[发明专利]一种LED太阳能路灯的充、放电控制系统

说明书

技术领域

    本发明涉及一种LED太阳能路灯的充、放电控制系统。 

  

背景技术

    太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染等优点，正得到迅速的推广应用。LED具有体积小而坚固耐用，耗电量低、使用奉命长、环保、光色性能好等特点。有资料显示，每年用于照明的电力在3000亿度以上，若采用LED照明，每年就可以节约1/3的照明用电，基本上相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。由于太阳能电池板输出的是直流电能，而LED也是直流驱动光源，两者的结合更能提高整个系统的效率，降低产品成本，所以LED太阳能路灯越来越受到人们的重视，特别是政府相关部门的青睐。但是，现有的LED 太阳能路灯控制系统存在不能准确的控制路灯的充、放电时机，导致控制系统混乱。 

  

发明内容　

    为克服上述缺陷，本发明提供了一种新的能准确的控制太阳能路灯充、放电时机的LED太阳能路灯充、放电控制系统。

一种LED 太阳能路灯的充、放电控制系统，该充、放电控制系统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端的电压选择不同的充电模式，如当充电电压高于保护电压15V时，自动关断对蓄电池的充电；当电压掉至维护电压13.2V时，蓄电池进入浮充状态；当电压低于维护电压13.2V后浮充关闭，进入均充状态； 

在放电过程中，首先保证在晚上12点前开通两路负载，12点后开通一路负载，并且当蓄电池电压低于保护电压11V时，控制系统自动切换到市电供电系统或关闭负载开关以保护蓄电池不受损坏。

    采用本发明充、放电控制系统能准确的控制蓄电池的充、放电时机，解决了因控制不准确导致控制系统混乱的情形。 

  

附图说明

图1为本发明充、放电控制系统的流程图。 

  

具体实施方式

　　LED太阳能路灯由太阳能电池、路灯控制器、蓄电池、市电供电和LED路灯五部分组成，其中太阳能电池用于把太阳光能转换成电能，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，也就是能从太阳能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，晚上或阴雨天控制系统的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LED太阳能路灯运行情况的优劣，而太阳能路灯控制器中的充、放电控制系统则是控制器的核心所在。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，在蓄电池电量不足时，自动切换到市电供电系统;防止蓄电池过充和过放，具有短路保护和反接保护功能等。 

　　根据需要实现的控制功能，本发明使用STM8单片机对LED太阳能路灯系统进行控制。STM8单片机主要完成的功能包括检测蓄电池两端电压并根据不同状态采用不同的充电模式;判断白天黑夜并以此来切换蓄电池充电和放电模式以及切换到市电供电系统。 

　　太阳能路灯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端的电压选择不同的充电模式，如当充电电压高于保护电压15V时，自动关断对蓄电池的充电，此后当电压掉至维护电压13.2V时，蓄电池进入浮充状态，当电压低于维护电压13.2V后浮充关闭，进入均充状态。 

在放电过程中，首先保证在晚上12点前开通两路负载，12点后开通一路负载，并且当蓄电池电压低于保护电压11V时，控制系统自动切换到市电供电系统或关闭负载开关以保护蓄电池不受损坏。因此，充电管理和放电管理是控制系统中的关键，LED太阳能路灯控制系统的充、放电流程如图1所示。 

太阳能作为取之不尽、用之不竭的清洁能源，必将得到人们越来越多的关注和利用，高效环保的太阳能LED路灯也将成为更多市政改扩建工程的首选。