现代化太阳能led路灯系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种现代化太阳能LED路灯系统，属于照明行业领域，解决了传统路灯光效低、耗电量大以及传统智能路灯成本高的问题。主要包括蓄电池、LED负载、太阳能电池板，还包括PIC单片机控制单元、BUCK电路单元、BOOST恒流驱动电路单元。本实用新型利用PIC单片机控制单元定时监测蓄电池电压，通过数字PI算法计算控制恒压所需的占空比控制BUCK电路输出电压恒定，实现恒压充电过程，有效避免防止蓄电池过压充电现象，延长蓄电池使用寿命，此外根据时间调整LED路灯亮度，有效减少蓄电池的用电量，节约能源。本实用新型可广泛应用于照明行业领域。
【专利说明】现代化太阳能LED路灯系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于照明行业领域，具体地说，尤其涉及一种现代化太阳能LED路灯系统。
【背景技术】
[0002]太阳能LED路灯是当前光伏照明的一个研究热点，它将太阳能源与第四代照明光源LED结合在一起，将节能和高效的理念应用到了路灯领域。在光伏照明系统中，普遍采用最大功率点跟踪(MPPT)充电技术，以保证太阳能电池在日照及温度变化时，仍能自动输出最大功率。若一直采用MPPT充电技术进行充电，会产生过压充电现象，不仅蓄电池的使用寿命严重受影响，而且能源利用率低。如果把MPPT充电技术与传统的恒压限流充电方式结合在一起，就会大大提高充电效率。而对于放电部分，则可以根据时间调整路灯亮度，以减少蓄电池用量，虽然现今市面上出现多种智能路灯也可以实现根据时间调整路灯亮度的功能，但其多数结构复杂，设备装备成本高，所以现有技术中仍然存在路灯光效低、耗电量大的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型公开了一种现代化太阳能LED路灯系统，用于解决传统路灯光效低、耗电量大以及传统智能路灯成本高的问题。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]现代化太阳能LED路灯系统，包括蓄电池、LED负载、太阳能电池板，还包括PIC单片机控制单元、BUCK电路单元、BOOST恒流驱动电路单元；
[0006]所述PIC单片机控制单元分别与太阳能电池板、BUCK电路单元、蓄电池、BOOST恒流驱动电路单元电信号连接，定时采样太阳能电池板输出的电压和电流，通过MPPT算法输出需要的扰动占空比并控制BUCK电路单元实现扰动，实现MPPT充电过程；所述PIC单片机控制单元定时检测蓄电池电压，通过数字PI算法计算控制恒压所需的占空比控制BUCK电路单元输出电压恒定，实现恒压充电过程；所述PIC单片机控制单元查询实时时间，给BOOST恒流驱动电路单元提供不同的调光信号改变LED负载亮度；
[0007]所述BUCL电路单元是一种输出电压小于或等于输入电压的单管非隔离式DC-DC电路，BUCL电路单元的输入端与太阳能电池板的输出端电信号连接，BULK电路单元的输出端与蓄电池的输入端相连，BULK电路单元的MOS管信号端与PIC单片机控制单元电信号连接；
[0008]所述BOOST恒流驱动电路单元是输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器，主要由BOOST电路、恒流控制芯片及外围电路组成；B00ST恒流驱动电路单元的输入端与蓄电池、PIC单片机控制单元电信号连接，BOOST恒流驱动电路单元输出端与LED负载连接。
[0009]所述BOOT恒流驱动电路单元内的恒流控制芯片的型号为MAX16834，MAX16834的PWMDIM引脚与PIC单片机控制单元电信号连接。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0011]1.本实用新型利用PIC单片机控制单元定时监测蓄电池电压，通过数字PI算法计算控制恒压所需的占空比控制BUCK电路输出电压恒定，实现恒压充电过程，有效避免防止蓄电池过压充电现象，延长蓄电池使用寿命；
[0012]2.本实用新型利用可根据时间调整LED路灯亮度，有效减少蓄电池用电量，节约能源；
[0013]3.本实用新型结构简单，实现成本低，可广泛应用于照明领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型工作原理框图；
[0015]图2是本实用新型BUCK电路原理图；
[0016]图3是本实用新型BOOST恒流驱动电路原理图。
[0017]图中:1.蓄电池；2.LED负载；3.太阳能电池板；4.PIC单片机控制单元；5.BUCK电路单元；6.BOOST恒流驱动电路单元。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型进一步说明:
