本發明涉及一種由太陽能提供電能的大功率LED照明燈,具體地說是涉及一種自動化程度高且節能降耗的太陽能LED照明燈。
背景技術:
LED的量產流明已經接近甚至超越了傳統光源,近年來進入了加速發展的快車道,同時,隨著太陽能光伏的生產工藝不斷成熟,光伏電池的價格直線下降,光伏電池的應用已經向各個領域普及,因此一個新興的產業——太陽能LED照明引起了相關產業人士的高度關注,太陽能LED照明充分結合了LED和太陽能兩項綠色能源的優點,在某些場合成為了最佳解決方案。太陽能LED照明燈目前的主要應用產品是太陽能LED路燈、太陽能LED庭院燈、太陽能黑光LED殺蟲燈、太陽能LED交通信號燈等。太陽能LED照明燈涉及光伏電池、LED照明燈、蓄電池、控制器等多個領域,而最為關鍵的技術之一在于對于太陽能的充放電控制,因此對于控制器的設計一直是業者研究的技術之一,以使太陽能LED照明燈能夠更有效的節能并易于控制。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明提供了一種太陽能LED照明燈,該太陽能LED照明燈自動化程度高,且具有節能降耗的優點。
本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種太陽能LED照明燈,具有光伏電池板、蓄電池、LED照明燈和智能控制器,所述光伏電池板、蓄電池和LED照明燈皆與所述智能控制器電性連接,所述智能控制器控制所述光伏電池板、蓄電池和LED照明燈,所述智能控制器的核心為微電腦處理器,所述微電腦處理器自帶脈沖寬度調制(PWM)控制,所述智能控制器內設有光伏電池板電壓偵測電路、蓄電池電壓偵測電路、放電控制電路和充電控制電路;
所述光伏電池板電壓偵測電路同時與光伏電池板和微電腦處理器電性連接,所述微電腦處理器控制所述光伏電池板電壓偵測電路偵測光伏電池板電壓;
所述蓄電池電壓偵測電路同時與蓄電池和微電腦處理器電性連接,所述微電腦處理器控制所述蓄電池電壓偵測電路偵測蓄電池電壓;
所述放電控制電路同時與蓄電池電量輸出端和微電腦處理器電性連接,所述蓄電池電量輸出端與LED照明燈電性連接,所述放電控制電路上設有放電金氧半場效晶體管開關(放電MOSFET開關),所述微電腦處理器控制所述放電金氧半場效晶體管開關的通斷;
所述充電控制電路同時與蓄電池、光伏電池板和微電腦處理器電性連接,所述充電控制電路上設有充電金氧半場效晶體管開關(充電MOSFET開關),所述微電腦處理器控制所述充電金氧半場效晶體管開關的通斷;
當光伏電池板電壓大于蓄電池電壓且蓄電池電壓小于蓄電池過充保護電壓時,微電腦處理器控制充電金氧半場效晶體管開關(充電MOSFET開關)導通,蓄電池開始充電,微電腦處理器采用自帶脈沖寬度調制(PWM)控制蓄電池充電,確保充電曲線符合蓄電池充電U/I曲線,提高了蓄電池的使用壽命,當蓄電池電壓大于蓄電池過充保護電壓時,微電腦處理器控制充電金氧半場效晶體管開關(充電MOSFET開關)斷開,蓄電池充電完成;
所述微電腦處理器控制所述蓄電池放電(即給LED照明燈供電)有光控和時控兩種控制模式:
光控模式:微電腦處理器內部設定有光伏電池板在天黑時所對應的電壓為光伏電池板天黑電壓以及光伏電池板在天亮時所對應的電壓為光伏電池板天亮電壓,當光伏電池板電壓小于所述光伏電池板天黑電壓且蓄電池電壓大于蓄電池過充保護電壓時,所述微電腦處理器控制放電金氧半場效晶體管開關(放電MOSFET開關)導通,蓄電池供電給所述LED照明燈,LED照明燈開始工作;當光伏電池板電壓大于所述光伏電池板天亮電壓時,所述微電腦處理器控制放電金氧半場效晶體管開關(放電MOSFET開關)斷開,可在微電腦處理器中設定一延遲時間,如設定延遲時間為十分鐘,待延遲時間過后光伏電池板電壓仍大于光伏電池板天亮電壓的話,再斷開放電MOSFET開關,以防止車燈的干擾,LED照明燈熄滅;
