专利名称：一种基于太阳能电板的led路灯控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到LED路灯控制装置，尤其涉及到一种基于太阳能电板的LED路灯控制装置。
背景技术：
目前，基于太阳能电板的LED路灯照明，其控制装置通常包括充电器模块、LED驱动模块、蓄电池保护模块等，各个模块之间相互独立、各自为政，没有协同工作，从而不能做到最大的能效管理，无法使整个路灯照明系统达到最佳工作状态。一旦遇到阴雨天，路灯控制器就不能正常给路灯供电，从而无法实现道路照明功能。除此之外，目前的路灯控制器没有无线通讯功能，不能组网，每个路灯都是ー个孤立的个体，不能根据实际天气情况将所有路灯作为ー个照明系统来调整其对整个路段的照明，要么太亮，要么太暗，太亮造成能源的浪费，太暗又会给交通造成不便。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以让其各个组成部分协同工作、井能组网的基于太阳能电板的LED路灯控制装置。为解决上述的技术问题，本实用新型所采用的技术方案为基于太阳能电板的LED路灯控制装置，包括太阳能电板、控制电路以及LED驱动电路和蓄电池，蓄电池的输出端与LED驱动电路的输入端相连，太阳能电板与蓄电池之间设置有可控充电电路，可控充电电路、LED驱动电路与控制电路之间分别设置有脉宽调制电路，可控充电电路中设置有充电电压电流检测电路，太阳能电板的正、负母线之间设置有电板电压检测电路，LED驱动电路的正、负输出端上设置有输出电压电流检测电路，充电电压电流检测电路、电板电压检测电路、输出电压电流检测电路各自的输出端分别与控制电路的相应输入端相连，可控充电电路、LED驱动电路各自的控制端分别与控制电路的相应输出端相连，可控充电电路的输出端与蓄电池的相应输入端相连，蓄电池的正、负输出端与LED驱动电路的相应输入端相连,所述的控制电路还连接有具有自动转发功能的无线通讯电路。所述的无线通讯电路为串行无线通讯电路，串行无线通讯电路的收发端ロ与控制电路的通用异步收发端ロ相连。所述的串行无线通讯电路为ZigBee无线通讯模块。所述的蓄电池为锂电池，锂电池中设置有电源管理系统，电源管理系统串行通讯电路与控制电路相连。所述的控制电路的相应输入端上还连接有环境光检测电路。所述的控制电路的相应输入端上还连接有LED温度检测电路。所述的控制电路的相应输入端上还连接有PCBA温度检测电路。本实用新型的有益效果是本实用新型中的太阳能电板、蓄电池、LED驱动电路、可控充电电路通过相应的检测电路及控制电路有机地组合在一起，协同工作，提高了能源的利用率，使得整个路灯照明系统处于最佳工作状态，阴雨天也能给正常路灯供电，使得该路灯照明系统可全天候工作，提高了路灯照明系统的适应性；同吋，由于设置了无线通讯电路，从而可以将所有路灯组网成ー个照明系统，实时地对整个路段的照度进行调节，既节约了能源，又满足了道路交通之需。
图I是本实用新型的电原理结构示意图。图2是本实用新型所述LED路灯控制装置的组网示意图。图I、图2中1、太阳能电板，2、可控充电电路，3、锂电池，4、LED驱动电路，5、充电电压电流检测电路,6、电板电压检测电路，7、输出电压电流检测电路，8、控制电路，9、脉宽调制电路，10、脉宽调制电路，11、串行无线通讯电路，12、串行通讯电路，13、电源管理系统，14、环境光检测电路，15、LED温度检测电路，16、PCBA温度检测电路。
具体实施方式
以下结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。如图I所示，本实用新型所述的基于太阳能电板的LED路灯控制装置，包括太阳能电板I (太阳能光伏板)、采用微处理器的控制电路8以及LED驱动电路4和锂电池3，锂电池3中设置有电源管理系统13(BMS)，电源管理系统13通过作为串行通讯电路12的RS485或CAN串行通讯电路与控制电路8的相应I/O端ロ相连，锂电池3的正、负输出端与LED驱动电路4的正、负输入端对应相连，太阳能电板I与锂电池3之间设置有可控充电电路2，可控充电电路2与控制电路8之间设置有脉宽调制电路9，LED驱动电路4与控制电路8之间设置有脉宽调制电路10，可控充电电路2的控制端与脉宽调制电路9的输出端相连，LED驱动电路4的控制端与脉宽调制电路10的输出端相连，脉宽调制电路9、10各自的模拟信号输入端分别与控制电路8的ー个D/A输出端相连；可控充电电路2中设置有充电电压电流检测电路5，通常情况下，充电电压电流检测电路5中的电压检测电路并接在可控充电电路2的正、负输出端上，充电电压电流检测电路5中的电流检测电路串接在可控充电电路2的正输出端或负输出端上，太阳能电板I的正、负母线之间设置有电板电压检测电路6，LED驱动电路4的正、负输出端上设置有输出电压电流检测电路7，通常情况下，输出电压电流检测电路7中的电压检测电路并接在LED驱动电路4的正、负输出端上，输出电压电流检测电路7中的电流检测电路串接在LED驱动电路4的正输出端或负输出端上，所述的充电电压电流检测电路5、电板电压检测电路6、输出电压电流检测电路7各自的输出端分别与控制电路8的相应输入端相连，可控充电电路2的输出端与锂电池3的相应输入端相连，锂电池3的正、负输出端与LED驱动电路4的对应输入端相连，所述控制电路8的通用异步收发端口上连接有具有自动转发功能的作为串行无线通讯电路11的ZigBee无线通讯模块。