专利名称：具有市电互补功能的控制装置的制作方法
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。
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，缩短了 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，缩短了 LED路灯的使用寿命。
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具有市电互补功能的控制装置，其特征在于包括太阳能电池板、控制电路、LED路灯，控制电路的输入侧与太阳能电池板连接，控制电路的输出侧与LED路灯相连；所述控制电路包括有PWM功率驱动单元、 MCU电脑主控器、温度传感器、电流传感器、输出保护及功率驱动单元，所述MCU电脑主控器通过电路分别控制所述PWM功率驱动单元、温度传感器、电流传感器、输出保护及功率驱动单元；所述控制电路还连接有蓄电池和市电电源。有益效果⑴使用了单片机和专用软件，实现了智能控制；⑵利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制，放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点，消除了单纯的电压控制过放的不准确性，符合蓄电池固有的特性，即不同的放电率具有不同的终了电压；⑶ 具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制；以上保护均不损坏任何部件，不烧保险；⑷采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM高3%-6%，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统由更长的使用寿命，同时具有高精度温度补偿；( 直观的LED发光管指示当前电瓶状态，让用户了解使用状况；(6)所有控制全部采用工业级芯片(仅对带I工业级控制器)，能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如，同时使用了晶振定时控制，定时控制精确；(7)取消了电位器调整控制设定点，而利用了 Flash存储器记录各工作控制点，使设置数字化，消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素；⑶使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用极其方便直观；⑶光电与市电交互使用，保证负载正常工作；(10)专为太阳能一市电互补照明系统；(H)使用了单片机和SOC专用软件，实现智能控制，更先进，更可靠，更高效有效点延长了系统部件的使用寿命；肪蓄电池优先，实现蓄电池和市电无负载冲击的不停电软切换； 似使用了最新电子开关技术完成市电切换，代替故障率高的老式出电机电器切换，使系统更可靠；(M)采用最新技术实现反接保护，比原产品提高了 6%左右的效率；(15)新增单次过放控制程序，有效防止因电池老化在过放时造成频繁和市电切换问题；(16)工业级芯片，LED显示及设置，flash储存记录各工作控制点。
图1是本实用新型的具有市电互补功能的控制装置。
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，本实施例的具有市电互补功能的控制装置，本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统设计，并使用了专用电脑芯片的智能化控制器。采用一键式轻触开关，完成所有操作及设置。具有短路、过载、独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示。本控制器通过电脑芯片对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样，通过专用控制模型计算，实现符合蓄电池特性的放电率、温度补偿修正的高效、高准确率控制，并采了用高效PWM蓄电池的充电模式，保证蓄电池工作在最佳的状态，大大延长蓄电池的使用寿命。具有多种工作模式、输出模式选择，满足用户各种需要。安装及使用控制器的固定要牢靠，外形尺寸180X 100 X 75 (mm)。导线的准备建议使用多股铜芯绝缘导线。先确定导线长度，在保证安装位置的情况下，尽可能减少连线长度，以减少电损耗。按照不大于4A/mm2的电流密度选择铜导线截面积，将控制器一侧的接线头剥去5mm的绝缘。先连接控制器上蓄电池的接线端子，再将另外的端头连至蓄电池上，注意+，一极， 不要反接。如果连接正确，指示灯(2)应亮，可按按键来检查。否则，需检查连接对否。如发生反接，不会烧保险及损坏控制器任何部件。