一種用于公共洗手間的安全型光伏智能照明系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于光伏發(fā)電技術領域，具體涉及一種用于公共洗手間的安全型光伏 智能照明系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭，太陽能已經(jīng)成為一種十分具有潛力的新能源，而光伏 發(fā)電是當前利用太陽能的主要方式。光伏發(fā)電具有資源普遍且豐富、潔凈無污染等特點，是 各種可再生能源中最重要、最基本的能源，充分開發(fā)太陽能是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn) 略決策。太陽能光伏系統(tǒng)包括光伏照明系統(tǒng)、光伏水泵系統(tǒng)、光伏揚水和照明綜合系統(tǒng)和光 伏并網(wǎng)系統(tǒng)等，其中光伏照明系統(tǒng)被認為是人類最理想的照明供電解決方案。
[0003] 光伏照明系統(tǒng)由太陽電池板、蓄電池、充放電控制器、逆變器和光源燈具等幾部分 組成，太陽光照到太陽電池板，電池板產(chǎn)生電流，當光照度達到一定值時，啟動充電控制電 路，向蓄電池進行充電，當光照度減到一定值時，啟動放電控制電路，經(jīng)逆變器電路，向光源 燈具供電。由于對日照強度及時間的高度依賴性，目前我國的光伏照明系統(tǒng)主要應用于日 照強度高、太陽能資源豐富的地區(qū)的路燈工程照明，以及環(huán)保節(jié)能地區(qū)的照明工程，在日照 條件較差的沿海地區(qū)因無法保持系統(tǒng)穩(wěn)定而應用較少，而這些地區(qū)的經(jīng)濟較為發(fā)達、人口 密度高，照明系統(tǒng)耗電量高，對電網(wǎng)造成很重的負擔。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 實用新型目的：本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術中的不足，提供一種電光 轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能，可靠性高的適用于公共洗手間或住宅、宿舍及辦公樓等樓道的夜間自動 照明系統(tǒng)。
[0005] 技術方案：本實用新型所述的一種用于公共洗手間的安全型光伏智能照明系統(tǒng)， 包括：
[0006] 光電轉(zhuǎn)換單元：利用太陽能電池板即光伏電池，完成光電能量的轉(zhuǎn)換；
[0007] 電能儲存單元：利用化學電池即蓄電池，將太陽能電池板轉(zhuǎn)換來的電能進行儲存， 當負載工作時再向負載供電或放電；
[0008] 充放電控制單元：設置于太陽能電池與蓄電池之間，采用"MCU"控制技術，通過對 電池電壓進行采樣檢測，并及時輸出控制信號，接通或切斷電池的充、放電回路，以最大限 度的利用太陽能；該充放電控制單元是由控制MCU芯片、場效應管、三極管、二極管、若干電 阻以及指示燈構成的控制電路；
[0009] 負載單元：與蓄電池連接，采用高亮度發(fā)光二極管構成矩陣作為照明光源；
[0010] 照明控制單元：設置于蓄電池與負載單元之間，采用聲、光與邏輯的控制原理，實 現(xiàn)在夜間照明的自動控制；該照明控制單元是由光敏電阻、話筒、放大器、與非門、三極管、 二極管以及若干電阻、電容構成的控制電路。
[0011] 作為優(yōu)化，所述控制MCU芯片采用PIC12F675芯片。
[0012] 作為優(yōu)化，所述光伏電池的開路電壓為17. 6V，最大短路電流為1A。
[0013] 作為優(yōu)化，所述負載單元采用高亮度白色發(fā)光二極管構成矩陣作為照明光源。
[0014] 作為優(yōu)化，所述充放電控制單元包括充電控制回路和放電控制回路，該控制單元 包括太陽能電池、蓄電池以及控制MCU芯片，所述太陽能電池通過二極管VD5與所述蓄電池 連接，所述蓄電池還連接有熔斷器、二極管VD6以及場效應管VT4,所述場效應管VT4的柵極 連接有三極管VT3以及二極管VD4,所述三極管VT3通過電阻R6與所述控制MCU芯片的管 腳3連接，所述控制MCU芯片的管腳3還連接有充電指示燈，所述控制MCU芯片的的管腳2 分別連接有放電指示燈以及三極管VT2,所述三極管VT2通過電阻Rl、二極管VT4以及場效 應管VTl連接有負載，所述控制MCU芯片的管腳1以及管腳4連接有開關S。
[0015] 作為優(yōu)化，所述控制MCU芯片的電源管腳8通過三端穩(wěn)壓器與蓄電池連接。
[0016] 作為優(yōu)化，所述照明控制單元由光敏電阻RGA、話筒MIC、運算放大器LM324、與非 門芯片⑶4011構成，所述運算放大器LM324的管腳9與光敏電阻RGA連接，所述運算放大 器LM324的管腳3與所述話筒MIC連接，所述運算放大器LM324還連接有分壓電阻；所述運 算放大器LM324的輸出管腳7和管腳8與所述與非門芯片⑶4011的管腳1和管腳2連接， 所述與非門芯片⑶4011的的輸出管腳5連接有二極管Dl以及場效應管Q2。
