專利名稱：電池轉(zhuǎn)貯太陽能的led發(fā)光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用太陽能轉(zhuǎn)化的電能作為電力源的新型LED發(fā)光系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
LED發(fā)光系統(tǒng)具有高亮度；可全天候運(yùn)行，不受惡劣氣候條件影響；色彩豐富、視 覺沖擊力強(qiáng)；字體，圖案，動畫靈活多變的優(yōu)點(diǎn)，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)霓紅燈及其他室內(nèi)外標(biāo)牌和 照明系統(tǒng)。但是長時間使用耗電量很大，造成資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容為了解決上述存在的問題，本實用新型提供一種將太陽能轉(zhuǎn)化為電能存儲，并為 LED發(fā)光系統(tǒng)供電的節(jié)能環(huán)保型的電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)；本實用新型的目的是 通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)，其特征在于由太陽能板、蓄 能電池組、LED燈或LED燈帶、蓄能電池組輸出控制單元、LED發(fā)光控制單元組成。太陽能板 通過蓄能電池組輸出控制單元與蓄能電池組連接，蓄能電池組輸出控制單元與LED發(fā)光控 制單元連接，LED發(fā)光控制單元與LED燈或LED燈帶連接。 所述的蓄能電池輸出控制單元與發(fā)熱體連接。 所述的蓄能電池輸出控制單元包括輸入控制模塊、MCU模塊、輸出控制模塊、DC/DC 模塊，太陽能板、蓄能電池組分別與輸入控制模塊的輸入端連接，輸入控制模塊的輸出端與 MCU模塊連接，MCU模塊通過輸出控制模塊與DC/DC模塊連接，太陽能板與DC/DC模塊連接， DC/DC模塊輸出端分別與蓄能電池組的正負(fù)極連接、LED發(fā)光控制單元連接，輸出控制模塊 與LED發(fā)光控制單元連接，光感應(yīng)器、控制面板分別與蓄能電池輸出控制單元的輸入控制 模塊連接。 本實用新型的有益效果本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)，將太陽能板布置于樓宇屋頂 或側(cè)立面用于接受太陽能并轉(zhuǎn)化為電能，蓄能電池組將電能予以貯存，蓄能電池組輸出控 制單元根據(jù)LED燈的工作電壓、工作電流、工作模式、發(fā)光亮度對蓄能電池組輸出進(jìn)行控 制，同時對蓄能電池組的充電進(jìn)行控制，使蓄能電池組始終處于滿電狀態(tài)，LED發(fā)光控制單 元控制LED燈供電的通斷和控制輸出控制單元的啟動或停止。該系統(tǒng)用于樓宇的夜間亮化 和裝飾或廣告等?？梢愿鶕?jù)樓宇亮化的設(shè)計和所采用LED燈的特性，設(shè)計需要的太陽能板 組件類型、組件數(shù)量和所需面積；如果樓宇布置面板面積不夠，可以采用LED局部發(fā)光、間 歇發(fā)光、降低亮度等的組合達(dá)成能量平衡；還可以根據(jù)光照強(qiáng)度、光照時間(陰、雨、雪、霧 等)，采集太陽能板的平均輸出電流得到具體的轉(zhuǎn)化能量，然后采用LED局部發(fā)光、間歇發(fā) 光、降低亮度等的組合達(dá)成能量平衡。本實用新型充分利用清潔環(huán)保的能源_太陽能板和 蓄能電池組，不使用交流電網(wǎng)供電，降低能源消耗，節(jié)能環(huán)保。

圖1是電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)的總體示意圖。[0008] 圖2是電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)中蓄能電池組輸出控制單元部分框圖。 圖3是電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)工作流程圖。 圖4是電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)充電管理流程圖。 圖5是電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)放電管理流程圖。
具體實施方式電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)，包括太陽能板1、蓄能電池組3、LED燈或LED燈 帶5、蓄能電池組輸出控制單元2、 LED發(fā)光控制單元4組成。蓄能電池組輸出控制單元由 MCU模塊8、輸入控制模塊7、輸出控制模塊9、DC/DC模塊10組成。太陽能板1、蓄能電池組 3分別與輸入控制模塊7的輸入端連接，輸入控制模塊7的輸出端與MCU模塊8連接，MCU 模塊8通過輸出控制模塊9與DC/DC模塊10連接，太陽能板1與DC/DC模塊10連接，DC/ DC模塊10輸出端分別與蓄能電池組3的正負(fù)極、發(fā)熱體6、 LED發(fā)光控制單元4連接，LED 發(fā)光控制單元與LED燈或LED燈帶5連接，光感應(yīng)器11、控制面板12分別與輸入控制模塊 7連接。