[0019]现代化太阳能LED路灯系统，包括蓄电池1、LED负载2、太阳能电池板3，还包括PIC单片机控制单元4、BUCK电路单元5、BOOST恒流驱动电路单元6 ；
[0020]所述PIC单片机控制单元4分别与太阳能电池板3、BUCK电路单元5、蓄电池1、BOOST恒流驱动电路单元6电信号连接，定时采样太阳能电池板3输出的电压和电流，通过MPPT算法输出需要的扰动占空比并控制BUCK电路单元5实现扰动，实现MPPT充电过程；所述PIC单片机控制单元4定时检测蓄电池I电压，通过数字PI算法计算控制恒压所需的占空比控制BUCK电路单元5输出电压恒定，实现恒压充电过程；所述PIC单片机控制单元4查询实时时间，给BOOST恒流驱动电路单元6提供不同的调光信号改变LED负载2亮度；
[0021]所述BUCL电路单元5是一种输出电压小于或等于输入电压的单管非隔离式DC-DC电路，BUCL电路单元5的输入端与太阳能电池板3的输出端电信号连接，BULK电路单元5的输出端与蓄电池I的输入端相连，BULK电路单元5的MOS管信号端与PIC单片机控制单元4电信号连接；
[0022]所述BOOST恒流驱动电路单元6是输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器，主要由BOOST电路、恒流控制芯片及外围电路组成；B00ST恒流驱动电路单元6的输入端与蓄电池1、PIC单片机控制单元4电信号连接，BOOST恒流驱动电路单元6输出端与LED负载2连接。
[0023]所述BOOT恒流驱动电路单元6内的恒流控制芯片的型号为MAX16834，MAX16834的PWMDIM引脚与PIC单片机控制单元4电信号连接，可接受PIC单片机控制单元4的调光信号，实现路灯的亮度调节。
[0024]图2中Ql，Q2场效应管是防反接电子开关，当太阳能电池3或蓄电池I接线错误时，可以有效断开充电电路，防止过流破坏电路元件。
[0025]图3中放电电路主要由BOOST电路、恒流控制芯片MAX16834及其外围电路组成，MAX16834主要功能是实现BOOST电路恒流控制，并提供调光功能。MAX16834的PWMDM引脚可接受单片机的调光信号，实现路灯的亮度调节控制。
[0026]本实用新型按照根据实际需要编好的程序，依次经历MPPT和恒压充电过程，并在夜间准时点亮路灯并调光，加快蓄电池充电速度并节约了蓄电池电量。
[0027]综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种现代化太阳能LED路灯系统，包括蓄电池(1)、LED负载(2)、太阳能电池板(3)，其特征在于:还包括Pic单片机控制单元(4)、BUCK电路单元(5)、BOOST恒流驱动电路单元(6)； 所述PIC单片机控制单元(4)分别与太阳能电池板(3)、BUCK电路单元(5)、蓄电池(1)、B00ST恒流驱动电路单元(6)电信号连接，定时采样太阳能电池板(3)输出的电压和电流，通过MPPT算法输出需要的扰动占空比并控制BUCK电路单元(5)实现扰动，实现MPPT充电过程；所述PIC单片机控制单元(4)定时检测蓄电池⑴电压，通过数字PI算法计算控制恒压所需的占空比控制BUCK电路单元(5)输出电压恒定，实现恒压充电过程；所述PIC单片机控制单元(4)查询实时时间，给BOOST恒流驱动电路单元(6)提供不同的调光信号改变LED负载(2)亮度； 所述BUCL电路单元(5)是一种输出电压小于或等于输入电压的单管非隔离式DC-DC电路，BUCL电路单元(5)的输入端与太阳能电池板(3)的输出端电信号连接，BULK电路单元(5)的输出端与蓄电池(I)的输入端相连，BULK电路单元(5)的MOS管信号端与PIC单片机控制单元(4)电信号连接； 所述BOOST恒流驱动电路单元(6)是输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器，主要由BOOST电路、恒流控制芯片及外围电路组成；B00ST恒流驱动电路单元(6)的输入端与蓄电池(I)、PIC单片机控制单元(4)电信号连接，BOOST恒流驱动电路单元(6)输出端与LED负载⑵连接。
2.根据权利要求1所述的现代化太阳能LED路灯系统，其特征在于:所述BOOT恒流驱动电路单元(6)内的恒流控制芯片的型号为MAX16834，MAX16834的PWMDM引脚与PIC单片机控制单元(4)电信号连接。
【文档编号】F21W131/103GK204031537SQ201420395204
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】唐国良 申请人:扬州市腾飞钢杆照明器材有限公司