專利名稱：基于pwm控制的led路燈控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能變換裝置中的路燈控制器，尤其涉及使用太陽能的LED 路燈控制器。
背景技術(shù)：
將發(fā)光二極管LED和太陽能結(jié)合得到的太陽能LED路燈系統(tǒng)，在日照充足時，將太陽能電池產(chǎn)生的電能存放在蓄電池中，然后在夜間將電能傳遞給發(fā)光二極管用于照明。這種路燈照明系統(tǒng)，綠色環(huán)保，具有廣闊的市場和良好的發(fā)展前景。傳統(tǒng)太陽能LED路燈系統(tǒng)，是將太陽能電池、LED與蓄電池直接連接，帶來了兩方面的不良影響一方面，沒有采用最大功率點跟蹤控制，影響了太陽能電池板的工作特性， 對太陽能電池板利用率低，縮短了 LED路燈的照明時長；另一方面，由于蓄電池電壓不穩(wěn)定，LED的工作電流隨蓄電池電壓變化而變化，導致LED工作不穩(wěn)定，縮短了 LED路燈的使用壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可以實現(xiàn)提高太陽能路燈系統(tǒng)中太陽能電池板和 LED利用效率的太陽能路燈控制器。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型設(shè)計了一種基于PWM控制的LED路燈控制裝置，其特征在于包括太陽能電池板、控制電路、LED路燈，控制電路的輸入側(cè)與太陽能電池板連接，控制電路的輸出側(cè)與LED路燈相連；所述控制電路包括有PWM功率驅(qū)動單元、MCU電腦主控器、溫度傳感器、電流傳感器、輸出保護及功率驅(qū)動單元，所述MCU電腦主控器通過電路分別控制所述PWM功率驅(qū)動單元、溫度傳感器、電流傳感器、輸出保護及功率驅(qū)動單元；所述控制電路還連接有蓄電池。有益效果①使用了單片機和專用軟件，實現(xiàn)了智能控制；②利用蓄電池放電率特性修正的準確放電控制，放電終了電壓是由放電率曲線修正的控制點，消除了單純的電壓控制過放的不準確性，符合蓄電池固有的特性，即不同的放電率具有不同的終了電壓；③ 具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制；以上保護均不損壞任何部件，不燒保險；④采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%，增加了用電時間；過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統(tǒng)由更長的使用壽命，同時具有高精度溫度補償；⑤直觀的LED發(fā)光管指示當前電瓶狀態(tài)，讓用戶了解使用狀況；⑥所有控制全部采用工業(yè)級芯片(僅對帶I工業(yè)級控制器)，能在寒冷、高溫、潮濕環(huán)境運行自如，同時使用了晶振定時控制，定時控制精確；⑦取消了電位器調(diào)整控制設(shè)定點，而利用了 Flash存儲器記錄各工作控制點，使設(shè)置數(shù)字化，消除了因電位器震動偏位、溫漂等使控制點出現(xiàn)誤差降低準確性、可靠性的因素；⑧使用了數(shù)字LED顯示及設(shè)置，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，使用極其方便直觀；⑨具有直流輸出或IHZ頻閃輸出2種輸出選擇，頻閃輸出特別適用于LED交通警示燈等。
圖1是本實用新型的基于PWM控制的LED路燈控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步描述。如附圖1所示，本實施例的基于PWM控制的LED路燈控制裝置，本控制器專為太陽能直流供電系統(tǒng)、太陽能直流路燈系統(tǒng)設(shè)計，并使用了專用電腦芯片的智能化控制器。采用一鍵式輕觸開關(guān)，完成所有操作及設(shè)置。具有短路、過載、獨特的防反接保護，充滿、過放自動關(guān)斷、恢復等全功能保護措施，詳細的充電指示、蓄電池狀態(tài)、負載及各種故障指示。本控制器通過電腦芯片對蓄電池的端電壓、放電電流、環(huán)境溫度等涉及蓄電池容量的參數(shù)進行采樣，通過專用控制模型計算，實現(xiàn)符合蓄電池特性的放電率、溫度補償修正的高效、高準確率控制，并采用了高效PWM蓄電池的充電模式，保證蓄電池工作在最佳的狀態(tài)，大大延長蓄電池的使用壽命。