蓄能電池組輸出控制單元2為本系統(tǒng)的中心控制單元，由它來完成對太陽能板1和 蓄能電池組3的狀態(tài)監(jiān)控、充電管理、LED發(fā)光管理，控制發(fā)熱體6、 LED發(fā)光控制單元4的 控制等。 本系統(tǒng)中盡量選用大面積的太陽能板，并根據(jù)需要將若干太陽能板并聯(lián)，使之能 達(dá)到蓄能電池組的最佳充電電流，其輸出電壓同蓄能電池組的充電電壓相匹配。轉(zhuǎn)換放電 效率在9 21%之間，其額定電壓在16或32V。 蓄能電池組主要采用低自放電電池，其25°C下365天荷電保持能力> 80 % ，其輸 出電壓同LED工作電壓相匹配。其額定電壓在12或24V。 LED燈或LED燈帶的布置結(jié)構(gòu)根據(jù)亮化設(shè)計要求分組分段，以便于實現(xiàn)發(fā)光控制 和能量平衡控制，其特征為每段(組)工作電壓一致且在12或24V。 蓄能電池組輸出控制單元可根據(jù)LED發(fā)光需要和能量平均需要控制輸出電流和 輸出電壓。在蓄能電池組充滿電時，可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能旁路到發(fā)熱體上用于冬季取暖。 LED發(fā)光控制單元根據(jù)蓄能電池組輸出控制單元的指令分組分段控制LED燈或 LED燈帶的通斷、發(fā)光強(qiáng)度，實現(xiàn)亮化效果。 本系統(tǒng)工作流程圖如圖3所示，首先通過光感應(yīng)器輸入數(shù)值判斷太陽光強(qiáng)度是否 可以充電，并給LED燈或LED燈帶和發(fā)熱體供電，如果太陽光強(qiáng)度滿足充電條件，則進(jìn)一步 判斷蓄電池組的狀態(tài)，是否需要充電，如果蓄電池不需要充電，則判斷是否有LED燈或LED 燈帶需要供電，并通過對環(huán)境溫度的檢測判斷是否需要啟動發(fā)熱體。 本系統(tǒng)充電管理流程如圖4所示，首先通過光感應(yīng)器輸入，判斷太陽光強(qiáng)度是否 滿足充電條件，并計算充電電流的大小，如果是，則開始對蓄能電池組充電，通過正常充電 檢測條件，直到充電結(jié)束。 本系統(tǒng)放電管理流程如圖5所示，首先判斷光感應(yīng)器輸入太陽光強(qiáng)度是否可以充 電，計算太陽能板可提供的功率，然后檢測蓄能電池組的S0C值，計算蓄能電池組能夠提供 的功率，根據(jù)LED燈或LED燈帶和發(fā)熱體的功率需求分配太陽能板的功率，其中優(yōu)先使用太 陽能板，再次檢測蓄能電池組的SOC值，如果SOC = 0%，停止蓄能電池組的供電工作。
權(quán)利要求電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)，其特征在于由太陽能板、蓄能電池組、LED燈或LED燈帶、蓄能電池組輸出控制單元、LED發(fā)光控制單元組成，太陽能板通過蓄能電池組輸出控制單元與蓄能電池組連接，蓄能電池組輸出控制單元與LED發(fā)光控制單元連接，LED發(fā)光控制單元與LED燈或LED燈帶連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)，其特征在于所述的蓄能 電池輸出控制單元與發(fā)熱體連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)，其特征在于所述的蓄 能電池輸出控制單元包括輸入控制模塊、MCU模塊、輸出控制模塊、DC/DC模塊，太陽能板、 蓄能電池組分別與輸入控制模塊的輸入端連接，輸入控制模塊的輸出端與MCU模塊連接， MCU模塊通過輸出控制模塊與DC/DC模塊連接，太陽能板與DC/DC模塊連接，DC/DC模塊輸 出端分別與蓄能電池組的正負(fù)極連接、LED發(fā)光控制單元連接，輸出控制模塊與LED發(fā)光控 制單元連接，光感應(yīng)器、控制面板分別與蓄能電池輸出控制單元的輸入控制模塊連接。
專利摘要電池轉(zhuǎn)貯太陽能的LED發(fā)光系統(tǒng)，由太陽能板、蓄能電池組、LED燈或LED燈帶、蓄能電池組輸出控制單元、LED發(fā)光控制單元組成。太陽能板通過蓄能電池組輸出控制單元與蓄能電池組連接，蓄能電池組輸出控制單元與LED發(fā)光控制單元連接，LED發(fā)光控制單元與LED燈或LED燈帶連接。安裝時將太陽能板布置于樓宇屋頂或側(cè)立面用于接受太陽能并轉(zhuǎn)化為電能，蓄能電池組將電能予以貯存，蓄能電池組輸出控制單元根據(jù)LED的工作電壓、工作電流、工作模式、發(fā)光亮度對蓄能電池組輸出進(jìn)行控制。同時對蓄能電池組的充電進(jìn)行控制，使蓄能電池組始終處于滿電狀態(tài)，LED發(fā)光控制單元控制LED供電的通斷和控制輸出控制單元的啟動或停止。本實用新型充分利用太陽能資源，降低能源消耗，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號H02J7/00GK201443723SQ200920016008
公開日2010年4月28日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者付亮, 劉國忠, 劉巍, 徐靈, 霍歡 申請人:遼寧九夷三普電池有限公