專利名稱：一種太陽能路燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路公共照明系統(tǒng)，特別涉及一種利用太陽能發(fā)電供給路燈用 電的太陽能路燈。
背景技術(shù)：
城市道路公共照明系統(tǒng)的電源主要由市電供應(yīng)，隨著清潔能源的大量使用, 現(xiàn)在越來越多的路燈系統(tǒng)使用太陽能、風(fēng)能等清潔能源。現(xiàn)有的太陽能路燈系 統(tǒng)白天采用太陽能電池發(fā)電給蓄電池充電，到黑夜后，利用蓄電池給路燈提供 電能使路燈照亮路面，但是由于夜晚經(jīng)常是前半夜人多，需要亮度高，而后半 夜人少，需要的度亮低，如果路燈還象前半夜一樣照明將會消耗更多的能量不 利于節(jié)約能量，有時甚至?xí)捎谙母嗟碾娔芏鴮?dǎo)致路燈配置高，成本大， 蓄電池供電不足，影響蓄電池的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種太陽能路燈，可以通過控制路燈系統(tǒng)的功率變化而克服現(xiàn) 有技術(shù)中的不足。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為一種太陽能路燈，包括具 有光伏系統(tǒng)和蓄電池的太陽能供電系統(tǒng)以及路燈本身，所述的太陽能供電系統(tǒng) 與所述的路燈電連接，所述的路燈具有正常工作才莫式和節(jié)能工作模式兩種工作 模式，還包括控制電路與所述的路燈連接，所述的控制電路包括一定時器，當(dāng) 定時器計(jì)時到來時，控制電路控制所迷的路燈按節(jié)能工作才莫式工作。 進(jìn)一步的，上迷太陽能路燈中，所述的路燈為LED燈。 更進(jìn)一步的，上述太陽能路燈中，所述的控制電路中還包括光強(qiáng)檢測電路， 所述的光強(qiáng)檢測電路包括太陽能電池板與所迷的控制電路連接，當(dāng)光傳感器， 處于晚上時，控制電路控制所迷的路燈按正常工作才莫式工作，同時控制所迷的 定時器開始計(jì)時。
4更進(jìn)一步的，上迷的太陽能路燈中，所述的控制電路中還包括蓄電池過放電 保護(hù)檢測電路，所迷的蓄電池過放電保護(hù)檢測電路包括基準(zhǔn)電壓和第一比較 器，所述的第一比較器的輸入端分別接所述的基準(zhǔn)電壓和所述的蓄電池的輸出
電壓，當(dāng)蓄電池的輸出電壓低于11. 3v電壓時，所迷的控制電路控制斷開所迷 的蓄電池與路燈的連接。
更進(jìn)一步的，上迷的太陽能路燈中，所述的控制電路中還包括蓄電池過充電 保護(hù)電路，所述的蓄電池過充電保護(hù)電路包括基準(zhǔn)電壓、蓄電池電壓和第三比 較器，所迷的第三比較器的輸入端分別接所述的基準(zhǔn)電壓和所迷的蓄電池的輸 出電壓，當(dāng)蓄電池的輸出電壓高于14. 5v電壓時，所迷的控制電路控制斷開所 述的蓄電池與光伏系統(tǒng)的連接，當(dāng)蓄電池的輸出電壓低于13. 7v電壓時，所述 的控制電路控制接通所述的蓄電池與光伏系統(tǒng)的連接。
本發(fā)明技術(shù)方案中由于使用的路燈具有正常工作沖莫式和節(jié)能工作模式兩種 工作模式，在控制電路的控制下，根據(jù)上半夜和下半夜路上行人實(shí)際情況選擇 工作才莫式和輸出功率的高低以節(jié)約能量。本方案的優(yōu)先方式使用LED燈具做路 燈可以直接與蓄電池連接，使用蓄電池的12V直流輸出，控制LED的電流大小 就可以完成對LED燈的工作沖莫式的控制，電路簡單使用方便。同時本方案進(jìn)一 步的改進(jìn)可對蓄電池進(jìn)行保護(hù)，使蓄電池具有過充和過放電保護(hù)，能延長蓄電 池的使用壽命。
