專利名稱：一種太陽能供電的智能化led照明系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED照明系統(tǒng)，尤其是一種給戶外廣告牌用的太陽能供電的LED 照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高速廣告牌的設(shè)立有兩個作用(1)是展示當(dāng)?shù)氐囊粋€窗口。大部分廣告牌集中在高速出入口或離城市比較近的地方，一般是當(dāng)?shù)貜妱萜髽I(yè)和特色產(chǎn)品的廣告。高速公路尤其是國家干線公路車輛來自全國各地，于是在城市出入口附近的廣告，成了當(dāng)?shù)氐某鞘忻? 為整齊劃一的高速公路增添了一些色彩。在高速公路上行駛，沿途雷同的風(fēng)景容易讓司機和乘客感到乏味，不時出現(xiàn)的廣告牌為司機和乘客提供了一點樂趣。目前，戶外廣告牌的晚上照明一般采用射燈(投射泛光燈)，其中使用較多的是高壓鈉燈射燈或金鹵燈，也有部分開始采用LED射燈。針對高速廣告牌是否需要采用夜間照明(打燈)，廣告牌的價格也會有所不同，一般要采用夜間照明的價格為2萬左右。采用高壓鈉燈作為主要光源時，存在耗電大運行成本高、壽命短故障率高、電纜施工復(fù)雜、安全系數(shù)低、維護管理成本高、光污染嚴(yán)重等許多問題，若與太陽能相結(jié)合，過高的功率增加了太陽能電池板的成本和系統(tǒng)變換器的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述存在的缺陷，提供一種給戶外廣告牌用的太陽能供電的LED照明系統(tǒng)，能有效降低使用和維護成本，使用壽命長。一種太陽能供電的智能化LED照明系統(tǒng)，其特征在于包括電源電路和控制電路， 所述的電源電路包括依次連接的太陽能電池板、充電控制器、蓄電池組和LED燈具模組；所述的控制電路包括與蓄電池組相接的蓄電池電壓檢測電路，用于控制LED燈具模組發(fā)光的微機控制系統(tǒng)和光敏檢測裝置，所述的光敏檢測裝置和蓄電池電壓檢測電路均接入微機控制系統(tǒng)。太陽能電池板白天接收太陽光能量，輸出電流和電壓可變信號。充電控制器一方面給蓄電池組進(jìn)行充電，另一方面實現(xiàn)對太陽能電池板的最大功率跟蹤(MPPT)，將多余的太陽能電池板能量提供給LED燈具模組。蓄電池組白天由太陽能進(jìn)行充電以補充能量，晚上或陰雨天氣給LED燈具模組供電。蓄電池電壓檢測電路對蓄電池電壓進(jìn)行檢測，輸出信號送入到微機控制系統(tǒng)。微機控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的蓄電池電壓調(diào)整LED燈具的工作模式， 另一方面防止蓄電池組過放。光敏檢測裝置檢測外部光強，輸出信號送入到微機控制系統(tǒng)。 微機控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的外部光強，決定LED燈具的開啟工作和關(guān)斷時間。所述的LED燈具模組包括LED燈具和具有PWM調(diào)光功能的LED驅(qū)動電路。利用上述智能化LED照明系統(tǒng)，所述的微機控制系統(tǒng)每隔固定時段定時產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號對LED燈具進(jìn)行調(diào)光以降低LED的功率。當(dāng)光敏檢測裝置檢測到天黑后，由微機控制系統(tǒng)控制LED燈具開啟后4小時內(nèi)滿功率輸出，4小時候后LED燈具輸出功率減半，再4小時后LED燈具輸出功率再減半，直至光敏檢測裝置檢測到天亮后，LED燈具關(guān)閉，光敏檢測裝置檢測到天黑后LED燈具又滿功率開啟，如此循環(huán)。燈開啟之后4小時屬于車流高峰期，此周期內(nèi)LED燈具滿功率輸出，之后隨著車流量下降，逐步降低照明功率。采用上述控制策略可實現(xiàn)以天為單位LED燈具總的能量的減少一半左右，即太陽能電池板和蓄電池組容量減少一半左右，從而降低了系統(tǒng)總的初始成本以及后續(xù)維護成本。上述控制策略可根據(jù)實際需求進(jìn)行變化及進(jìn)一步優(yōu)化。本發(fā)明有益效果是1.系統(tǒng)可以方便地安裝在普通市電無法送達(dá)的廣告牌所在地，尤其適用于高速公路、國道、省道兩側(cè)及城市郊區(qū)、農(nóng)村等不便于輸送配電的場所，極大地有助于廣告運營商的市場開發(fā)和增加收益。2.節(jié)約了大量的初始硬件投入和施工成本；節(jié)約了大量的電費等運行使用費用。3.系統(tǒng)維護成本低，使用壽命長；系統(tǒng)安全、環(huán)保、無安全隱患；施工可以不再需要廣告運營商與市政電力等政府部門之間進(jìn)行繁雜的審批手續(xù)。


