专利名称：一种太阳能led灯控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED灯具技术领域，尤其涉及一种太阳能LED灯控制器。
背景技术：
LED灯具耗电少、亮度大、寿命长，而且在生产和使用寿命结束后做废弃物处理时不会造成环境污染，具有很好的经济和技术性能指标。太阳能LED灯因其不需要架设电线或预埋电缆，安装方便，且安装后不需要电费使用费，被广泛应用于庭院装饰、道路照明等场所，但是目前的储能型太阳能灯一般采用恒流控制的方式，控制器不能够自动检测蓄电池的容量并根据容量自动调节光照强度，当蓄电池容量足够时，它能正常工作，当容量不足够时，它用完的蓄电池的电量就停止工作，采用恒流方式工作的LED灯不管电池容量的多少，它都工作在额定功率下，LED灯消耗的功率不能随电池容量而自动改变。在容量一定的情况下，很难满足长时间的照明，使用范围受到影响。常规的太阳能LED路灯控制器，采用恒流控制，其效率在80%左右，发光效率较低，并且由于LED灯珠长期工作恒流状态下，其LED灯珠亮度衰减较大，影响LED灯的使用寿命，造成使用成本的增加，在性价比方面缺少市场竞争力。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种太阳能LED灯控制器，具有自动检测蓄电池容量，并根据蓄电池容量自动调节发光功率，性能稳定、使用寿命长的优点。 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案
一种太阳能LED灯控制器，其包括太阳能电池板(I)、蓄电池(4)、LED灯(7)和控制器，其中所述控制器设有综合检测系统(2)、充电控制电路(3)、工作电源电路(5)、功率输出器和单片机；所述单片机设有放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10 )、多时段计时器(11)、过放保护状态改变脉冲输出模块(12 )、基准电内模块(13 );所述综合检测系统(2)的输入端接太阳能电池板(I )，输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10);放电控制电路(8)和放电深度控制电路(9)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12);基准电内模块(13)的输入端接工作电源电路(5)，输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10)和多时段计时器
(11);多时段计时器(11)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12)，且所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12 )与LED灯(7 )之间通过功率输出器(6 )连接；所述太阳能电池板(I)通过充电控制电路(3)接蓄电池(4)，且所述充电控制电路(3)接充电模式控制电路(10);所述工作电源电路(5)d的输入端接蓄电池(4)，输出端接基准电内模块(13)及功率输出器
(6)。所述充电控制电路(3)设有比较器I、光电耦合器和场效应管(Ql);所述比较器I输入端一路通过电阻(Rl)接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过电阻(R2)接地；所述光电耦合器输入侧一端通过电阻(R3)接比较器I的输出端，输入侧另一端接地，输出侧一端通过电阻(R4)接9v电压，输出侧另一端接场效应管(Ql)的栅极，场效应管(Ql)的源极接太阳能电池板(I)的负极，场效应管(Ql)的漏极接地；所述场效应管(Ql)的栅极与场效应管(Ql)的源极之间并联一电阻(R5)，场效应管(Ql)的源极与场效应管(Ql)的漏极之间并联一电阻(R6)。