专利名称：一种太阳能led路灯的节能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及户外照明领域，具体地，涉及一种太阳能LED路灯的节能控制装置。
背景技术：
发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)作为一种半导体元器件，LED因其 工作时产生的热量较少，发光效率较高，被视为冷光源；与传统的白炽灯和荧光灯相比，LED 路灯的节电效率可以达到90%以上；LED作为冷光源，散热量较小，具有高效低耗、节能环保 和寿命长的优点，越来越受到世界各国的重视。目前，在节能和环保的大环境下，为了节约电能，道路照明系统中采用LED路灯， 并采用太阳能光伏发电，对道路进行绿色照明，具有很大的节能效果，对于节能减排和改善 环境具有重要意义。但是，这种LED路灯一般采用光控，傍晚时点亮LED路灯，黎明时熄灭LED路灯；在 夜间，LED路灯完全利用电能工作，若整个夜间LED路灯一直处于点亮状态，道路上已无行 人时也处于点亮状态，则需要消耗大量电能。另一方面，LED路灯整个夜间都处于点亮状态，LED会因为长时间工作产生热量， 造成半导体元器件工作的不稳定性，产生光衰，长期如此，会使LED路灯的使用寿命剧减。综上所述，在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺 陷⑴电能耗费量大LED路灯整个夜间都处于点亮状态，需要消耗大量电能；⑵成本高LED路灯整个夜间都处于点亮状态，LED路灯中太阳能电池和蓄电池的 配套成本较高；⑶使用寿命短LED路灯整个夜间都处于点亮状态，难免产生热量，长久积聚的热 量会使LED提前光衰，路灯的使用寿命剧减。
发明内容本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种太阳能LED路灯的节能控制装 置，以实现电能耗费量小、成本低和使用寿命长的优点。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种太阳能LED路灯的节能控 制装置，所述装置包括太阳能光伏电池和LED光源；在所述太阳能光伏电池和所述LED光源 之间，顺次串接有控制电路和LED驱动电路。进一步地，所述装置还包括用于为所述路灯提供电能的蓄电池。进一步地，所述LED光源包括多组LED。进一步地，所述LED驱动电路包括结构相同的多个驱动支路。进一步地，在所述多个驱动支路中，单个驱动支路包括顺次串联的正电源、第一限 流电阻、第一发光二极管和第一驱动场效应管；所述第一发光二极管的阴极与所述第一驱动场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的源极接地。进一步地，所述单个驱动支路还包括第一保护稳压二极管，所述第一保护稳压二 极管的阴极连接到所述第一驱动场效应管的栅极、阳极接地。进一步地，所述单个驱动支路还包括第一隔离电阻，所述第一隔离电阻的一端连 接至所述第一保护稳压二极管与所述第一驱动场效应管的公共端、另一端连接至所述控制 电路。进一步地，所述控制电路包括用于通过单片机程序、控制所述LED驱动电路工作 状态的单片机控制电路，所述LED驱动电路的输入端连接至所述单片机控制电路。本实用新型各实施例的太阳能LED路灯的节能控制装置，包括太阳能光伏电池和 LED光源，在太阳能光伏电池和LED光源之间设有控制电路和LED驱动电路；其中，LED光 源包括具有不同发光角度的多个大功率LED，多个大功率LED分组排列，在满足道路照明的 同时，可以避免由于安装透镜带来的亮度损耗；LED驱动电与每个LED对应的驱动支路，每 个驱动支路用于驱动对应的LED ；控制电路是51单片机电路，具有关控和时间控制功能，用 于实现该太阳能LED路灯的节能控制装置的光控功能和时间控制功能，其中，光控功能可 以使太阳能LED路灯黄昏时自动开启、进行照明，黎明时自动关闭第一保护稳压二极管ZDl 第一保护稳压二极管ZDl ；时间控制功能可以使LED光源分组后、进行变光节能控制，太阳 能LED路灯点亮后，在照明过程中，照明状态受单片机程序预定的时间控制，工作在全光照 明、弱光照明和熄灯休眠三种状态，以这三种照明状态对道路进行节能照明，可以省去不必 要的电能消耗，节约电能，降低LED路灯中太阳能电池和蓄电池的配套成本；从而可以克服 现有技术中电能耗费量大、成本高和使用寿命短的缺陷，以实现电能耗费量小、成本低和使 用寿命长的优点。