一種太陽能路燈控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能路燈控制系統(tǒng)，包括太陽能電池板、蓄電池、控制器、LED燈、電量檢測(cè)模塊、雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器；太陽能電池板通過蓄電池與LED燈連接，控制器通過電量檢測(cè)模塊與蓄電池相連，雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器分別與控制器連接。本發(fā)明集光控開燈、光控關(guān)燈、過充過放保護(hù)功能于一體，性能穩(wěn)定可靠。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)太陽能電池板正對(duì)日照方向，提高了太陽能轉(zhuǎn)化效率；當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)，控制轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)做相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，以免損壞。本發(fā)明不需要鋪設(shè)復(fù)雜的輸電線路，不需市電供電，一次性投入即可利用清潔能源——太陽能提供穩(wěn)定可靠的照明，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
一種太陽能路燈控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，具體是一種太陽能路燈控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]路燈是城市最常見的基礎(chǔ)設(shè)施，在城市的街道上，隨處可見分列在馬路兩旁的路燈。路燈的數(shù)量眾多，且路燈的工作時(shí)間較長(zhǎng)，部分路燈甚至是通宵達(dá)旦的工作。路燈的設(shè)立，需要鋪設(shè)復(fù)雜的低壓輸電線路，不僅耗費(fèi)大量的人力物力，而且線路上的損耗也不可小視。
[0003]太陽能作為一種理想的清潔能源，正迅速得到廣泛應(yīng)用。太陽能電池板可以將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能供負(fù)載使用，由于太陽能受天氣因素的制約較大，太陽光照射時(shí)間、太陽光強(qiáng)度都具有隨機(jī)性、間歇性，要保證太陽能電池板輸出電壓的穩(wěn)定，就必須利用蓄電池組件，在白天有日照時(shí)，將轉(zhuǎn)化的電能存儲(chǔ)到蓄電池組件中，晚上蓄電池組件放電給負(fù)載路燈。如果遇到連續(xù)陰雨天氣，對(duì)蓄電池的容量要求就越大，而太陽能電池組容量越大，所需成本就越高，因此，如何合理控制蓄電池的充放電以保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行是目前迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能路燈控制系統(tǒng)，集光控開燈、光控關(guān)燈、過充過放保護(hù)功能于一體，性能穩(wěn)定可靠。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種太陽能路燈控制系統(tǒng)，包括太陽能電池板、蓄電池、控制器、LED燈、電量檢測(cè)模塊、雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器；所述太陽能電池板通過蓄電池與LED燈連接，所述控制器通過電量檢測(cè)模塊與蓄電池相連，所述雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器分別與控制器連接。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述控制器包括處理器、轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、充電模塊、放電模塊和存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊包括不同經(jīng)瑋度的地理位置的四季光照角度數(shù)據(jù)庫(kù)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、充電模塊、放電模塊、存儲(chǔ)模塊分別與處理器連接。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:還包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，所述太陽能電池板固定在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)與控制器相連。
[0009]所述的太陽能路燈控制系統(tǒng)的控制方法，包括蓄電池充電控制方法和蓄電池放電控制方法，具體如下:
[0010](I)蓄電池充電控制方法，包括以下步驟:
[0011]11)處理器根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)到的光照強(qiáng)度判斷是否是白天，如果是則執(zhí)行對(duì)蓄電池充電，如果不是則結(jié)束；
[0012]12)充電過程中，處理器根據(jù)電量檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電量并控制充電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行充電保護(hù):當(dāng)蓄電池電量為90%以下時(shí)，采用高占空比充電；當(dāng)蓄電池電量為90-95 %之間時(shí)，采用低占空比浮充；當(dāng)蓄電池電量為95 % -100 %之間時(shí)，采用超低占空比浮充；當(dāng)蓄電池電量為100%時(shí)則充電完成；在整個(gè)充電過程中，處理器根據(jù)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)控制轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，使得太陽能電池板正對(duì)太陽光照射方向；
[0013](2)所述蓄電池放電控制方法，包括以下步驟:
[0014]21)處理器根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)的光照強(qiáng)度判斷是否是黑夜，如果是則執(zhí)行蓄電池放電給LED燈，如果不是則結(jié)束；
[0015]22)放電過程中，處理器根據(jù)電量檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電量并控制放電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行放電保護(hù):當(dāng)蓄電池電量為90%以上時(shí)，采用低于額定電流15%的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量為85-90 %之間時(shí)，采用低于額定電流20 %的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量為80% -85%之間時(shí)，采用低于額定電流25%的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量低于30%時(shí)，停止放電給LED燈；在此放電過程中，當(dāng)蓄電池電量低于80%時(shí)，處理器還根據(jù)雷達(dá)傳感器傳來的數(shù)據(jù)，判斷LED燈光照區(qū)域內(nèi)是否有移動(dòng)物體，如果有，則采用低于額定電流25 %的電流放電給LED燈，如果無則采用低于額定電流40 %的電流放電給LED 燈。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述處理器接收到風(fēng)速傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)后，判斷風(fēng)速是否大于設(shè)定的風(fēng)速閾值，如果是，處理器控制轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)到與風(fēng)向水平的角度，以免損壞；如果不是則結(jié)束。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]本發(fā)明集光控開燈、光控關(guān)燈、過充過放保護(hù)功能于一體，性能穩(wěn)定可靠。