所述工作电源电路(5)设有稳压器78L09和稳压器78L05，所述稳压器78L09的电压输入端与稳压器78L05的电压输入端并联一路接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过二极管(D2)接蓄电池(4)的正极(B+);稳压器78L09电压输出端一路输出9v电压，另一路接电容(C2)，稳压器78L09接地端接地；稳压器78L05电压输出端一路输出5v电压，另一路接电容(C3)，稳压器78L05接地端接蓄电池(4)的负极(B-)和接地；蓄电池(4)的正极(B+)与太阳能电池板(I)的正极(S+)之间并联二极管(D3)和二极管(D4)。所述功率输出器(6)设有场效应管(Q2)的源极接地，场效应管(Q2)的漏极接LED 灯(7)的阴极，场效应管(Q2)的栅极与场效应管(Q2)的源极之间并联一电阻(R29)，场效应管(Q2)的源极与场效应管(Q2)的漏极之间并联一电容(Cl)，LED灯(7)的阳极接蓄电池(4)的正极(B+)。所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)设有比较器IV ;所述比较器IV的同向输入端与比较器IV的反向输入端之间一路通过电阻(R12)接工作电源电路输出的9v电压，另一路并联有电阻(R13)、三极管(Q14)、三极管(Q15)、三极管(Q16)、三极管(Q17)、三极管(Q18)、三极管(Q19)、三极管(Q20)，三极管(Q14)的基极接电阻(R21)、三极管(Q15)的基极接电阻(R22)、三极管(Q16)的基极接电阻(R23)、三极管(Q17)的基极接电阻(R24)、三极管(Q18)的基极接电阻(R25)、三极管(Q19)的基极接电阻(R26)、三极管(Q20)的基极接电阻(R27)，三极管(Q14)的发射极接地、三极管(Q15)的发射极接地、三极管(Q16)的发射极接地、三极管(Q17)的发射极接地、三极管(Q18)的发射极接地、三极管(Q19)的发射极接地、三极管(Q20)的发射极接地，比较器IV的反向输入端一路通过电阻(R28)接地，另一路通过电阻(Rll)接蓄电池正极检测点(A)。所述综合检测系统(2)设有比较器II ;所述比较器II输入端一路通过电阻(R7)接太阳能电池板(I)的正极(S+)，另一路并联电阻(R8)和二极管(Dl)后接地，输出端接电阻(R21)。所述充电模式控制电路(10)设有比较器III ;所述比较器III输入端一路通过电阻(R9)接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过电阻(RlO)接地，输出端接电阻(R22)。所述单片机的正极电源脚接工作电源电路(5)输出的5v电压，单片机的负极电源脚接地，单片机的正极电源脚与单片机的负极电源脚之间并联一电容(C4)。本发明采用上述结构，具有自动检测蓄电池容量，并根据蓄电池容量自动调节发光功率，性能稳定、使用寿命长的优点。
图I为本发明控制电路原理图。图2为本发明工作电源电路的电路图。图3为本发明单片机的示意图。
图4为本发明充电控制电路的电路图。图5为本发明综合检测系统的电路图。图6为本发明充电模式控制电路的电路图。 图7为本发明功率输出器和比较器IV的部分电路图。以下通过附图和具体实施方式
来对本发明作进一步描述。
具体实施例方式如图I至图7所示，本发明一种太阳能LED灯控制器，其包括太阳能电池板(I )、蓄电池(4 )、LED灯(7 )和控制器，其中所述控制器设有综合检测系统(2 )、充电控制电路(3 )、工作电源电路(5)、功率输出器(6)和单片机；所述单片机设有放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9 )、充电模式控制电路(10 )、多时段计时器(11)、过放保护状态改变脉冲输出模块(12)、基准电内模块(13);所述综合检测系统(2)的输入端接太阳能电池板(1)，输出端接放电控制电路(8 )、放电深度控制电路(9 )、充电模式控制电路(10 );放电控制电路(8 )和放电深度控制电路(9)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12);基准电内模块(13)的输入端接工作电源电路(5)，输出端接放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10)和多时段计时器(11);多时段计时器(11)接过放保护状态改变脉冲输出模块