本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过 在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用 新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中图1为根据本实用新型太阳能LED路灯的节能控制装置的工作原理框图；图2为根据本实用新型太阳能LED路灯的节能控制装置中LED驱动电路的电路原理图。结合附图，本发明实施例中附图标记如下1-太阳能光伏电池；2-蓄电池；3-控制电路；4-LED驱动电路；5_第一组LED ； 6-第二组LED ；7-第三组LED ；Rl-第一隔离电阻；R2-第二隔离电阻；R3-第三隔离电阻； R4-第一限流电阻；R5-第二限流电阻；R6-第三限流电阻；LDl-第一发光二极管；LD2-第 二发光二极管；LD3-第三发光二极管；MFl-第一驱动场效应管；MF2-第二驱动场效应管； MF3-第三驱动场效应管；ZDl-第一保护稳压二极管；ZD2-第二保护稳压二极管；ZD3-第三 保护稳压二极管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。根据本实用新型实施例，提供了一种太阳能LED路灯的节能控制装置。如图1和 图2所示，本实施例包括太阳能光伏电池1，LED光源包括第一组LED 5、第二组LED 6和第 三组LED 7，蓄电池2，控制电路3和LED驱动电路4 ；其中，LED光源包括多组LED，多组LED 包括多个大功率LED，多个大功率LED按3-6只一组的分组方式进行排列；控制电路3包括 51单片机控制电路。如图2所示，在本实施例中，LED光源包括三组LED，三组LED包括第一组LED 5、 第二组LED 6和第三组LED 7，三组LED包括多个大功率LED，多个大功率LED按照3_6只 一组的分组方式进行排列中的任意三组，Vl为第一组来自51单片机控制电路的控制信号， V2为第二组来自51单片机控制电路的控制信号，V3为第三组来51自单片机控制电路的控 制信号，VI、V2和V3的工作状态由51单片机控制电路的程序控制；51单片机控制电路通 过设定的时间、通过在不同时间段分别控制第一组LED 5、第二组LED 6和第三组LED 7的 点亮与熄灭，从而起到变光节能控制的目的。进一步的，LED驱动电路4包括结构相同的三个驱动支路，三个驱动支路的电源端 同时连接到正电源+VCC。其中，第一驱动支路包括第一隔离电阻R1、第一驱动场效应管MF1、第一发光二极 管LD1、第一限流电阻R4和第一保护稳压二极管ZD1，第一隔离电阻Rl的一端连接至51单 片机控制电路的输出控制信号VI、另一端连接到第一驱动场效应管MFl的栅极，第一驱动 场效应管MFl的漏极连接到第一发光二极管LDl的阴极、源极接地，第一限流电阻R4连接 在第一发光二极管LDl的阳极和正电源+VCC之间；第一保护稳压二极管ZDl的阴极连接到 第一隔离电阻Rl和第一驱动场效应管MFl的公共端之间、阳极接地。同理，第二驱动支路包括第二隔离电阻R2、第二驱动场效应管MF2、第二发光二极 管LD2、第二限流电阻R5和第二保护稳压二极管ZD2，第二隔离电阻R2的一端连接至51单 片机控制电路的输出控制信号V2、另一端连接到第二驱动场效应管MF2的栅极，第二驱动 场效应管MF2的漏极连接到第二发光二极管LD2的阴极、源极接地，第二限流电阻R5连接 在第二发光二极管LD2的阳极和正电源+VCC之间；第二保护稳压二极管ZD2的阴极连接到 第二隔离电阻R2和第二驱动场效应管MF2的公共端之间、阳极接地。同理，第三驱动支路包括第三隔离电阻R3、第三驱动场效应管MF3、第三发光二极 管LD3、第三限流电阻R6和第三保护稳压二极管ZD3，第三隔离电阻R3的一端连接至51单 片机控制电路的输出控制信号V3、另一端连接到第三驱动场效应管MF3的栅极，第三驱动 场效应管MF3的漏极连接到第三发光二极管LD3的阴极、源极接地，第三限流电阻R6连接 在第三发光二极管LD3的阳极和正电源+VCC之间；第三保护稳压二极管ZD3的阴极连接到 第三隔离电阻R3和第三隔离电阻R3的公共端之间、阳极接地。进一步的，控制电路3是51单片机控制电路，具有光控和时间控制功能，用于实现 该太阳能LED路灯的节能控制装置的光控功能和时间控制功能。