为了更好地控制充电和照明的时段，所述的控制电路2的相应输入端上还连接有作为环境光检测电路14的光敏传感器。为了上述控制装置更加稳定可靠地工作，所述控制电路8的相应输入端上还分别连接有作为LED温度检测电路15和PCBA (安装有电子器件的印制线路板)温度检测电路16的温度传感器，在印制线路板即PCB设计时，将可控充电电路2和LED驱动电路4布置在相近区域，将作为PCBA温度检测电路16的温度传感器对准可控充电电路2和LED驱动电路4所在区域的中心部位。上述的LED路灯控制装置的工作过程为I、充电部分通过实时采集太阳能电板I (太阳能光伏板)的输入电压以及可控充电电路2的输出电压和输出电流，控制电路8中的微处理器(也称单片机)对采集到的数据进行处理运算，输出ー个O 3. 3伏的模拟电压，通过脉宽调制电路9调整可控充电电路2的PWM占空比，使得太阳能电板I (太阳能光伏板)处于最大功率输出状态，实现了 MPPT (最大功率点跟踪)功能。2,LED驱动部分实时检测LED驱动电路4的输出电压和电流，并根据无线总控制发出的控制亮度命令，输出ー个O 3. 3伏的模拟电压，通过脉宽调制电路10调整LED驱动电路4的PWM占空比，改变LED驱动电流，实现对LED亮度的调整，使LED亮度连续可调。3、锂电池通讯部分通过RS485或CAN总线，与电池管理系统13 (BMS)进行实时通讯，可以获取电池的详细信息；根据获取的信息，可以做出相应的控制动作，调整可控充电电路2的输出功率及LED驱动电路4的输出功率，使锂电池3获取最多电能，并确保路灯完成整夜的照明任务。4、Zigbee通讯部分控制电路8中的微处理器通过其UART与Zigbee无线模块进行通讯，获取无线总控的控制指令或者发送路灯的状态信息给无线总控系统。5、环境亮度检测部分可以对路灯周围环境亮度进行实时检测，根据检测数据，确定路灯照明的开启与关闭。6、PCBA、LED温度检测通过温度传感器，对PCBA的温度和LED灯板的温度进行检测，如果温度过高，控制电路8中的微处理器将会适当调整可控充电电路2和LED驱动电路4的输出功率。如图2所示，上述的LED路灯控制装置通过自带的ー个2. 4Ghz的ZigBee无线收发模块与无线总控制器一起组建ー个可双向通讯的网状网，完成无线总控制器与所有LED路灯控制装置之间的数据传输。其中，每个路灯控制装置中的ZigBee无线收发模块负责接收或转发无线总控制器的控制指令，并将自身的状态信息发送给无线总控制器；无线总控制器部分负责收集到所有路灯状态信息，并对这些状态信息进行汇总处理，根据汇总处理结果，无线总控制器会发送控制指令给所有路灯控制装置，路灯控制装置根据接收到的指令，做出相应的控制动作。
权利要求1.一种基于太阳能电板的LED路灯控制装置，包括太阳能电板、控制电路以及LED驱动电路和蓄电池，蓄电池的输出端与LED驱动电路的输入端相连，其特征在于所述的太阳能电板与蓄电池之间设置有可控充电电路，可控充电电路、LED驱动电路与控制电路之间分别设置有脉宽调制电路，可控充电电路中设置有充电电压电流检测电路，太阳能电板的正、负母线之间设置有电板电压检测电路，LED驱动电路的正、负输出端上设置有输出电压电流检测电路，所述的充电电压电流检测电路、电板电压检测电路、输出电压电流检测电路各自的输出端分别与控制电路的相应输入端相连，可控充电电路的输出端与蓄电池的相应输入端相连，蓄电池的正、负输出端与LED驱动电路的相应输入端相连，所述的控制电路还连接有具有自动转发功能的无线通讯电路。
2.如权利要求I所述的LED路灯控制装置，其特征在于所述的无线通讯电路为串行无线通讯电路，串行无线通讯电路的收发端ロ与控制电路的通用异步收发端ロ相连。
3.如权利要求2所述的LED路灯控制装置，其特征在于所述的串行无线通讯电路为ZigBee无线通讯模块。
4.如权利要求1、2或3所述的LED路灯控制装置，其特征在于所述的蓄电池为锂电池，锂电池中设置有电源管理系统，电源管理系统串行通讯电路与控制电路相连。
5.如权利要求1、2或3所述的LED路灯控制装置，其特征在于所述的控制电路的相应输入端上还连接有环境光检测电路。
6.如权利要求1、2或3所述的LED路灯控制装置，其特征在于所述的控制电路的相应输入端上还连接有LED温度检测电路。
7.如权利要求1、2或3所述的LED路灯控制装置，其特征在于所述的控制电路的相应输入端上还连接有PCBA温度检测电路。
专利摘要本实用新型公开了一种可让其各个组成部分协同工作、并能组网的基于太阳能电板的LED路灯控制装置，包括太阳能电板、控制电路、LED驱动电路和蓄电池，太阳能电板与蓄电池之间设置有可控充电电路，可控充电电路、LED驱动电路与控制电路之间分别设置有脉宽调制电路，可控充电电路中设置有充电电压电流检测电路，太阳能电板设置有电板电压检测电路，LED驱动电路设置有输出电压电流检测电路，充电电压电流检测电路、电板电压检测电路、输出电压电流检测电路各自输出端分别与控制电路的相应输入端相连，控制电路还连接有无线通讯电路。本实用新型所述的控制装置主要用于各种道路照明系统中。
文档编号H05B37/02GK202721884SQ20122042975
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者李兵, 季伟源, 王乾 申请人:江苏索尔光电科技有限公司