(12)，且所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)与LED灯(7)之间通过功率输出器(6)连接；所述太阳能电池板(I)通过充电控制电路(3 )接蓄电池(4 )，且所述充电控制电路(3 )接充电模式控制电路(10);所述工作电源电路(5) d的输入端接蓄电池(4)，输出端接基准电内模块(13)及功率输出器(6)。所述充电控制电路(3)设有比较器I、光电耦合器和场效应管(Ql);所述比较器I输入端一路通过电阻(Rl)接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过电阻(R2)接地；所述光电耦合器输入侧一端通过电阻(R3)接比较器I的输出端，输入侧另一端接地，输出侧一端通过电阻(R4)接9v电压，输出侧另一端接场效应管(Ql)的栅极，场效应管(Ql)的源极接太阳能电池板(I)的负极，场效应管(Ql)的漏极接地；所述场效应管(Ql)的栅极与场效应管(Ql)的源极之间并联一电阻(R5)，场效应管(Ql)的源极与场效应管(Ql)的漏极之间并联一电阻(R6)。所述工作电源电路(5)设有稳压器78L09和稳压器78L05，所述稳压器78L09的电压输入端与稳压器78L05的电压输入端并联一路接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过二极管(D2)接蓄电池(4)的正极(B+);稳压器78L09电压输出端一路输出9v电压，另一路接电容(C2)，稳压器78L09接地端接地；稳压器78L05电压输出端一路输出5v电压，另一路接电容(C3)，稳压器78L05接地端接蓄电池(4)的负极(B-)和接地；蓄电池(4)的正极(B+)与太阳能电池板(I)的正极(S+)之间并联二极管(D3)和二极管(D4)。所述功率输出器(6)设有场效应管(Q2)的源极接地，场效应管(Q2)的漏极接LED灯(7)的阴极，场效应管(Q2)的栅极与场效应管(Q2)的源极之间并联一电阻(R29)，场效应管(Q2)的源极与场效应管(Q2)的漏极之间并联一电容(Cl)，LED灯(7)的阳极接蓄电池(4)的正极(B+)。所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)设有比较器IV ;所述比较器IV的同向输入端与比较器IV的反向输入端之间一路通过电阻(R12)接工作电源电路输出的9v电压，另一路并联有电阻(R13)、三极管(Q14)、三极管(Q15)、三极管(Q16)、三极管(Q17)、三极管(Q18)、三极管(Q19)、三极管(Q20)，三极管(Q14)的基极接电阻(R21)、三极管(Q15)的基极接电阻(R22)、三极管(Q16)的基极接电阻(R23)、三极管(Q17)的基极接电阻(R24)、三极管(Q18)的基极接电阻(R25)、三极管(Q19)的基极接电阻(R26)、三极管(Q20)的基极接电阻(R27)，三极管(Q14)的发射极接地、三极管(Q15)的发射极接地、三极管(Q16)的发射极接地、三极管(Q17)的发射极接地、三极管(Q18)的发射极接地、三极管(Q19)的发射极接地、三极管(Q20)的发射极接地，比较器IV的反向输入端一路通过电阻(R28)接地，另一路通过电阻(Rll)接蓄电池正极检测点(A)。所述综合检测系统(2)设有比较器II ;所述比较器II输入端一路通过电阻(R7)接太阳能电池板(I)的正极(S+)，另一路并联电阻(R8)和二极管(Dl)后接地，输出端接电阻(R21)。所述充电模式控制电路(10)设有比较器III ;所述比较器III输入端一路通过电阻(R9)接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过电阻(RlO)接地，输出端接电阻(R22)。 所述单片机的正极电源脚接工作电源电路(5)输出的5v电压，单片机的负极电源脚接地，单片机的正极电源脚与单片机的负极电源脚之间并联一电容(C4)。比较器I的输入端19脚检测到蓄电池检测点(A)的电压低于13V时，输出端14脚输出高电平，通过光耦传递使场效应管(Ql)导通太阳能电池板(I)给蓄电池(4)充电，当蓄电池⑷电压高于13V-14. 5V时，输出端14脚输出频率为10HZ，占空比为99%_0%矩形方波，实现对蓄电池(4)的过充保护