[0019]本發(fā)明根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器判斷白天還是黑夜，可以實(shí)時(shí)根據(jù)光照強(qiáng)度進(jìn)行開關(guān)燈的控制，有效解決了雨天、霧天等陰沉如黑夜的白天需要照明的問題，較之傳統(tǒng)的時(shí)間控制開關(guān)燈更加人性化。
[0020]本發(fā)明通過控制器控制電量檢測(cè)模塊檢測(cè)蓄電池的電量，雷達(dá)傳感器探測(cè)路燈周圍是否有人，有效控制了蓄電池的充放電過程、LED燈的亮度等，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
[0021]本發(fā)明通過預(yù)存有當(dāng)?shù)厮募镜娜照战嵌葦?shù)據(jù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)太陽能電池板正對(duì)日照方向，提高光轉(zhuǎn)化效率。本發(fā)明還通過風(fēng)速傳感器及時(shí)檢測(cè)風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)，控制轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)做相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，從而避免了不必要的損壞，提高太陽能路燈的節(jié)能功效。
[0022]本發(fā)明不需要鋪設(shè)復(fù)雜的輸電線路，不需市電供電，一次性投入即可利用清潔能源一一太陽能提供穩(wěn)定可靠的照明，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，可應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、空曠戶外空間的照明需求。
【附圖說明】
[0023]圖1是一種太陽能路燈控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2是一種太陽能路燈控制系統(tǒng)的控制器結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種太陽能路燈控制系統(tǒng)，包括太陽能電池板、蓄電池、控制器、LED燈、電量檢測(cè)模塊、雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器；太陽能電池板通過蓄電池與LED燈連接，控制器通過電量檢測(cè)模塊與蓄電池相連，雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器分別與控制器連接；太陽能路燈控制系統(tǒng)還包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，太陽能電池板固定在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)與控制器相連。
[0027]請(qǐng)參閱圖2，控制器包括處理器、轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、充電模塊、放電模塊和存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊包括不同經(jīng)瑋度的地理位置的四季光照角度數(shù)據(jù)庫(kù)，轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、充電模塊、放電模塊、存儲(chǔ)模塊分別與處理器連接。
[0028]所述的太陽能路燈控制系統(tǒng)的控制方法，包括蓄電池充電控制方法和蓄電池放電控制方法，具體如下:
[0029](I)蓄電池充電控制方法，包括以下步驟:
[0030]11)處理器根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)到的光照強(qiáng)度判斷是否是白天，如果是則執(zhí)行對(duì)蓄電池充電，如果不是則結(jié)束；
[0031]12)充電過程中，處理器根據(jù)電量檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電量并控制充電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行充電保護(hù):當(dāng)蓄電池電量為90%以下時(shí)，采用高占空比充電；當(dāng)蓄電池電量為90-95 %之間時(shí)，采用低占空比浮充；當(dāng)蓄電池電量為95 % -100 %之間時(shí)，采用超低占空比浮充；當(dāng)蓄電池電量為100%時(shí)則充電完成；在整個(gè)充電過程中，處理器根據(jù)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)控制轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，使得太陽能電池板正對(duì)太陽光照射方向；
[0032](2)所述蓄電池放電控制方法，包括以下步驟:
[0033]21)處理器根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)的光照強(qiáng)度判斷是否是黑夜，如果是則執(zhí)行蓄電池放電給LED燈，如果不是則結(jié)束；
[0034]22)放電過程中，處理器根據(jù)電量檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電量并控制放電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行放電保護(hù):當(dāng)蓄電池電量為90%以上時(shí)，采用低于額定電流15%的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量為85-90 %之間時(shí)，采用低于額定電流20 %的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量為80% -85%之間時(shí)，采用低于額定電流25%的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量低于30%時(shí)，停止放電給LED燈；在此放電過程中，當(dāng)蓄電池電量低于80%時(shí)，處理器還根據(jù)雷達(dá)傳感器傳來的數(shù)據(jù)，判斷LED燈光照區(qū)域內(nèi)是否有移動(dòng)物體，如果有，則采用低于額定電流25 %的電流放電給LED燈，如果無則采用低于額定電流40 %的電流放電給LED 燈。
[0035]在上述控制方法中，還包括所述處理器接收到風(fēng)速傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)后，判斷風(fēng)速是否大于設(shè)定的風(fēng)速閾值，如果是，處理器控制轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)到與風(fēng)向水平的角度，以免損壞；如果不是則結(jié)束。