圖1為本發(fā)明的電路系統(tǒng)框圖；圖2為本發(fā)明的控制流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說明。如圖1所示，太陽能供電的戶外廣告牌的LED照明系統(tǒng)包括電源電路和控制電路兩部分。電源電路包括依次連接的太陽能電池板101、充電控制器102、蓄電池組103和LED 燈具模組104。LED燈具模組104包括LED燈具和具有PWM調(diào)光功能的LED驅(qū)動電路?？刂齐娐钒ㄅc蓄電池組103相接的蓄電池電壓檢測電路201，用于控制LED燈具模組104發(fā)光的微機控制系統(tǒng)202和光敏檢測裝置203，光敏檢測裝置203和蓄電池電壓檢測電路201 均接入微機控制系統(tǒng)。太陽能電池板白天接收太陽光能量，輸出電流和電壓可變信號。充電控制器一方面給蓄電池組進(jìn)行充電，另一方面實現(xiàn)對太陽能電池板的最大功率跟蹤(MPPT)，將多余的太陽能電池板能量提供給LED燈具模組。蓄電池組白天由太陽能進(jìn)行充電以補充能量，晚上或陰雨天氣給LED燈具模組供電。蓄電池電壓檢測電路對蓄電池電壓進(jìn)行檢測，輸出信號送入到微機控制系統(tǒng)。微機控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的蓄電池電壓調(diào)整LED燈具的工作模式，另一方面防止蓄電池組過放。光敏檢測裝置檢測外部光強，輸出信號送入到微機控制系統(tǒng)。微機控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的外部光強，決定LED燈具的開啟工作和關(guān)斷時間。微機控制系統(tǒng)具有定時控制功能，具體流程如圖2所示。自LED燈具開啟工作之后，每隔固定時段定時產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號對LED燈具進(jìn)行調(diào)光以降低LED的功率例如在燈開啟之后4小時屬于車流高峰期，此周期內(nèi)LED燈具滿功率輸出；4小時候，LED燈具輸出功率減半，再4小時后LED燈具輸出功率再減半。采用上述控制策略可實現(xiàn)以天為單位 LED燈具總的能量的減少一半左右，即太陽能電池板和蓄電池組容量減少一半左右，從而降低了系統(tǒng)的總的初始成本以及后續(xù)維護成本。無論上文說明如何詳細(xì)，還有可以有許多方式實施本發(fā)明，說明書中所述的只是本發(fā)明的一個具體實施例子。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。 本發(fā)明實施例的上述詳細(xì)說明并不是窮舉的或者用于將本發(fā)明限制在上述明確的形式上。在上述以示意性目的說明本發(fā)明的特定實施例和實例的同時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種等同修改。
權(quán)利要求
1.一種太陽能供電的智能化LED照明系統(tǒng)，其特征在于包括電源電路和控制電路，所述的電源電路包括依次連接的太陽能電池板、充電控制器、蓄電池組和LED燈具模組；所述的控制電路包括與蓄電池組相接的蓄電池電壓檢測電路，用于控制LED燈具模組發(fā)光的微機控制系統(tǒng)和光敏檢測裝置，所述的光敏檢測裝置和蓄電池電壓檢測電路均接入微機控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能供電的智能化LED照明系統(tǒng)，其特征在于所述的 LED燈具模組包括LED燈具和具有PWM調(diào)光功能的LED驅(qū)動電路。
3.一種太陽能供電的智能化LED照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括如權(quán)1所述的智能化LED照明系統(tǒng)，所述的微機控制系統(tǒng)每隔固定時段定時產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號對 LED燈具進(jìn)行調(diào)光以降低LED的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽能供電的智能化LED照明系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述的光敏檢測裝置檢測到天黑后，由微機控制系統(tǒng)控制LED燈具開啟后4小時內(nèi)滿功率輸出，4小時候后LED燈具輸出功率減半，再4小時后LED燈具輸出功率再減半，直至光敏檢測裝置檢測到天亮后，LED燈具關(guān)閉，光敏檢測裝置檢測到天黑后LED燈具又滿功率開啟，如此循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種給戶外廣告牌用的太陽能供電的LED照明系統(tǒng)?，F(xiàn)有的戶外廣告牌夜間照明燈存在耗電大運行成本高、壽命短故障率高，光污染嚴(yán)重等許多問題。本發(fā)明其特征在于包括電源電路和控制電路，所述的電源電路包括依次連接的太陽能電池板、充電控制器、蓄電池組和LED燈具模組；所述的控制電路包括與蓄電池組相接的蓄電池電壓檢測電路，用于控制LED燈具模組發(fā)光的微機控制系統(tǒng)和光敏檢測裝置，所述的光敏檢測裝置和蓄電池電壓檢測電路均接入微機控制系統(tǒng)。本發(fā)明節(jié)約了大量的初始硬件投入和施工成本；節(jié)約了大量的電費等運行使用費用。系統(tǒng)維護成本低，使用壽命長；系統(tǒng)安全、環(huán)保、無安全隱患。
文檔編號H05B37/02GK102316645SQ20111026554
公開日2012年1月11日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者張建良, 明亮 申請人:浙江尖山光電股份有限公司