時控模式:所述微電腦處理器能夠設定放電時間,放電時間到后微電腦處理器控制所述放電金氧半場效晶體管開關(放電MOSFET開關)斷開,如設定放電時間為五小時,那么蓄電池給LED照明燈供電五小時后,放電MOSFET開關斷開,蓄電池就會停止放電,LED照明燈熄滅;
所述微電腦處理器采用自帶脈沖寬度調制(PWM)控制蓄電池放電以根據不同時段調節LED照明燈亮度,根據時段來調節LED照明燈光線強度,確保在人員高峰期的時段LED照明燈光線較亮,在人少的時段LED照明燈光線較弱,以達到節能的效果。
本發明的進一步技術方案是:
所述智能控制器內設有溫度偵測電路,所述溫度偵測電路同時與所述微電腦處理器和蓄電池電性連接,所述微電腦處理器控制所述溫度偵測電路偵測蓄電池溫度,微電腦處理器根據蓄電池溫度對蓄電池充放電控制作出溫度補償。
所述智能控制器內設有電流偵測模塊,所述電流偵測模塊同時與所述微電腦處理器和蓄電池電性連接,所述微電腦處理器控制所述電流偵測模塊偵測所述蓄電池的充、放電電流。
所述智能控制器設有LED指示燈模塊,所述LED指示燈模塊與所述微電腦處理器電性連接,所述微電腦處理器控制所述LED指示燈模塊指示太陽能LED照明燈的工作狀態,如蓄電池充電、放電、欠壓及蓄電池的剩余電量等。
所述智能控制器設有用于選擇控制模式及設定工作時間的開關組合。
所述微電腦處理器為單片機。
所述蓄電池為磷酸鐵鋰蓄電池。
本發明的有益效果是:本發明的太陽能LED照明燈的智能控制器可以選擇時控和光控兩種控制模式,使得LED照明燈自動在夜間開燈,在清晨關燈,并能控制開燈時間,實現了智能化自動控制;由于智能控制器的微電腦處理器采用自帶脈沖寬度調制控制蓄電池放電以根據不同時段調節LED照明燈亮度,可以確保在人員高峰期的時段LED照明燈光線較亮,在人少的時段LED照明燈光線較弱,以達到節能的效果,而且,所設的延時功能能夠排除車燈照射等因素的干擾;由于智能控制器的微電腦處理器采用自帶脈沖寬度調制控制蓄電池充電,確保充電曲線符合蓄電池充電U/I曲線,提高了蓄電池的使用壽命;該太陽能LED照明燈還帶有過電流、過壓、欠壓保護以及溫度保護。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明的結構示意圖;
圖2為本發明所述智能控制器原理圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例:一種太陽能LED照明燈,具有光伏電池板2、蓄電池3、LED照明燈4和智能控制器1,所述光伏電池板2、蓄電池3和LED照明燈4皆與所述智能控制器1電性連接,所述智能控制器控制所述光伏電池板、蓄電池和LED照明燈,所述智能控制器1的核心為微電腦處理器11,所述微電腦處理器自帶脈沖寬度調制(PWM)控制,所述智能控制器1內設有光伏電池板電壓偵測電路12、蓄電池電壓偵測電路13、放電控制電路14和充電控制電路15;
所述光伏電池板電壓偵測電路12同時與光伏電池板2和微電腦處理器11電性連接,所述微電腦處理器11控制所述光伏電池板電壓偵測電路12偵測光伏電池板2電壓;
所述蓄電池電壓偵測電路13同時與蓄電池3和微電腦處理器11電性連接,所述微電腦處理器11控制所述蓄電池電壓偵測電路13偵測蓄電池3電壓;
