一种新型太阳能照明路灯的制作方法

文档序号:10268288阅读:492来源:国知局
一种新型太阳能照明路灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能应用技术领域,具体涉及一种新型太阳能照明路灯。
【背景技术】
[0002]随着传统能源的枯竭,环境污染日益严重,促使人们关注绿色照明技术,使得太阳能照明技术的开发利用不断得到世界各国的重视,欧美及日本等发达国家已开发了一系列太阳光照明系统,并并投入工业和民用,既节省了能源,又提高了室内环境品质,有益于健康,因此,研究太阳能照明具有显著的经济效益和社会效益,针对目前太阳能发电技术在照明方面的应用研究,大量太阳能庭院灯、草坪灯、照明路灯、交通警示灯,这些产品很多都没有MPPT装置,实践证明采用控制技术,特别是在温差变化较大场合,能有效提升太阳能电池的输出功率,提高系统的整体效率。
[0003]传统的照明路灯很少加入MPPT,电池用不到一年就需要更换,增加了后期维护费用,提高了消费成本;其次,太阳能是不稳定能源,能量分布不均匀,夏季能量充裕,路灯使用时间短,冬季光照时间短,路灯使用时间长,降低了运行的可靠性。
[0004]为了解决上述问题,设计一种新型的太阳能照明路灯还是很有必要的。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述问题,本实用新型提供了一种新型太阳能照明路灯,结构简单,设计合理,可以实现路灯亮度的自动调节并能达到节省能源的目的,减少了工作人员的维护量,提高了运行的可靠性,实用性强,易于推广使用。
[0006]为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案为:一种新型太阳能照明路灯,包括太阳能电池、MPPT控制器、镍氢电池组、辅助电源、LED阵列、检测及A/D转换电路和单片机,太阳能电池与MPPT控制器连接,MPPT控制器分别接镍氢电池组、辅助电源,镍氢电池组与LED阵列连接,太阳能电池、镍氢电池组均接检测及A/D转换电路,检测及A/D转换电路接单片机,单片机还分别与MPPT控制器、镍氢电池组、检测及A/D转换电路连接,单片机采用单片机AT89C52。
[0007]作为优选,所述的检测及A/D转换电路包括电流检测电路、电压检测电路、温差测量电路及光敏检测电路,温差测量电路由第一温度传感器、第二温度传感器、第一运算放大器、第二运算放大器组成,第一温度传感器的I脚与3脚之间、第二温度传感器的I脚与3脚之间分别接有第一电容、第二电容,第一温度传感器的I脚、第二温度传感器的I脚均接电源VCC端,第一温度传感器的3脚、第二温度传感器的3脚均接地端,第一温度传感器的2脚依次接第一电阻、第二电阻至第一运算放大器的12脚,第一电阻两端并接有第三电阻与第三电容的串联电路,第一运算放大器的12脚与14脚之间接有第四电阻,第一运算放大器的13脚接第二运算放大器的14脚,第二运算放大器的14脚与13脚之间接有第八电阻,第二运算放大器的12脚接第七电阻至第二温度传感器的2脚,第二运算放大器的12脚接第六电阻至200mV电源端,第二温度传感器的2脚与3脚之间接有第五电阻;所述第一温度传感器、第二温度传感器均采用电压输出型温度传感器TMP37,第一运算放大器、第二运算放大器均采用双运算放大器LM324。
[0008]作为优选,所述的光敏检测电路由555定时器、光敏电阻、比较器及其外围电路组成,555定时器的2脚分别与4脚、I脚之间接有第十五电阻、光敏电阻,555定时器的2脚接6脚,555定时器的I脚与5脚之间接有第四电容,555定时器的4脚、8脚均接至5V电源端,555定时器的8脚分别接第十一电阻、第十二电阻至比较器的6脚、7脚,比较器的6脚接555定时器的7脚,比较器的6脚、7脚分别接第五电容、第十三电阻至555定时器的I脚,比较器的3脚与I脚之间接有第十四电阻,所述比较器采用比较器TLC339。