[0017] 作為優(yōu)化，所述話筒MIC采用高靈敏駐極體話筒作為聲音檢測的傳感器。
[0018] 有益效果：本實用新型具有如下有益效果：
[0019] 1、利用太陽能。太陽能是一種可再生能源，取之不盡、用之不竭，它又是一種綠色 環(huán)保能源。充分利用太陽能的能量，符合國家有關政策法規(guī)，并能得到政府的扶持。
[0020] 2、既解決了樓道的照明問題，又無電費的開銷與分攤，確保建設平安、和諧及文明 社區(qū)。
[0021] 3、采用高效率的LED作為照明光源，電光轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能。
[0022] 4、照明自動控制，大大提高了系統(tǒng)運行壽命及可靠性。
[0023] 5、系統(tǒng)線路均為12V低壓，安全可靠，不會引發(fā)安全事故。
[0024] 6、電瓶的充放電智能控制，以提高光電轉(zhuǎn)換效率和延長儲能電瓶的壽命。
[0025] 7、可利用非晶硅薄膜電池取代單晶硅電池，采用"BIPV"設計新理念；逐步在樓道 公用設施（樓宇門禁、呼叫對講）系統(tǒng)利用光伏發(fā)電技術。
[0026] 本系統(tǒng)采用高效率太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能，繼而向照明燈具供電，適用 于公共洗手間或住宅、宿舍及辦公樓等樓道的夜間自動照明，燈具采用高效率的LED作為 照明光源，電光轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能，可靠性高。
[0027] 本系統(tǒng)采用智能控制技術，自動對蓄電池的充電回路及照明燈具的通斷進行控 制。在白天，本系統(tǒng)自動將光能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來；在晚間洗手間光照小到一定程度并當 有人進入洗手間時，照明燈自動點亮并延續(xù)IOS左右；人離開后，照明燈自動關閉。
[0028] 本系統(tǒng)選用了免維護鉛酸蓄電池，在使用時無需加水，無酸液泄露，內(nèi)阻低，大小 電流放電均可；具有耐震動性好，抗過充電、過放電能力強、自放電小、壽命長等特點。本產(chǎn) 品帶有過充、放電保護電路，最大限度保護蓄電池。
[0029]本系統(tǒng)線路均為12V低壓，安全可靠，不會引發(fā)安全事故。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本實用新型的系統(tǒng)工作原理框圖；
[0031] 圖2為本實用新型的充放電控制單元電路原理圖；
[0032] 圖3為本實用新型的照明控制單元電路原理圖。
【具體實施方式】
[0033] 如圖1所示的一種用于公共洗手間的安全型光伏智能照明系統(tǒng)，包括：
[0034] 光電轉(zhuǎn)換單元：利用太陽能電池板即光伏電池，完成光電能量的轉(zhuǎn)換；
[0035] 電能儲存單元：利用化學電池即蓄電池，將太陽能電池板轉(zhuǎn)換來的電能進行儲存， 當負載工作時再向負載供電或放電；
[0036] 充放電控制單元：設置于太陽能電池與蓄電池之間，采用"MCU"控制技術，通過對 電池電壓進行采樣檢測，并及時輸出控制信號，接通或切斷電池的充、放電回路，以最大限 度的利用太陽能；該充放電控制單元是由控制MCU芯片、場效應管、三極管、二極管、若干電 阻以及指示燈構成的控制電路；
[0037]負載單元：與蓄電池連接，采用高亮度發(fā)光二極管構成矩陣作為照明光源；
[0038] 照明控制單元：設置于蓄電池與負載單元之間，采用聲、光與邏輯的控制原理，實 現(xiàn)在夜間照明的自動控制；該照明控制單元是由光敏電阻、話筒、放大器、與非門、三極管、 二極管以及若干電阻、電容構成的控制電路。
[0039] 如圖2所示的本系統(tǒng)中的充放電控制單元電路結構圖。該控制單元包括充電控制 回路和放電控制回路，該控制單元包括太陽能電池、蓄電池以及控制MCU PIC12F675芯片， 所述太陽能電池通過二極管VD5與所述蓄電池連接，所述蓄電池還連接有熔斷器、二極管 VD6以及場效應管VT4,所述場效應管VT4的柵極連接有三極管VT3以及二極管VD4,所述三 極管VT3通過電阻R6與所述控制MCU芯片的管腳3連接，所述控制MCU芯片的管腳3還連 接有充電指示燈，所述控制MCU芯片的的管腳2分別連接有放電指示燈以及三極管VT2,所 述三極管VT2通過電阻Rl、二極管VT4以及場效應管VTl連接有負載，所述控制MCU芯片的 管腳1以及管腳4連接