专利名称：太阳能led路灯控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电能变换装置中的路灯控制器，尤其涉及使用太阳能的LED 路灯控制器。
二背景技术：
将发光二极管LED和太阳能结合得到的太阳能LED路灯系统，在日照充足时， 将太阳能电池产生的电能存放在蓄电池中，然后在夜间将电能传递给发光二极管用于 照明。这种路灯照明系统，绿色环保，具有广阔的市场和良好的发展前景。
传统太阳能LED路灯系统，是将太阳能电池、LED与蓄电池直接连接，带来了 两方面的不良影响 一方面，没有采用最大功率点跟踪控制，影响了太阳能电池板的 工作特性，对太阳能电池板利用率低，縮短了 LED路灯的照明时长；另一方面，由 于蓄电池电压不稳定，LED的工作电流随蓄电池电压变化而变化，导致LED工作不 稳定，縮短了LED路灯的使用寿命。
三
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可以实现提高太阳能路灯系统中太阳能电池板和 LED利用效率的太阳能路灯控制器。
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型设计了一种太阳能LED路灯控制器， 包括太阳能电池板l、控制电路2、 LED路灯3，控制电路2的输入侧与太阳能电池板1 连接；控制电路2的输出侧与LED路灯3相连；控制电路2中，第一继电开关S1的一端 与太阳能电池板l的阳极相连；第一继电开关S1的另一端、第二继电开关S2的一端同 时连接与第一电感L1的一端；第二继电开关开关S2的另一端连接于第一蓄电池C1的 阳极；第一电感L1的另一端、第一功率管Q1的阳极、第三继电开关S3的一端、第二 二极管D2的阳极连接在一起；第三继电开关S3的另一端接第一二极管D1的阳极；第 一二极管D1的阴极连接到第一蓄电池C1的阳极；第二二极管D2的阴极、滤波电容C2 的阳极同时连接到第四继电开关S4的一端；第四继电开关S4的另一端连接到LED路灯 3的阳极；太阳能电池板l的阴极、第一功率开关Q1的阴极、第一蓄电池C1的阴极、 滤波电容C2的阴极、LED路灯3的阴极连接在一起。当日照充足时，控制电路2工作于充电状态，给第一蓄电池C1充电第一继电开 关S1闭合导通，第二继电开关S2和第三继电开关S3关断截止，此时控制电路2中，第 一电感L1、第一功率管Q1、第一二极管Dl构成一个boost升压电路，通过调整第一功 率管Q1的占空比，实现对太阳能电池板1光伏发电的最大功率点跟踪MPPT控制，将 太阳能电池板l输出电压升高，对第一蓄电池C1进行充电。
当日照不足时，控制电路2工作于照明状态，通过第一蓄电池C1提供电能，LED 路灯(3)工作第一继电开关S1关断截止，第二继电开关S2和第三继电开关S3闭合 导通，此时控制电路2中，第一电感L1、第一功率管Q1、第二二极管D2、滤波电容 C2构成一个boost升压电路，通过调整第一功率管Q1的占空比，将第一蓄电池C1输出 电压升高并稳定在固定值，从而实现LED路灯(3)的恒流工作。
有益效果本实用新型是一种用于太阳能照明的太阳能LED路灯控制器，具有 如下优点(1)电路包含从太阳能电池板到蓄电池的boost升压电路，可实现光伏发 电的MPPT控制，提高太阳能电池板的利用率，增加LED路灯发光时长；(2)电路包 含从蓄电池到LED路灯的boost升压电路，实现了LED路灯的恒流工作，提高了照明 质量，延长了LED使用寿命；(3)整个电路使用功率器件较少，结构简单，开销小， 易于实现。
四
图1是本实用新型的太阳能LED路灯控制器结构图，标号名称1.太阳能电池
板；2.控制电路；3丄ED路灯；
图2是本实用新型的太阳能LED路灯控制器两种工作状态示意图(a)为充电 状态、(b)为照明状态；
图3是本实用新型的太阳能LED路灯控制器的工作模态图。
五具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步描述。
如附图1所示，本实施例的太阳能LED路灯控制器，其特征在于，包括太阳能 电池板l、控制电路2、 LED路灯3，控制电路2的输入侧与太阳能电池板1连接； 控制电路2的输出侧与LED路灯3相连；控制电路2中，第一继电开关Sl的一端与 太阳能电池板1的阳极相连；第一继电开关Sl的另一端、第二继电开关S2的一端同 时连接与第一电感L1的一端；第二继电开关开关S2的另一端连接于第一蓄电池C1 的阳极；第一电感L1的另一端、第一功率管Q1的阳极、第三继电开关S3的一端、 第二二极管D2的阳极连接在一起；第三继电开关S3的另一端接第一二极管Dl的阳