保险丝只作为控制器本身内部电路损坏短路的最终保护。连接光电池导线，先连接控制器上光电池的接线端子，再将另外的端头连至光电池上，注意+，一极，不要反接，如果有阳光，充电指示灯应亮。否则，需检查连接对否。负载连接，将负载的连线接入控制器上的负载输出端，注意+，一极，不要反接，以免烧坏用电器。使用说明充电及超压指示当系统连接正常，且有阳光照射到光电池板时，充电指示灯(1)为绿色常亮，表示系统充电电路正常；当充电指示灯(1)出现绿色快速闪烁时， 说明系统过电压，处理见故障处理内容；充电过程使用了 PWM方式，如果发生过过放动作， 充电先要达到提升充电电压，并保持10分钟，而后降到直充电压，保持10分钟，以活激蓄电池，避免硫化结晶，最后降到浮充电压，并保持浮充电压。如果没有发生过放，将不会有提升充电方式，以防蓄电池失水。这些自动控制过程将使蓄电池达到最佳充电效果并保证或延长其使用寿命。[0016]蓄电池状态指示蓄电池电压在正常范围时，状态指示灯( 为绿色常亮；充满后状态指示灯为绿色慢闪；当电池电压降低到欠压时状态指示灯变成橙黄色；当蓄电池电压继续降低到过放电压时，状态指示灯( 变为红色，此时控制器将自动关闭输出，提醒用户及时补充电能。当电池电压恢复到正常工作范围内时，将自动使能输出开通动作，状态指示灯⑵变为绿色。负载指示当负载开通时，负载指示灯C3)常亮。如果负载电流超过了控制器1. 25 倍的额定电流60秒时，或负载电流超过了控制器1.5倍的额定电流5秒时，指示灯(3)为红色慢闪，表示过载，控制器将关闭输出。当负载或负载侧出现短路故障时，控制器将立即关闭输出，指示灯C3)快闪。出现上述现象时，用户应当仔细检查负载连接情况，断开有故障的负载后，按一次按键，30秒后恢复正常工作，或等到第二天可以正常工作。设置方法按下开关设置按钮持续5秒，模式(MODE)显示数字LED闪烁，松开按钮，每按一次转换一个数字，直到LED显示的数字对上用户从表中所选用的模式对应的数字即停止按键，等到LED数字不闪烁即完成设置。注意在6或6.及7或7.被使用后，两路输出被同步控制，需重新设置1-5或1. -5.时后才可进入两路输出独立控制。每按一下按钮，LED数字点亮，可观察到设置的值，在6或6.及7或7.显示的值从亮到灭不会改变，其它情况下1-5或1. -5.时，前3秒指示第一路负载的设置，后三秒指示第二路负载的设置。纯光控当没有阳光时，光强降到启动点，控制器延时10分钟确认启动信号后，开通负载，负载开始工作；当有阳光时，光强升到启动点，控制器延时10分钟确认关闭输出信号后关闭输出，负载停止工作。光控+延时方式启动过程同前。当负载工作到设定的时间就关闭负载，时间设定见下表。通用控制器方式此方式仅取消光控、时控功能、输出延时以及相关的功能，保留其它所有功能，作为一般的通用控制器使用。调试方式用于系统调试使用，与纯光控模式相同，只取消了判断光信号控制输出的IOmin延时，保留其它所有功能。有光信号即接通负载，无光信号即关断负载，方便安装调试时检查系统安装的正确性。输出模式说明在LED数码管显示模式设置值时，如果显示数字不带有小数点即 “0”至“5”时，对应为负载1的设置。如果数字带小数点即“0. ”至“5. ”时，对应为负载2 的设置。6或6.均为被设置为通用控制器手动开关模式；7或7.均为被设置为纯光控的测试模式O虽然本实用新型通过实施例进行了描述，但实施例和附图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. 一种具有市电互补功能的控制装置，其特征在于包括太阳能电池板、控制电路、 LED路灯，控制电路的输入侧与太阳能电池板连接，控制电路的输出侧与LED路灯相连；所述控制电路包括有PWM功率驱动单元、MCU电脑主控器、温度传感器、电流传感器、输出保护及功率驱动单元，所述MCU电脑主控器通过电路分别控制所述PWM功率驱动单元、温度传感器、电流传感器、输出保护及功率驱动单元；所述控制电路还连接有蓄电池和市电电源。
专利摘要本实用新型公开了一种具有市电互补功能的控制装置，其特征在于包括太阳能电池板、控制电路、LED路灯，控制电路的输入侧与太阳能电池板连接，控制电路的输出侧与LED路灯相连；所述控制电路包括有PWM功率驱动单元、MCU电脑主控器、温度传感器、电流传感器、输出保护及功率驱动单元，所述MCU电脑主控器通过电路分别控制所述PWM功率驱动单元、温度传感器、电流传感器、输出保护及功率驱动单元；所述控制电路还连接有蓄电池和市电电源。具有如下优点光电与市电交互使用，保证负载正常工作；蓄电池优先，实现蓄电池和市电无负载冲击的不停电软切换；新增单次过放控制程序，有效防止因电池老化在过放时造成频繁和市电切换问题。
文档编号H05B37/02GK201957309SQ201120037048
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者孙邦伍, 张海波 申请人:南京冠亚电源设备有限公司