所述放電控制電路14同時與蓄電池電量輸出端31和微電腦處理器11電性連接,所述蓄電池電量輸出端31與LED照明燈4電性連接,所述放電控制電路14上設有放電金氧半場效晶體管開關16(放電MOSFET開關),所述微電腦處理器11控制所述放電金氧半場效晶體管開關16的通斷;
所述充電控制電路15同時與蓄電池3、光伏電池板2和微電腦處理器11電性連接,所述充電控制電路15上設有充電金氧半場效晶體管開關17(充電MOSFET開關),所述微電腦處理器11控制所述充電金氧半場效晶體管開關17的通斷;
當光伏電池板電壓大于蓄電池電壓且蓄電池電壓小于蓄電池過充保護電壓時,微電腦處理器11控制充電金氧半場效晶體管開關17(充電MOSFET開關)導通,蓄電池3開始充電,微電腦處理器11采用自帶脈沖寬度調制(PWM)控制蓄電池充電,確保充電曲線符合蓄電池充電U/I曲線,提高了蓄電池的使用壽命,當蓄電池電壓大于蓄電池過充保護電壓時,微電腦處理器11控制充電金氧半場效晶體管開關17(充電MOSFET開關)斷開,蓄電池充電完成;
所述微電腦處理器11控制所述蓄電池3放電(即給LED照明燈供電)有光控和時控兩種控制模式:
光控模式:微電腦處理器11內部設定有光伏電池板在天黑時所對應的電壓為光伏電池板天黑電壓以及光伏電池板在天亮時所對應的電壓為光伏電池板天亮電壓,當光伏電池板電壓小于所述光伏電池板天黑電壓且蓄電池電壓大于蓄電池過充保護電壓時,所述微電腦處理器11控制放電金氧半場效晶體管開關16(放電MOSFET開關)導通,蓄電池3供電給所述LED照明燈4,LED照明燈開始工作;當光伏電池板電壓大于所述光伏電池板天亮電壓時,所述微電腦處理器11控制放電金氧半場效晶體管開關16(放電MOSFET開關)斷開,可在微電腦處理器中設定一延遲時間,如設定延遲時間為十分鐘,待延遲時間過后光伏電池板電壓仍大于光伏電池板天亮電壓的話,再斷開放電MOSFET開關,以防止車燈的干擾,LED照明燈4熄滅;
時控模式:所述微電腦處理器11能夠設定放電時間,放電時間到后微電腦處理器11控制所述放電金氧半場效晶體管開關16(放電MOSFET開關)斷開,如設定放電時間為五小時,那么蓄電池給LED照明燈供電五小時后,放電MOSFET開關斷開,蓄電池就會停止放電,LED照明燈4熄滅;
所述微電腦處理器11采用自帶脈沖寬度調制(PWM)控制蓄電池放電以根據不同時段調節LED照明燈4亮度,根據時段來調節LED照明燈光線強度,確保在人員高峰期的時段LED照明燈光線較亮,在人少的時段LED照明燈光線較弱,以達到節能的效果。
所述智能控制器1內設有溫度偵測電路18,所述溫度偵測電路18同時與所述微電腦處理器11和蓄電池3電性連接,所述微電腦處理器11控制所述溫度偵測電路18偵測蓄電池3溫度,微電腦處理器11根據蓄電池溫度對蓄電池充放電控制作出溫度補償。
所述智能控制器1內設有電流偵測模塊19,所述電流偵測模塊19同時與所述微電腦處理器11和蓄電池3電性連接,所述微電腦處理器11控制所述電流偵測模塊19偵測所述蓄電池的充、放電電流。
所述智能控制器1設有LED指示燈模塊20,所述LED指示燈模塊20與所述微電腦處理器11電性連接,所述微電腦處理器控制所述LED指示燈模塊指示太陽能LED照明燈的工作狀態,如蓄電池充電、放電、欠壓及蓄電池的剩余電量等。
所述智能控制器設有用于選擇控制模式及設定工作時間的開關組合。
所述微電腦處理器為單片機。
所述蓄電池為磷酸鐵鋰蓄電池。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。