一种照明控制系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能技术领域，特别是，涉及一种照明控制系统。

背景技术：

太阳能是取之不尽，用之不竭，清洁无污染并可再生的绿色环保能源。利用太阳能发电，无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其他常规能源所不具备的优点，光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。而太阳能路灯无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费，采用直流供电、控制具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点，广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。

目前照明控制系统一般都会采用单独的电源和适配器进行供电，以保证太阳能路灯能够进行正常工作，但是单独的电源需要对其进行维护和更换，增加了成本，同时对照明控制系统的安放空间有了更大的要求。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有太阳能路灯中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种照明控制系统，其利用系统中原有的蓄电池进行供电而不需要单独供电。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种照明控制系统，包括，主控模块，分别与光伏模块和蓄电池模块相连，所述光伏模块通过所述主控模块给所述蓄电池模块充电；分控模块，分别与所述主控模块和所述蓄电池模块相连，所述主控模块和所述分控模块共同作用达到控制和保护功能，所述蓄电池模块给所述分控模块供电；照明模块，分别与所述蓄电池模块和所述主控模块相连，所述蓄电池模块给所述照明模块供电。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：还包括，转换模块，所述转换模块一端与所述蓄电池模块相连，另一端与所述分控模块相连，使所述蓄电池模块提供的输出电压与所述分控模块的额定电压匹配。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：所述主控模块包括第一开关和第二开关，所述第一开关设于所述光伏模块输出端，所述第二开关设于所述蓄电池模块输出端。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：所述主控模块还包括第一驱动子模块，所述第一驱动子模块与所述第一开关和所述分控模块相连，所述分控模块通过第一驱动子模块控制所述第一开关的工作状态。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：所述主控模块还包括第二驱动子模块，所述第二驱动子模块与所述第二开关和所述分控模块相连，所述分控模块通过所述第二驱动子模块控制所述第二开关的工作状态。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：所述主控模块还包括滤波子模块，滤波子模块连接在所述主控模块内。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：所述主控模块还包括保护子模块，所述保护子模块设于所述主控模块内。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：所述保护子模块设有保护件，所述保护件与所述蓄电池模块相连。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：还包括，指示模块，所述指示模块一端与所述分控模块相连，另一端与所述转换模块相连。

作为本实用新型所述照明控制系统的一种优选方案，其中：所述分控模块为单片机。

本实用新型的有益效果：本实用新型所述的照明控制系统，其利用系统中原有的蓄电池进行供电而不需要单独进行供电，降低了成本和使用空间，且整个太阳能控制系统性能稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统整体连接示意图；

图2为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统转换模块电路图；

图3为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统整体连接示意图；

图4为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统分控模块部分连接引脚图；

图5为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统主控模块电路图；

图6为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统第一驱动子模块电路图；

图7为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统指示模块电路图；

图8为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统整体连接示意图；

图9为本实用新型提供的一种实施例中照明控制系统整体电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1，一种照明控制系统，包括主控模块100、光伏模块200、蓄电池模块300、分控模块400和照明模块500，主控模块100分别与光伏模块200和蓄电池模块300相连，光伏模块200通过主控模块100给蓄电池模块300充电；分控模块400分别与主控模块100和蓄电池模块300相连，主控模块100和分控模块400共同作用达到控制和保护功能，蓄电池模块300给分控模块400供电；照明模块500分别与蓄电池模块300和主控模块100相连，蓄电池模块300给照明模块500供电。

本实施例中，光伏模块200为太阳能电池板，太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要用单晶硅、多晶硅为材料。单晶硅的光电转换效率为13％～15％，多晶硅为11％～13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。

蓄电池模块300为一蓄电池，由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、ni-cd蓄电池、ni-h蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，容量过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系：太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作，太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20％～30％，才能保证给蓄电池正常负电，蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。

可供选择的蓄电池种类有：铅酸电池(阀控式免维护蓄电池)、胶体电池(在硫酸中添加胶凝剂使硫酸电液变为胶态)和锂电池。铅酸电池的优点是放电时电动势较稳定，工作电压平稳、使用温度、电流范围宽，贮存性能好造价较低。这里从成本考虑，选择额定电压为24v的铅酸电池。

照明模块500为灯具，太阳能路灯采用何种灯具是太阳能路灯是否能正常使用的重要指标，一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、led灯。这里优选led灯，led灯寿命长，可达1000000小时，工作电压低，不需要逆变器，光效较高，国产50lm/w，进口80lm/w。随着技术进步，led的性能将进一步提高。

主控模块100和分控模块400是照明控制系统中的核心，主要为控制电路及其电路元件，蓄电池模块300可为分控模块400供电，保证其正常工作，主控模块100与光伏模块200和蓄电池模块300相连，无需单独供电。

实施例2

参照图2～图4，一种照明控制系统，包括主控模块100、光伏模块200、蓄电池模块300、分控模块400、照明模块500和转换模块600，主控模块100分别与光伏模块200和蓄电池模块300相连，光伏模块100通过主控模块100给蓄电池模块300充电；分控模块400分别与主控模块100和蓄电池模块300相连，主控模块100和分控模块400共同作用达到控制和保护功能，蓄电池模块300给分控模块400供电；照明模块500分别与蓄电池模块300和主控模块100相连，蓄电池模块300给照明模块500供电；转换模块600一端与蓄电池模块300相连，另一端与分控模块400相连，使蓄电池模块300提供的输出电压与分控模块400的额定电压匹配。

