩極上連接有檢測電路（2），所述檢測電路連接到太陽能控制器（9）上，在檢測電路兩極上并聯有第一控制開關（3），在第一控制開關正極與蓄電池（5）正極之間的電路上連接有第二控制開關（4），所述第一控制開關和第二控制開關的信號控制端分別連接到太陽能控制器上。

【技術特征摘要】
1.一種多功能太陽能路燈系統，包括依次連接的太陽能電池、蓄電池、LED驅動電路和LED燈，LED驅動電路上連接有太陽能控制器，其特征在于在太陽能電池(I)兩極上連接有檢測電路(2)，所述檢測電路連接到太陽能控制器(9)上，在檢測電路兩極上并聯有第一控制開關(3)，在第一控制開關正極與蓄電池(5)正極之間的電路上連接有第二控制開關(4)，所述第一控制開關和第二控制開關的信號控制端分別連接到太陽能控制器上。2.根據權利要求I所述的一種多功能太陽能路燈系統，其特征是所述太陽能控制器(9)包括有MPPT處理模塊(10)、保護控制模塊(11)、LED功率控制模塊(12)、LED延時定時控制模塊(13)和LED輸出模式控制模塊(14)，所述檢測電路分別連接到MPPT處理模塊、保護控制模塊和延時控制模塊輸入端上，所述保護控制模塊輸出端與第一控制開關的控制端相連，所述LED功率控制模塊、LED延時...

【專利技術屬性】
技術研發人員：虞希清，鄭盈盈，
申請(專利權)人：溫州港宏新能源有限公司，
類型：實用新型
國別省市：