[发明专利]一种太阳能照明设备智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能照明设备系统，特别一种能充分利用太阳能的太阳能照明设备智能控制系统。

背景技术

随着太阳能的广泛应用，太阳能灯具应用越来越广泛，现有的路灯逐渐采用太阳能控制系统控制，但传统的太阳能控制系统存在以下缺点：一是灯具的启闭及充放电过程用继电器控制，由于直流继电器在吸持状态会消耗大量的电能，增加了无功损耗；二是灯具采用时间控制器，不能随环境的变化自动控制灯具的亮度以及开闭，没能达到降低能耗的有效利用。

发明内容

为了克服现有功能技术的不足，本发明提供一种能充分利用太阳能，节能、环保的太阳能照明设备智能控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能照明设备智能控制系统，包括LED灯具和太阳能电池板，其特征在于所述的太阳能电池板与LED灯具之间安装有太阳能智能控制系统，所述太阳能智能控制系统由太阳能处理器和蓄电池组成集成电路系统，太阳能处理器由MCU数据处理器处理，MCU数据处理器控制电路安装有温度 感测器、拨码器、直流变换器、LED驱动器以及蓄电池控制电路；所述的直流变换器采用降压拓扑结构保证恒流输出；所述的蓄电池控制电路包括蓄电池充电电路和蓄电池放电电路。

本发明的有益效果是：本发明采用太阳能处理器和蓄电池组成的太阳能智能控制系统控制灯具的工作，太阳能处理器由MCU数据处理器处理，随环境和温度的变化，控制蓄电池对LED灯具充放电过程，在连续阴雨天以及蓄电池电能不足的情况下，太阳能处理器适当降低LED灯具的亮度，保证LED灯具的正常工作。蓄电池的充电完全只是通过太阳能来实现，以确保最大限度使用太阳能，达到真正节能的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的原理示意图；

图2是本发明实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

参照图1，图2，一种太阳能照明设备智能控制系统，包括LED灯具1和太阳能电池板2，所述的太阳能电池板2与LED灯具1之间安装有太阳能智能控制系统3，所述太阳能智能控制系统3由太阳能处理器4和蓄电池5组成集成电路系统，太阳能处理器4由MCU数据处理器处理，MCU数据处理器控制电路安装有温度感测器6、拨码器7、直流变换器8、LED驱动器9以及蓄电池控制电路10；所述的直流变换器8采用降压拓扑结构保证恒流输出；所述的蓄电池控制电路10包括蓄电池充电电路和蓄电池放电电路。

本发明的工作过程：太阳能电池板2在太阳光的照射下，其内部PN结合形成新的电子空穴对，在一个回路里就能产生直流电流；这个电流流入太阳能控制系统3给蓄电池5充电。蓄电池5在白天的时候会接受充电，而在晚上则会提供能量给LED灯具1。LED灯具1的工作是通过太阳能处理器4进行控制，保证LED灯具1恒流工作的同时，也会监测LED灯具的状态以及控制工作时间长短。连续阴雨天以及蓄电池5电能不足的情况下，太阳能处理器4适当降低LED灯具1的亮度，保证LED灯具1的正常工作。蓄电池5的充电完全只是通过太阳能来实现，以确保最大限度使用太阳能。

参照图2，太阳能电池板2进来后会首先经过一个开关MOS管连接到直流变换器8，直流变换器8的输出连接到蓄电池5两端。开关MOS管的作用：一是防止太阳能电池板2输出较低时由蓄电池5过来的反充电流；二是当太阳能电池板2极性接反时起到保护电路的作用。直流变换器8采用降压拓扑结构，拓扑结构不仪考虑太阳能电池板2最大功率点电压和蓄电池5最大电压，而且同时得兼顾效率和成本。蓄电池5和LED灯具1之间也是通过LED驱动器9对LED要采用恒流控制方式，考虑到蓄电池电压的波动范围以及LED的工作电压范围，设计电路中采用反激式拓扑结构来保证恒流输出。反激式拓扑的效率一般没有简单的升压或者降压电路高，如果要提升系统的效率，可以通过优化蓄电池电压与LED电压的关系来采用升压或者降压电路，提升效率并进一步降低成本。

本实施例中，整个控制系统通过MCU来实现，MCU的主要工作包括以下几点：一是采用MPPT算法来优化太阳能电池板2工作效率；二是针对蓄电池5不同状态采用合适的充电模式；三是保证LED驱动电路的恒流输出；四是判断白天黑夜并以此来切换蓄电池充电和放电模式；最后就是提供监控保护、温度监测、状态输出和用户控制输入检测等功能。本实施例在实际应用中充电效率比常规的太阳能充电设备要提高30％到50％。