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。


圖1為本發(fā)明太陽能路燈的系統(tǒng)框圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)框閨。 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的控制電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖 一種太陽能路燈，包括具有光伏系統(tǒng)和 蓄電池的太陽能供電系統(tǒng)以及路燈本身，所迷的太陽能供電系統(tǒng)與所述的路燈電連接，所述的路燈為LED燈，具有正常工作模式和節(jié)能工作模式兩種工作 模式，當(dāng)流過LED燈的電流為其標(biāo)稱電流時，LED燈的亮度高，LED燈消耗的 能量是其標(biāo)稱能量，此時被認(rèn)為是正常工作模式。當(dāng)通過控制流過LED燈的電 流較小時，LED燈的亮度較暗，LED燈消耗的電能將較少，此時被認(rèn)為是在節(jié) 能工作模式。在整個系統(tǒng)中，為了控制LED燈在什么時候處于正常工作;^莫式， 什么時候處于節(jié)能工作模式，在本系統(tǒng)中，還包括控制電路與所迷的路燈連接， 所迷的控制電路包括一定時器，當(dāng)定時器計(jì)時到來時，控制電路控制所述的路 燈按節(jié)能工作模式工作， 一直工作到天亮.
如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)施例中，具有上面圖1所 示的所有才莫式以外，在所述的控制電路中還包括
光強(qiáng)檢測電路，所述的光強(qiáng)檢測電路包括太陽能電池板與所迷的控制電路 連接，當(dāng)處于晚上時，控制電路控制所述的路燈按正常工作模式工作，同時控 制所述的定時器開始計(jì)時。
蓄電池過放電保護(hù)檢測電路，所迷的蓄電池過放電保護(hù)檢測電路包括基準(zhǔn) 電壓和第一比較器，所述的第一比較器的輸入端分別接所述的基準(zhǔn)電壓和所述 的蓄電池的輸出電壓，當(dāng)蓄電池的輸出電壓低于所迷U. 3v電壓時，所迷的控 制電路控制斷開所述的蓄電池與路燈的連接。其中。
蓄電池過充電保護(hù)電路，所述的蓄電池過充電保護(hù)電路包括基準(zhǔn)電壓、蓄 電池電壓和第三比較器，所述的第三比較器的輸入端分別接所迷的基準(zhǔn)電壓、 蓄電池的輸出電壓，當(dāng)蓄電池的輸出電壓高于14.5v電壓時，所述的控制電路 控制斷開所述的蓄電池與光伏系統(tǒng)的連接，當(dāng)蓄電池的輸出電壓低于13. 7v 電壓時，所迷的控制電路控制接通所述的蓄電池與光伏系統(tǒng)的連接。
圖3為實(shí)施例1的控制電路板的原理圖，圖中，IC1為電壓比較器，本實(shí) 施例中采用的型號為LN324，第4腳是電源，第11腳為地，第1、 2、 3組成 第一個比較器，第3腳是"+ "輸入端，接基準(zhǔn)電壓，第2腳是"輸入端， 接蓄電池電壓，第l腳是"T"端。同樣笫5、 6、 7腳組成第二個比較器，其中第5腳是"+ "輸入端，第6腳是"-"輸入端，接基準(zhǔn)電壓，第7腳是"T" 端。第8、 9、 10腳組成第三個比較器，其中第10腳是"+ "輸入端，第9 腳是"-"輸入端，接基準(zhǔn)電壓，第8腳是"T"端。第12、 13、 14腳組成第 四個比較器，其中第12腳是"+ "輸入端，接基準(zhǔn)電壓，第13腳是"-，，輸 入端，第14腳是"T"端。