[发明专利]基于太阳能板信号采样的自适应分时调光控制系统及方法

说明书

本发明涉及基于太阳能板信号采样的自适应分时调光控制系统及方法，此系统包括太阳能电池板、太阳能板信号采集处理模块、充电管理模块、电池组、电源管理模块、主控管理模块以及照明系统；主控管理模块分别与照明系统、充电管理模块以及太阳能板信号采集处理模块信号连接，电源管理模块分别与照明系统以及电池组电连接，充电管理模块分别与电池组以及太阳能电池板电连接，太阳能电池板与太阳能板信号采集处理模块信号连接。其无需光感元件，系统能够根据历史的照明工作时间来决定系统是处于充电状态或照明状态（调光），降低了成本，具有极大的经济推广价值。

技术领域

本发明涉及调光控制系统技术领域，尤其是涉及基于太阳能板信号采样的自适应分时调光控制系统及方法。

背景技术

太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。单体太阳能电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体太阳能电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能板(也叫太阳能电池组件)多个太阳能电池片按组装的组装件,是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。

现有的技术中，传统的太阳能板供电的照明系统，一般都采用光感元件来感知光强，根据光强信号判别日夜区别，并根据此光强信号，若光强信号较强，则进入充电状态，系统将太阳能板接收到的光能转换为电能给内置电池充电，此阶段照明系统不工作；如光强信号低至某个阈值，则进入照明状态，内置电池放电供照明系统工作，系统根据此较弱的光强信号，控制照明系统调光输出。然而光感元件不仅环境适应性差，使用寿命短，而且价格昂贵，因此，亟需一种无需光感元件的系统根据历史的照明工作时间来决定系统是处于充电状态或照明状态。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供基于太阳能板信号采样的自适应分时调光控制系统及方法，其无需光感元件，系统能够根据历史的照明工作时间来决定系统是处于充电状态或照明状态(调光)，降低了成本，具有极大的经济推广价值。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

基于太阳能板信号采样的自适应分时调光控制系统，包括太阳能电池板、太阳能板信号采集处理模块、充电管理模块、电池组、电源管理模块、主控管理模块以及照明系统；

所述主控管理模块分别与所述照明系统、充电管理模块以及太阳能板信号采集处理模块信号连接，所述电源管理模块分别与所述照明系统以及所述电池组电连接，所述充电管理模块分别与所述电池组以及所述太阳能电池板电连接，所述太阳能电池板与所述太阳能板信号采集处理模块信号连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述信号采集处理模块用于负责采集所述太阳能电池板的电压，并且对所采集的信号进行放大和调理后送至所述主控管理模块，所述主控管理模块根据反馈信号的大小判定当前为白天或夜晚，从而选择进入充电状态或照明状态。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主控管理模块内设置有调光算法确定系统当前照明状态的水平。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述调光算法可根据前若干天的开关灯时间来计算出当天所需的各个时段的调光水平及时间长度，具体如下：

当天开灯时间

其中为前n-1天(可设定为15天)的开灯时间权重；

N_i为前n-1天(可设定为15天)的实际开灯时间；

调光时序：