比较器II的输入端17脚为低电平时，表示太阳能电池板(I)为电压进入傍晚，输出端12脚输出低电平，一路信号到电阻(R21)，即IC4脚，内部多段计时电路(11)工作，一路信号到比较器IV的同向输入端，即IC18脚的C端口(即R21处)，使18脚电位升高，输出端即IC13脚输出IKHZ占空比为50%，时间为30秒长的驱动信号使场效应管(Q2)导通，点亮LED灯。比较器III的输入端即16脚检测到蓄电池(4)为高电平时，输出端即11脚输出低电平，相反蓄电池(4)容量减小时，输入端即16脚为低电平，输出端即11脚输出高电平至比较器IV的同向输入端即18脚的D端口(即R22处)，使场效应管(Q2)饱和导通，把比较器IV的同向输入端即18脚的电位下降，使输出端即13脚的占空比下降，促使LED灯电流减小，降低功率输出，以延长亮灯时间。比较器IV的反向输入端即15脚为低电平时，输出端即13脚输出低电平，LED灯就不亮，当反向输入端即15脚为高电平时，但同向输入端即18脚相对应的占空比信号驱动场效应管(Q2)，使LED灯点亮，当比较器IV的输入端即18脚电位处于高电平，则输出端即13脚输出高电平，使场效应管(Q2)直接导通，LED灯就在额定功率下工作。当同向输入端即18的端口 I (R27 处)、H (R26 与 R27 之间)、G(R25 与 R26 之间)、F(R24 与 R25 之间)、E(R23与R24之间)接到多时段计时器(11)信号就相对应改变比较器IV的同向输入端即18脚的输入电位，输出端13脚就输出相对应占空比矩形波信号，以改变LED灯的不同时段的功率，即改变地面亮度，达到节能环保的效果。本发明采用上述结构，具有自动检测蓄电池容量，并根据蓄电池容量自动调节发光功率，性能稳定、使用寿命长的优点。
以上说明并非限制本发明的技术方案，凡是不脱 离本发明精神的技术，均属于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种太阳能LED灯控制器，其特征在于其包括太阳能电池板(I)、蓄电池(4)、LED灯(7 )和控制器，其中所述控制器设有综合检测系统(2 )、充电控制电路(3 )、工作电源电路(5)、功率输出器(6)和单片机；所述单片机设有放电控制电路(8)、放电深度控制电路(9)、充电模式控制电路(10 )、多时段计时器(11)、过放保护状态改变脉冲输出模块(12 )、基准电内模块(13);所述综合检测系统(2)的输入端接太阳能电池板(1)，输出端接放电控制电路(8 )、放电深度控制电路(9 )、充电模式控制电路(10 );放电控制电路(8 )和放电深度控制电路(9)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12);基准电内模块(13)的输入端接工作电源电路(5 )，输出端接放电控制电路(8 )、放电深度控制电路(9 )、充电模式控制电路(10 )和多时段计时器(11);多时段计时器(11)接过放保护状态改变脉冲输出模块(12 )，且所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)与LED灯(7)之间通过功率输出器(6)连接；所述太阳能电池板(I)通过充电控制电路(3 )接蓄电池(4 )，且所述充电控制电路(3 )接充电模式控制电路(10);所述工作电源电路(5)d的输入端接蓄电池(4)，输出端接基准电内模块(13)及功率输出器(6)。
2.根据权利要求I所述的一种太阳能LED灯控制器，其特征在于所述充电控制电路(3)设有比较器I、光电耦合器和场效应管(Ql);所述比较器I输入端一路通过电阻(Rl)接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过电阻(R2)接地；所述光电耦合器输入侧一端通过电阻(R3)接比较器I的输出端，输入侧另一端接地，输出侧一端通过电阻(R4)接9v电压，输出侧另一端接场效应管(Ql)的栅极，场效应管(Ql)的源极接太阳能电池板(I)的负极，场效应管(Ql)的漏极接地；所述场效应管(Ql)的栅极与场效应管(Ql)的源极之间并联一电阻(R5)，场效应管(Ql)的源极与场效应管(Ql)的漏极之间并联一电阻(R6)。