在比較器中，當(dāng)"-，，端作為基準(zhǔn)時，"+ "端檢測 到的電壓較高時，"T"端輸出高電平，"+ "端檢測到的電壓較低時，"T"端 輸出底電平，當(dāng)"+ "端作為基準(zhǔn)時，"-"端檢測到的電壓較低時，T"端輸 出高電平，"-"端檢測到的電壓較高時，T"端輸出低電平。IC2是定時器電 路。本實(shí)施例中選用CD4541，其第1腳和第3腳分別通過一個電阻與第4腳 相連，第2腳通過電容與第4腳相連，第5、 6、 7腳和第9、 10、 ll腳接地， 第12、 13、 14腳接電池，第8腳為輸出，當(dāng)天黑時分時，icl的14腳開始輸 出高電平，計(jì)時開始，計(jì)時到時第8腳輸出高電平，否則輸出低電平。IC3為 非門芯片，IC3的14腳是電源，7腳是地。2腳是1腳的非門輸出，同樣地3 腳和4腳、5腳和6腳、8腳和9腳、10腳和11腳、12腳和1S腳各是一對非 門。
圖中，LM7809通過蓄電池的輸出電壓12V左右，穩(wěn)壓后輸出9V穩(wěn)壓電壓， 9V電壓通過R3 - 12歐姆、R4 - 18歐姆分壓輸出3. 6V的基準(zhǔn)電壓。
IC1的第1、 2、 3腳組成蓄電池過放電保護(hù)檢測電路，蓄電池的輸出通過 Rll的R12分壓接2腳，當(dāng)蓄電池的輸出電壓低于11. 3V時，2腳的輸入電壓 低于3.6V，則作為"T"端輸出的IC1的l腳輸出高電平，控制IC3的13腳， 使輸出腳8腳為低電平，Q2的G極凈皮控制在低電平，Q2不導(dǎo)通，燈不亮，禁 止蓄電池放電，對蓄電池進(jìn)行放電保護(hù)。當(dāng)蓄電池電壓高于11.7v時，IC1的1 腳輸出低電平，則Q2導(dǎo)通，燈亮。
IC1的第5、 6、 7組成光強(qiáng)檢測電路，作為"-，，極的6腳接基準(zhǔn)電壓， 本實(shí)施例中接由R3和R4分壓后的3.6V基準(zhǔn)電壓，作為"+ "極的第5腳接 光伏系統(tǒng)"+極，，(SOL+ )通過R14和IU3分壓后的電壓，白天強(qiáng)光時，第5腳接入的電壓高于第6腳，則作為"T"極的第7腳輸出高電平，控制IC3的 l腳，IC3的2腳輸出低電平，把8腳鉗制在低電平，則Q2的G極為低電平， Q2不導(dǎo)通，燈不亮，反之，晚上弱光時，IC1第5腳接入的電壓低于第6腳， 則作為"T"極的第7腳輸出低電平，IC3的1腳輸入低電平，2腳高電平， 把6腳鉗制在高電平，Q2導(dǎo)通，燈亮。
IC1的8、 9、0組成蓄電池的過充電保護(hù)檢測電路，利用CM0S管Q1作形 狀，Ql的D極接蓄電池的充電端，Ql的S極接光伏系統(tǒng)中太陽能電池的"-" 極"SQL-",當(dāng)蓄電池的電壓高于14. 5V時就通過設(shè)置G極為低電壓使Q1截 斷，截?cái)喙夥到y(tǒng)為蓄電池充電。作為"-"極的9腳接基準(zhǔn)電壓，本實(shí)施例 中接由R3和R4分壓后的3. 6V基準(zhǔn)電壓，作為"+ "極的第10腳接蓄電池的 輸出電壓通過R5和R6分壓后的輸出。當(dāng)蓄電池電壓高于14. 5V時，作為"T" 極的8腳輸出高電平，通過R8進(jìn)入PC光耦，PC光耦得電把Q1的G極鉗制在 低電平，Ql不導(dǎo)通，太陽能充電被告斷開，當(dāng)蓄電池電壓由于放電等原因降 到13. 7V時，8腳輸出低電平，Ql導(dǎo)通太陽能充電繼續(xù)。