参照图4，本实施例中，分控模块400为一单片机，其型号为p87lpc767，p87lpc767是20脚封装的单片机，适合于许多要求高集成度、低成本的场合，可以满足许多方面的要求。作为philips小型封装中的一员，p87lpc767提供高速和低俗的晶振和rc振荡方式和可编程选择，具有较宽的操作电压范围。这里选择p87lpc767的输入电压(额定电压)为5v，因此，蓄电池模块300在为其供电前需要将电压降低，故而需连接转换模块600。

参照图2，转换模块600为一转换电路，其功能是变压。从限制成本的角度设计，该电路通过lm317三端可调稳压器变换出单片机的电源电压，参照图3。lm317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。目前其市场价格稳定在1元左右。lm317为三端可调正压稳压器，其输出电压范围为1.25～37v，只需2个外接电阻即可设置输出电压。lm317的输出端vout和调整端adj之间提供1.25v的基准电压vref，输出电压满足式：vout＝vref(1+r2/r1)。

需要说明的是，由于lm317的输入和输出电压差为40v，而对于24v的蓄电池输入电压，太阳能电池的开路电压有可能达到50v，为避免瞬间过压，在lm317输入端并接稳压管d13进行保护。

稳压二极管(又叫齐纳二极管)是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管，简称稳压管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内)，端电压几乎不变，表现出稳压特性，因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。

实施例3

参照图4～图9，一种照明控制系统，包括主控模块100、光伏模块200、蓄电池模块300、分控模块400、照明模块500和转换模块600，主控模块100分别与光伏模块200和蓄电池模块300相连，光伏模块200通过主控模块100给蓄电池模块300充电；分控模块400分别与主控模块100和蓄电池模块300相连，主控模块100和分控模块400共同作用达到控制和保护功能，蓄电池模块300给分控模块400供电；照明模块500分别与蓄电池模块300和主控模块100相连，蓄电池模块300给照明模块500供电；转换模块600一端与蓄电池模块300相连，另一端与分控模块400相连，使蓄电池模块300提供的输出电压与分控模块400的额定电压匹配。

进一步地，主控模块100包括第一开关101、第二开关102、第一驱动子模块103、第二驱动子模块104、滤波子模块105和保护子模块106，第一开关101设于光伏模块200输出端，第二开关102设于蓄电池模块300输出端，第一驱动子模块103与第一开关101和分控模块400相连，分控模块400通过第一驱动子模块103控制所述第一开关101的工作状态，第二驱动子模块104与第二开关102和分控模块400相连，分控模块400通过第二驱动子模块104控制第二开关102的工作状态，滤波子模块105连接在主控模块100内，保护子模块106设于主控模块100内，保护子模块106设有保护件106a，保护件106a与蓄电池模块300相连。参照图5，vin+端和vin-端接光伏模块，vout+端和vout-端接照明模块500。

本实施例中，第一开关101和第二开关102都采用mosfet管，mosfet管即为金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。第一开关101并联在光伏模块200的输出端，当蓄电池端电压充到均充电压值时，第一开关101进入脉宽调制状态，避免蓄电池过充。第二开关102为蓄电池放电开关，在铅酸蓄电池放电时，从保护蓄电池的角度出发，当蓄电池电压小于“过放电压”时，第二开关102截止，切断蓄电池和照明模块500的回路，进行“过放电保护”，避免电池放空，损坏蓄电池。当光伏模块200重新供电，只有当蓄电池电压重新升到浮充电压时，第二开关102才重新导通，接通照明模块500的回路。

第一驱动子模块103和第二驱动子模块104都为一驱动电路，其结构完全相同，参照图6。p87lpc767提供第一开关101和第二开关102的栅极控制信号。以第一开关101的控制为例，当p87lpc767的3号管脚p1.6输出高电平时，第一开关101导通，第一开关101栅极驱动信号vgs1被拉低，第一开关101截止。由于第一开关101的栅极驱动电压不能超过20v，因此当p1.6输出为低电平时，三极管v5截止，蓄电池电压经r3和r4分压后产生第一开关101的驱动信号。

p87lpc767应具备光控功能，即有太阳光时，第二开关102截止，夜晚或阴雨天光线不足时，第二开关102导通，路灯照明。由于光线不足时，光伏模块200的输出电压下降显着，因此可通过对其输出电压进行分压测量，判断光线情况，作为第二开关102导通和截止的一个判断依据。

滤波子模块105由两个高频滤波电容并联构成，常用0.01μf和470μf。滤波子模块用于滤除光伏模块200和照明模块500之间产生的高频杂波，减少对单片机和系统的干扰。

保护子模块106主要包括两个二极管d1和d2，保护件106a为保险丝，d1为“防反充二极管”，只有当光伏模块200输出电压高于蓄电池电压时，d1才能导通，反之d1截止，从而保证夜晚或阴雨天时不会出现蓄电池向太阳能电池方阵反向充电，起到“防反向充电保护”作用。d2为“防反接二极管”，当蓄电池极性接反时，d2导通，使蓄电池通过d2短路放电，产生很大电流，快速使保护件106a烧断，起到防蓄电池反接保护作用。

较佳地，该照明控制系统还包括指示模块700，指示模块700一端与分控模块400相连，另一端与转换模块600相连。

指示模块700主要由4个发光二极管构成，参照图7，4个发光二极管分别对应蓄电池容量的100％、75％、50％和25％。p87lpc767测量蓄电池端电压后，根据其数值决定4个发光二极管的亮灭情况。需要指出的是，当蓄电池充电时，其端电压与容量没有直接关系，发光二极管的指示没有实际意义，只有当蓄电池放电时，其端电压可以在一定程度上反映电池容量。

需要说明的是，第二驱动子模块104与p87lpc767的2号管脚p1.7相连，上部连接端与蓄电池模块300的vb端相接，输出端与第二开关102的vgs2端相接，其他连接方式参照附图形成整体的控制系统。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。