3.根据权利要求I所述的一种太阳能LED灯控制器，其特征在于所述工作电源电路(5)设有稳压器78L09和稳压器78L05，所述稳压器78L09的电压输入端与稳压器78L05的电压输入端并联一路接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过二极管(D2)接蓄电池(4)的正极(B+);稳压器78L09电压输出端一路输出9v电压，另一路接电容(C2)，稳压器78L09接地端接地；稳压器78L05电压输出端一路输出5v电压，另一路接电容(C3)，稳压器78L05接地端接蓄电池⑷的负极(B-)和接地；蓄电池⑷的正极(B+)与太阳能电池板⑴的正极(S+)之间并联二极管(D3)和二极管(D4)。
4.根据权利要求I所述的一种太阳能LED灯控制器，其特征在于所述功率输出器(6)设有场效应管(Q2)的源极接地，场效应管(Q2)的漏极接LED灯(7)的阴极，场效应管(Q2)的栅极与场效应管(Q2)的源极之间并联一电阻(R29)，场效应管(Q2)的源极与场效应管(Q2)的漏极之间并联一电容(Cl)，LED灯(7)的阳极接蓄电池⑷的正极(B+)。
5.根据权利要求I所述的一种太阳能LED灯控制器，其特征在于所述过放保护状态改变脉冲输出模块(12)设有比较器IV ;所述比较器IV的同向输入端与比较器IV的反向输入端之间一路通过电阻(R12)接工作电源电路输出的9v电压，另一路并联有电阻(R13)、三极管(Q14)、三极管(Q15)、三极管(Q16)、三极管(Q17)、三极管(Q18)、三极管(Q19)、三极管(Q20)，三极管(Q14)的基极接电阻(R21)、三极管(Q15)的基极接电阻(R22)、三极管(Q16)的基极接电阻(R23)、三极管(Q17)的基极接电阻(R24)、三极管(Q18)的基极接电阻(R25)、三极管(Q19)的基极接电阻(R26)、三极管(Q20)的基极接电阻(R27)，三极管(Q14)的发射极接地、三极管(Q15)的发射极接地、三极管(Q16)的发射极接地、三极管(Q17)的发射极接地、三极管(Q18)的发射极接地、三极管(Q19)的发射极接地、三极管(Q20)的发射极接地，比较器IV的反向输入端一路通过电阻(R28)接地，另一路通过电阻(Rll)接蓄电池正极检测点⑷。
6.根据权利要求I或5所述的一种太阳能LED灯控制器，其特征在于所述综合检测系统(2)设有比较器II ;所述比较器II输入端一路通过电阻(R7)接太阳能电池板(I)的正极(S+)，另一路并联电阻(R8)和二极管(Dl)后接地，输出端接电阻(R21)。
7.根据权利要求I或5所述的一种太阳能LED灯控制器，其特征在于所述充电模式控制电路(10)设有比较器III ;所述比较器III输入端一路通过电阻(R9)接蓄电池正极检测点(A)，另一路通过电阻(RlO)接地，输出端接电阻(R22)。
8.根据权利要求I所述的一种太阳能LED灯控制器，其特征在于所述单片机的正极电源脚接工作电源电路(5)输出的5v电压，单片机的负极电源脚接地，单片机的正极电源脚与单片机的负极电源脚之间并联一电容(C4)。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能LED灯控制器，其特征在于其包括太阳能电池板、蓄电池、LED灯和控制器，其中所述控制器设有综合检测系统、充电控制电路、工作电源电路、功率输出器和单片机；所述单片机设有放电控制电路、放电深度控制电路、充电模式控制电路、多时段计时器、过放保护状态改变脉冲输出模块、基准电内模块。本发明具有自动检测蓄电池容量，并根据蓄电池容量自动调节发光功率，性能稳定、使用寿命长的优点。
文档编号H05B37/02GK102752935SQ201210234608
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者张云波 申请人:中山市宇之源太阳能科技有限公司