IC1的12、 13、 14腳組成另一個光強(qiáng)檢測電路，作為"+ "極的12腳接 基準(zhǔn)電壓，本實(shí)施例中接由R3和R4分壓后的3. 6V基準(zhǔn)電壓，作為"-"極 的第13腳光伏系統(tǒng)"+極"(SOL+ )的輸出電壓通過R1和R2分壓后的輸出。 晚上弱光時，第U腳的輸入小于第12腳的基準(zhǔn)電壓，則作為"T"極的第14 腳輸出高電平，此時，定時器IC2得電，開始計(jì)時，當(dāng)設(shè)定時間未到時，IC2 的8腳低電平，控制IC3的8腳輸出高電平，Q2導(dǎo)通，燈亮。當(dāng)設(shè)定時間到 后，比如，下午6點(diǎn)開始計(jì)時，設(shè)定8個小時，到凌晨2點(diǎn)時人較少了， IC2 的8腳輸出高電平，控制IC3的13腳，使IC3的8腳低電平，通過D9鉗制 IC3的第5腳為低電平，則第6腳為高電平，通過R19和W2穩(wěn)壓后，此時Q2 的G極電壓只有全功率時的幾分之一，根據(jù)Q2 (MOS管)的特點(diǎn)，Q2的D、 S 極之間可通過的電流變小，也就是通過LED燈的電流變小，燈的功率就變小了 ， 從而實(shí)現(xiàn)了下半夜小功率(節(jié)能模式)。白天強(qiáng)光則相反，IC2不得電不計(jì)時，
8IC2的8腳輸出低電平，靠IC1的7腳輸出高電平去控制IC3,使燈熄滅。
從以上分析可知，當(dāng)IC3的13腳高電平時，8腳輸出低電平，Q2不導(dǎo)通， 燈滅。IC3的13腳高電平的情況有
蓄電池低于11. 3V時，
白天強(qiáng)光時，
晚上定時器到時時。
以上三種情況Q2不導(dǎo)通，燈不亮，在以上三種情況下，IC3的8腳都輸 出低電平，這個低電平一路去控制Q2的G極，使全功率輸出截?cái)啵硪宦吠?過D9去控制IC3的5腳，5腳為低電平，則6腳為高電平，通過R19和W2穩(wěn) 壓后，此時Q2的G極電壓只有全功率時的幾分之一，根據(jù)Q2 (M0S管)的特 點(diǎn)，Q2的D、 S極之間可通過的電流變小，也就是通過LED燈的電流變小，燈 的功率就變小了，從而實(shí)現(xiàn)了上半夜正常工作^f莫式(全功率)輸出，下半夜小 功率(節(jié)能模式)。天亮?xí)r或蓄電池電壓在11.3V以下時，IC1的7腳和1腳輸 出高電平輸入到IC3的1腳，使IC3的2腳處于低電平，通過D10使IC3的6 腳處于低電平，將Q2截?cái)?，燈滅?br> 同時在以下三種情況，燈被全功率點(diǎn)亮(工作在正常才莫式)
電池電壓高于11. 7V， IC1的一腳輸出低電平。
天黑時，IC1的14腳輸出高電平，IC2得電計(jì)時。
在設(shè)定的時間未到時，IC2的8腳輸出低電平。
天黑時，IC1的7腳輸出低電平。以上三種情況下^f氐電平輸入IC3的13 腳，使IC3的8腳輸出高電平，Q2全功率導(dǎo)通，工作在全功率工作模式上。
權(quán)利要求
1、一種太陽能路燈，包括具有光伏系統(tǒng)和蓄電池的太陽能供電系統(tǒng)以及路燈本身，所述的太陽能供電系統(tǒng)與所述的路燈電連接，其特征在于所述的路燈具有正常工作模式和節(jié)能工作模式兩種工作模式，還包括控制電路與所述的路燈連接，所述的控制電路包括一定時器，當(dāng)定時計(jì)時所定時間到達(dá)時，控制電路控制所述的路燈按節(jié)能工作模式工作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能路燈，其特征在于所述的路燈為LE D燈。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能路燈，其特征在于所述的控制電路中還 包括光強(qiáng)檢測電路，所迷的光強(qiáng)檢測電路包括太陽能電池板與所述的控制電路 連接， 一到晚上時，控制電路控制所迷的路燈按正常工作模式工作，同時控制 所述的定時器開始計(jì)時。