[实用新型]太阳能路灯智能切换控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种太阳能路灯智能切换控制器。

背景技术

传统的太阳能控制器一般只具备对蓄电池的充放电过程和太阳能电池板的控制和保护，诸如太阳能电池板反接、反充保护，蓄电池反接、开路、过充、过放、过压、欠压保护，负载过流及短路保护，支持时控、光控；定时、光敏度可调等功能。这些功能在单机控制场合可以满足使用要求，随着科学技术的进步和现代化管理的深入，网络化控制和管理势在必行，但传统型控制器显然无法满足当前的发展潮流。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种既能实现联网工作，又可进行单机工作的太阳能路灯智能切换控制器。

本实用新型提出的太阳能路灯智能切换控制器结构框图如图1所示。该结构的外围设备沿用传统型控制器完成太阳能电池板对蓄电池充放电等基本功能，本实用新型则采集它们相关输入、输出状态来实现智能切换和远程数据传送的目的。

该智能切换控制器由主处理器CPU模块1、通信模块2、CPU监控模块3、输入模块4、输出模块5、负载开路检测模块6和DC-DC变换模块7经电路连接组成。太阳能电池9输出连接到输入模块4，经比较器10处理后的结果送入CPU模块1；光伏控制器8输出连接到输入模块4经光电隔离后连接到CPU模块1；电瓶电压经DC-DC变换模块7变换后提供系统工作电源；输出模块5的执行机构通过光电隔离12接受CPU模块1的控制；输出模块5的执行机构由市电切换继电器J11和逆变切换继电器J21组成，输出模块5与负载之间连接负载开路检测模块6；CPU模块1连接到通信模块2经通信总线与整个网络进行数据交换。

当太阳能电池板受太阳照射产生的电能通过传统型光伏控制器对蓄电池充电并逐渐到达额定容量并检测已到开灯状态时，输出端输出直流24伏电压，本实用新型接收到该电压时即接通逆变运行继电器，负载使用逆变器输出的220伏电源工作。当传统型光伏控制器检测已到关灯状态时，输出端停止输出24伏电压，本实用新型检测到该电压消失时即断开逆变运行继电器，负载停止工作。

由于太阳能电池板的输出同时接到本实用新型的比较器输入端，当该输入端检测到已到开灯状态而未接收到光伏控制器输出端的直流24伏电压时启动延时30分钟循环确认后(光伏控制器故障)自动切换到市电运行，检测到关灯状态时断开市电运行继电器。

进入开灯状态后如遇电瓶电压下降使逆变器停止输出时，本实用新型通过比较器输入端判断出仍在开灯状态时将断开逆变运行继电器并接通市电运行继电器，直到检测到关灯状态时断开市电运行继电器。

本实用新型所有运行状态可通过通信模块传送到远端上位机，上位机也可远端控制终端路灯在市电电源下的运行或停止。

器件特性

主处理器CPU1采用美国STC公司生产的STC89C51RC芯片，该芯片具有宽工作电压3.4V—6V、超强抗干扰(电源、复位电路都经过特殊处理，每个I/O口接有二极管箝位保护)、超低功耗(正常工作模式4mA—7mA，空闲模式2mA，掉电模式0.5uA)、无法解密(用户程序是用ISP/IAP机制写入，一边校验一边写，无读出命令)、降低EMI(电磁干扰)、高抗静电(ESD)、强大的通信功能等特点^[1]。电路组成见图2。

通信模块2的接口采用RS-485通信接口芯片，由美国Maxim公司生产，为MAX3082半双工通信芯片，该芯片具有真正的失效保护操作，1/8单位负载(允许256个总线节点)，三种级别的摆率限制，以及10Mbps的数据速率。它们是第一个满足RS-232规范同时又提供真正失效保护输出的器件。