极；第一二极管D1的阴极连接到第一蓄电池C1的阳极；第二二极管D2的阴极、滤 波电容C2的阳极同时连接到第四继电开关S4的一端；第四继电开关S4的另一端连 接到LED路灯3的阳极；太阳能电池板1的阴极、第一功率开关Ql的阴极、第一 蓄电池C1的阴极、滤波电容C2的阴极、LED路灯3的阴极连接在一起。 如附图2 (a)所示，当日照充足时，第一继电开关Sl闭合导通，第二继电开关S2 关断截止，第三继电开关S3关断截止，此时控制电路2中，第一电感L1、第一功率 管Q1、第一二极管D1构成一个boost升压电路，将太阳能电池板l输出电压升高， 对第一蓄电池C1进行充电；LED路灯3不工作；对太阳能电池板l实施最大功率点 跟踪MPPT控制，电路包括工作模态I和工作模态II:
1. 工作模态I
如图3 (a)所示，第一功率管S1导通，太阳能电池板1对第一电感L1充电储 能，Ll电流线性上升；第一二极管D1截止。
2. 工作模态II
如图3 (b)所示，第一功率开关管S1关断截止，第一二极管D1导通，太阳能 电池板1和第一电感L1储能向第一蓄电池C1充电，第一电感L1电流线性下降。
如附图2 (b)所示，当日照不足时，第一继电开关Sl关断截止，第二继电开 关S2和第三继电开关S3闭合导通，此时控制电路2中，第一电感L1、第一功率管 Ql、第二二极管D2、滤波电容C2构成一个boost升压电路，通过调整第一功率管 Ql的占空比，将第一蓄电池C1输出电压升高并稳定在固定值，从而实现LED路灯 (3)的恒流工作，电路包括工作模态III和工作模态IV:
3. 工作模态III
如图3 (c)所示，第一功率管S1导通，第一蓄电池C1对第一电感L1充电储 能，Ll电流线性上升；第二二极管D2截止;LED路灯电流由滤波电容C2提供。
4. 工作模态IV
如图3 (d)所示，第一功率开关管S1关断截止，第二二极管D2导通，第一蓄 电池Cl和第一电感Ll储能向滤波电容C2和LED路灯释放，第一电感Ll电流线性 下降。
虽然本实用新型通过实施例进行了描述，但实施例并非用来限定本实用新型。本 领域技术人员可在本实用新型的精神的范围内，做出各种变形和改进，因此本实用新 型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
权利要求1、一种太阳能LED路灯控制器，其特征在于包括太阳能电池板(1)、控制电路(2)、LED路灯(3)，控制电路(2)的输入侧与太阳能电池板(1)连接；控制电路(2)的输出侧与LED路灯(3)相连；控制电路(2)中，第一继电开关Sl的一端与太阳能电池板(1)的阳极相连；第一继电开关S1的另一端、第二继电开关S2的一端同时连接与第一电感L1的一端；第二继电开关开关S2的另一端连接于第一蓄电池C1的阳极；第一电感L1的另一端、第一功率管Q1的阳极、第三继电开关S3的一端、第二二极管D2的阳极连接在一起；第三继电开关S3的另一端接第一二极管D1的阳极；第一二极管D1的阴极连接到第一蓄电池C1的阳极；第二二极管D2的阴极、滤波电容C2的阳极同时连接到第四继电开关S4的一端；第四继电开关S4的另一端连接到LED路灯(3)的阳极；太阳能电池板(1)的阴极、第一功率开关Q1的阴极、第一蓄电池C1的阴极、滤波电容C2的阴极、LED路灯(3)的阴极连接在一起。
专利摘要本实用新型公开了一种用于LED路灯控制器，包括太阳能电池板、控制电路和LED路灯。其中，控制电路包括第一电感、第一开关管和第一二极管构成的boost升压电路，用于太阳能电池板对蓄电池的充电控制；包括第一电感、第一开关管和第二二极管构成的另一boost升压电路，用于蓄电池对LED路灯的工作控制。具有如下优点可实现光伏发电的MPPT控制，提高太阳能电池板的利用率，增加LED路灯发光时长；可实现了LED路灯的恒流工作，提高了照明质量，延长了LED使用寿命；整个电路使用功率器件较少，结构简单，开销小，易于实现。
文档编号H05B37/02GK201194436SQ20082003364
公开日2009年2月11日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者张海波 申请人:张海波