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能路燈，其特征在于所述的控制電路中還包括蓄電池過放電保護(hù)檢測電路，所迷的蓄電池過放電保護(hù)檢測電路包括第一 基準(zhǔn)電壓和第一比較器，所述的第一比較器的輸入端分別接所述的基準(zhǔn)電壓和所迷的蓄電池的輸出電壓，當(dāng)蓄電池的輸出電壓低于ll. 3v時，所述的控制電 路控制斷開所迷的蓄電池與路燈的連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能路燈，其特征在于所述的基準(zhǔn)電壓為 3. 6v。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能路燈，其特征在于所述的控制電路中還 包括蓄電池過充電保護(hù)電路，所述的蓄電池過充電保護(hù)電路，包括基準(zhǔn)電壓、 過充電壓和恢復(fù)電壓和第二比較器，蓄電池輸出電壓和基準(zhǔn)電壓分別接比較器 的兩個輸入端，當(dāng)蓄電池的輸出電壓高于14. 5v時，所述的所述的第二比較器 的輸出端通過控制電路控制斷開所述的蓄電池與光伏系統(tǒng)的連接，當(dāng)蓄電池的 輸出電壓低于13. 7v時，所述的第二比較器的輸出端通過控制電路控制接通所述的蓄電池與光伏系統(tǒng)的連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能路燈，其特征在于所迷的光伏系統(tǒng)為蓄 電池充電是通過一個第一 CMOS管(Ql)實(shí)現(xiàn)的，光伏系統(tǒng)和蓄電池分別接所 述的第一CMOS管的"D"和"S"極，其"G"極通過一個光耦器件接所述的第 二比較器的輸出端，當(dāng)所述的第二比較器輸出高電平時，通過所述的第一CMOS 管截?cái)嗨龅墓夥到y(tǒng)和蓄電池的聯(lián)4委。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的太陽能路燈，其特征在于所述的蓄電 池輸出與所述的路燈的電源輸入端是通過一個第二 CMOS (Q2)實(shí)現(xiàn)的，所述 的蓄電池和路燈的電源輸入端分別接所述的第二CMOS管的"D"和"S"極， 其"G"極接所述的控制電路，當(dāng)需要路燈工作于正常工作;f莫式時，所迷的"G" 極為高電平，第二CMOS管導(dǎo)通，當(dāng)需要路燈熄滅時，所述的"G"極為低電平， 第二CMOS管截止，當(dāng)需要路燈工作于節(jié)能工作模式時，所述的"G"極為鉗制 電平，第二CMOS小電流導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明公開一種太陽能路燈，解決根據(jù)實(shí)際情況選擇工作模式以節(jié)約能量的技術(shù)問題。包括具有光伏系統(tǒng)和蓄電池的太陽能供電系統(tǒng)以及路燈本身，所述的太陽能供電系統(tǒng)與所述的路燈電連接，所述的路燈具有正常工作模式和節(jié)能工作模式兩種工作模式，還包括控制電路與所述的路燈連接，所述的控制電路包括一定時器，當(dāng)定時器計(jì)時到來時，控制電路控制所述的路燈按節(jié)能工作模式工作。本發(fā)明技術(shù)方案中由于使用的路燈具有正常工作模式和節(jié)能工作模式兩種工作模式，在控制電路的控制下，根據(jù)上半夜和下半夜路上行人實(shí)際情況選擇工作模式以節(jié)約能量。
文檔編號F21V23/00GK101526190SQ20091010605
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者楊富福, 魏學(xué)平 申請人:深圳市保元實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司