[0009]本实用新型具有以下有益效果:可以实现路灯亮度的自动调节并能达到节省能源的目的,并且一旦开机就可以智能地持续工作,减少了工作人员的维护量,有效提升太阳能电池的输出功率,提高系统的整体效率及运行的可靠性。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的系统框图;
[0011]图2为本实用新型电流检测电路的电路图;
[0012]图3为本实用新型电压检测电路的电路图;
[0013]图4为本实用新型温差测量电路的电路图;
[0014]图5为本实用新型光敏检测电路的电路图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0016]如图1-5所示,本实用新型实施例提供了一种新型太阳能照明路灯,包括太阳能电池1、MPPT控制器2、镍氢电池组3、辅助电源4、LED阵列5、检测及A/D转换电路6和单片机7,太阳能电池I与MPPT控制器2连接,MPPT控制器2分别接镍氢电池组3、辅助电源4,镍氢电池组3与LED阵列5连接,太阳能电池1、镍氢电池组3均接检测及A/D转换电路6,检测及A/D转换电路6接单片机7,单片机7还分别与MPPT控制器2、镍氢电池组3、检测及A/D转换电路6连接。
[0017]值得注意的是,所述的检测及A/D转换电路6包括电流检测电路601、电压检测电路602、温差测量电路603及光敏检测电路604,温差测量电路603由第一温度传感器U7、第二温度传感器U8、第一运算放大器U3D、第二运算放大器U4D组成,第一温度传感器U7的I脚与3脚之间、第二温度传感器U8的I脚与3脚之间分别接有第一电容Cl、第二电容C2,第一温度传感器U7的I脚、第二温度传感器U8的I脚均接电源VCC端,第一温度传感器U7的3脚、第二温度传感器U8的3脚均接地端,第一温度传感器U7的2脚依次接第一电阻R1、第二电阻R2至第一运算放大器U3D的12脚,第一电阻Rl两端并接有第三电阻R3与第三电容C3的串联电路,第一运算放大器U3D的12脚与14脚之间接有第四电阻R4,第一运算放大器U3D的13脚接第二运算放大器U4D的14脚,第二运算放大器U4D的14脚与13脚之间接有第八电阻R8,第二运算放大器U4D的12脚接第七电阻R7至第二温度传感器U8的2脚,第二运算放大器U4D的12脚接第六电阻R6至200mV电源端,第二温度传感器U8的2脚与3脚之间接有第五电阻R5;所述第一温度传感器U7、第二温度传感器U8均采用电压输出型温度传感器TMP37,第一运算放大器U3D、第二运算放大器U4D均采用双运算放大器LM324。
[0018]此外,所述的光敏检测电路604由555定时器U2、光敏电阻R10、比较器U6A及其外围电路组成,555定时器U2的2脚分别与4脚、I脚之间接有第十五电阻R15、光敏电阻R10,555定时器U2的2脚接6脚,555定时器U2的I脚与5脚之间接有第四电容C4,555定时器U2的4脚、8脚均接至5V电源端,555定时器U2的8脚分别接第^^一电阻Rll、第十二电阻R12至比较器U6A的6脚、7脚,比较器U6A的6脚接555定时器U2的7脚,比较器U6A的6脚、7脚分别接第五电容C5、第十三电阻R13至555定时器U2的I脚,比较器U6A的3脚与I脚之间接有第十四电阻R14,所述比较器U6A采用比较器TLC339。
[0019]本【具体实施方式】的工作过程如下:双刀单掷开关控制太阳能电池I和镍氢电池组3的同时接通与关断,完成整个系统的起停控制,由于系统一般是在无光照的夜间工作,整个控制电路的电源设计为从镍氢电池组3获得,采用+5V单电源供电模式,DC/DC的MPPT控制器2采用BOOST拓扑结构,MOSFET开关管驱动信号直接由单片机7的I/O口输出,经过三极管放大来给出,占空比调节由单片机7的Tl定时/计数器控制;镍氢电池组3电压过高关断MPPT控制器2停止充电,电池温度过高时进行温度保护,过放电时切断LED负载回路,光敏检测电路控制LED的工作时间;其控制模块的基本思想是检测太阳能电池板电压,若白天到,封锁控制电路,LED
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