[0036]本發(fā)明集光控開燈、光控關(guān)燈、過充過放保護(hù)功能于一體，性能穩(wěn)定可靠。
[0037]本發(fā)明根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器判斷白天還是黑夜，可以實(shí)時(shí)根據(jù)光照強(qiáng)度進(jìn)行開關(guān)燈的控制，有效解決了雨天、霧天等陰沉如黑夜的白天需要照明的問題，較之傳統(tǒng)的時(shí)間控制開關(guān)燈更加人性化。
[0038]本發(fā)明通過控制器控制電量檢測(cè)模塊檢測(cè)蓄電池的電量，雷達(dá)傳感器探測(cè)路燈周圍是否有人，有效控制了蓄電池的充放電過程、LED燈的亮度等，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
[0039]本發(fā)明通過預(yù)存有當(dāng)?shù)厮募镜娜照战嵌葦?shù)據(jù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)太陽能電池板正對(duì)日照方向，提高光轉(zhuǎn)化效率。本發(fā)明還通過風(fēng)速傳感器及時(shí)檢測(cè)風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)，控制轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)做相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，從而避免了不必要的損壞，提高太陽能路燈的節(jié)能功效。
[0040]本發(fā)明不需要鋪設(shè)復(fù)雜的輸電線路，不需市電供電，一次性投入即可利用清潔能源一一太陽能提供穩(wěn)定可靠的照明，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，可應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、空曠戶外空間的照明需求。
[0041]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0042]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能電池板、蓄電池、控制器、LED燈、電量檢測(cè)模塊、雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器；所述太陽能電池板通過蓄電池與LED燈連接，所述控制器通過電量檢測(cè)模塊與蓄電池相連，所述雷達(dá)傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和風(fēng)速傳感器分別與控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括處理器、轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、充電模塊、放電模塊和存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊包括不同經(jīng)瑋度的地理位置的四季光照角度數(shù)據(jù)庫(kù)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、充電模塊、放電模塊、存儲(chǔ)模塊分別與處理器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，所述太陽能電池板固定在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)與控制器相連。4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的太陽能路燈控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括蓄電池充電控制方法和蓄電池放電控制方法，具體如下: (1)蓄電池充電控制方法，包括以下步驟: 11)處理器根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)到的光照強(qiáng)度判斷是否是白天，如果是則執(zhí)行對(duì)蓄電池充電，如果不是則結(jié)束； 12)充電過程中，處理器根據(jù)電量檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電量并控制充電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行充電保護(hù):當(dāng)蓄電池電量為90%以下時(shí)，采用高占空比充電；當(dāng)蓄電池電量為90-95%之間時(shí)，采用低占空比浮充；當(dāng)蓄電池電量為95% -100%之間時(shí)，采用超低占空比浮充；當(dāng)蓄電池電量為100%時(shí)則充電完成；在整個(gè)充電過程中，處理器根據(jù)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)控制轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，使得太陽能電池板正對(duì)太陽光照射方向； (2)所述蓄電池放電控制方法，包括以下步驟: 21)處理器根據(jù)光照強(qiáng)度傳感器檢測(cè)的光照強(qiáng)度判斷是否是黑夜，如果是則執(zhí)行蓄電池放電給LED燈，如果不是則結(jié)束； 22)放電過程中，處理器根據(jù)電量檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電量并控制放電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行放電保護(hù):當(dāng)蓄電池電量為90%以上時(shí)，采用低于額定電流15%的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量為85-90%之間時(shí)，采用低于額定電流20%的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量為80% -85%之間時(shí)，采用低于額定電流25%的電流放電給LED燈；當(dāng)蓄電池電量低于30 %時(shí)，停止放電給LED燈；在此放電過程中，當(dāng)蓄電池電量低于80 %時(shí)，處理器還根據(jù)雷達(dá)傳感器傳來的數(shù)據(jù)，判斷LED燈光照區(qū)域內(nèi)是否有移動(dòng)物體，如果有，則采用低于額定電流25 %的電流放電給LED燈，如果無則采用低于額定電流40 %的電流放電給LED燈。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能路燈控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述處理器接收到風(fēng)速傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)后，判斷風(fēng)速是否大于設(shè)定的風(fēng)速閾值，如果是，處理器控制轉(zhuǎn)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)到與風(fēng)向水平的角度，以免損壞；如果不是則結(jié)束。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK105992433SQ201510061318
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日
【發(fā)明人】陳江華, 張宏, 陳韻竹
【申請(qǐng)人】中能世華(北京)節(jié)能科技有限公司