其中，光控功能可以使太 阳能LED路灯黄昏时自动开启、进行照明，黎明时自动关闭；时间控制功能可以使LED光源分组后、进行变光节能控制。太阳能LED路灯点亮后，在照明过程中，照明状态受单片机程 序预定的时间控制，工作在全光照明、弱光照明和熄灯休眠三种状态，以这三种照明状态对 道路进行节能照明，可以有效减少电能消耗，节约电能，降低LED路灯中太阳能电池1和蓄 电池2的配套成本。在本实施例中，运用太阳能光伏发电技术、大功率白光LED光源、以及单片机技 术，采用太阳能光伏电源与LED光源、以及控制照明光源工作状态的模式组成太阳能LED路 灯的节能控制装置，实现节能降耗；进一步的，该太阳能LED路灯的节能控制装置，可广泛 用于太阳能LED照明的各类灯具中。综上所述，本实用新型各实施例的太阳能LED路灯的节能控制装置，通过对LED 光源进行分组变光，实现节能控制，可以有效节约太阳能LED路灯不必要的电能消耗，降低 太阳能LED路灯中太阳能电池和蓄电池的配套成本；从而可以克服现有技术中电能耗费量 大、成本高和使用寿命短的缺陷，以实现电能耗费量小、成本低和使用寿命长的优点。最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本 实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员 来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征 进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述装置包括太阳能光伏电池 和LED光源；在所述太阳能光伏电池和所述LED光源之间，顺次串接有控制电路和LED驱动 电路。
2.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述装置还包 括用于为所述路灯提供电能的蓄电池。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述LED 光源包括多组LED。
4.根据权利要求3所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述LED驱动 电路包括结构相同的多个驱动支路。
5.根据权利要求4所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，在所述多个驱 动支路中，单个驱动支路包括顺次串联的正电源、第一限流电阻、第一发光二极管和第一驱 动场效应管；所述第一发光二极管的阴极与所述第一驱动场效应管的漏极连接，所述第一场效应管 的源极接地。
6.根据权利要求5所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述单个驱动 支路还包括第一保护稳压二极管，所述第一保护稳压二极管的阴极连接到所述第一驱动场 效应管的栅极、阳极接地。
7.根据权利要求6所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述单个驱动 支路还包括第一隔离电阻，所述第一隔离电阻的一端连接至所述第一保护稳压二极管与所 述第一驱动场效应管的公共端、另一端连接至所述控制电路。
8.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述控制电 路包括用于通过单片机程序、控制所述LED驱动电路工作状态的单片机控制电路，所述LED 驱动电路的输入端连接至所述单片机控制电路。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能LED路灯的节能控制装置，包括太阳能光伏电池和LED光源；在所述太阳能光伏电池和所述LED光源之间，顺次串接有控制电路和LED驱动电路。本实用新型所述太阳能LED路灯的节能控制装置，可以克服现有技术中电能耗费量大、成本高和使用寿命短等缺陷，以实现电能耗费量小、成本低和使用寿命长的优点。
文档编号H05B37/02GK201919208SQ201020630530
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者宫军义, 李建民, 赵恒 , 黄剑宙 申请人:石河子三盛科技有限公司