具有多種工作模式、輸出模式選擇，滿足用戶各種需要。安裝及使用控制器的固定要牢靠，外形尺寸140 X 90. 5 (mm)，安裝孔尺寸 133.5 X 70 (mm)；導線的準備建議使用多股銅芯絕緣導線。先確定導線長度，在保證安裝位置的情況下，盡可能減少連線長度，以減少電損耗。按照不大于4A/mm2的電流密度選擇銅導線截面積，將控制器一側(cè)的接線頭剝?nèi)?mm的絕緣。先連接控制器上蓄電池的接線端子，再將另外的端頭連至蓄電池上，注意+，一極， 不要反接。如果連接正確，指示燈(2)應亮，可按按鍵來檢查。否則，需檢查連接對否。如發(fā)生反接，不會燒保險及損壞控制器任何部件。保險絲只作為控制器本身內(nèi)部電路損壞短路的最終保護。連接光電池導線，先連接控制器上光電池的接線端子，再將另外的端頭連至光電池上，注意+，一極，不要反接，如果有陽光，充電指示燈應亮。否則，需檢查連接對否。負載連接，將負載的連線接入控制器上的負載輸出端，注意+，一極，不要反接，以免燒壞用電器。接光電池和負載的導線應該如圖所示在端子下方留一個弧度防止雨水沿導線進入控制器。使用說明充電及超壓指示當系統(tǒng)連接正常，且有陽光照射到光電池板時，充電指示燈(1)為綠色常亮，表示系統(tǒng)充電電路正常；當充電指示燈(1)出現(xiàn)綠色快速閃爍時， 說明系統(tǒng)過電壓，處理見故障處理內(nèi)容；充電過程使用了 PWM方式，如果發(fā)生過過放動作， 充電先要達到提升充電電壓，并保持10分鐘，而后降到直充電壓，保持10分鐘，以活激蓄電池，避免硫化結(jié)晶，最后降到浮充電壓，并保持浮充電壓。如果沒有發(fā)生過放，將不會有提升充電方式，以防蓄電池失水。這些自動控制過程將使蓄電池達到最佳充電效果并保證或延長其使用壽命。蓄電池狀態(tài)指示蓄電池電壓在正常范圍時，狀態(tài)指示燈( 為綠色常亮；充滿后狀態(tài)指示燈為綠色慢閃；當電池電壓降低到欠壓時狀態(tài)指示燈變成橙黃色；當蓄電池電壓繼續(xù)降低到過放電壓時，狀態(tài)指示燈( 變?yōu)榧t色，此時控制器將自動關(guān)閉輸出，提醒用戶及時補充電能。當電池電壓恢復到正常工作范圍內(nèi)時，將自動使能輸出開通動作，狀態(tài)指示燈⑵變?yōu)榫G色。負載指示當負載開通時，負載指示燈C3)常亮。如果負載電流超過了控制器1. 25 倍的額定電流60秒時，或負載電流超過了控制器1.5倍的額定電流5秒時，指示燈(3)為紅色慢閃，表示過載，控制器將關(guān)閉輸出。當負載或負載側(cè)出現(xiàn)短路故障時，控制器將立即關(guān)閉輸出，指示燈C3)快閃。出現(xiàn)上述現(xiàn)象時，用戶應當仔細檢查負載連接情況，斷開有故障的負載后，按一次按鍵，30秒后恢復正常工作，或等到第二天可以正常工作。工作模式設(shè)置設(shè)置方法按下開關(guān)設(shè)置按鈕持續(xù)5秒，模式(MODE)顯示數(shù)字LED 閃爍，松開按鈕，每按一次轉(zhuǎn)換一個數(shù)字，直到LED顯示的數(shù)字對上用戶從表中所選用的模式對應的數(shù)字即停止按鍵，等到LED數(shù)字不閃爍即完成設(shè)置。每按一次按鈕，LED數(shù)字點亮， 可觀察到設(shè)置的值。純光控“0”模式當沒有陽光時，光強降到啟動點，控制器延時10分鐘確認啟動信號后，開通負載，負載開始工作；當有陽光時，光強升到啟動點，控制器延時10分鐘確認關(guān)閉輸出信號后關(guān)閉輸出，負載停止工作。光控+延時方式(“1” — “9”，“0.，，— “5. ”)啟動過程同前。當負載工作到設(shè)定的時間就關(guān)閉負載，時間設(shè)定見下表。光控優(yōu)先。通用控制器方式“6.，，此方式僅取消光控、時控功能、輸出延時以及相關(guān)的功能， 保留其它所有功能，作為一般的通用控制器使用。調(diào)試方式“7. ” 用于系統(tǒng)調(diào)試使用，與純光控模式相同，只取消了判斷光信號控制輸出的IOmin延時，保留其它所有功能。有光信號即接通負載，無光信號即關(guān)斷負載，方便安裝調(diào)試時檢查系統(tǒng)安裝的正確性。輸出模式說明在LED數(shù)碼管顯示模式設(shè)置值時，顯示數(shù)字不帶有小數(shù)點即“0”至 “9”和“0. ”至“5. ”模式時輸出為純直流DC輸出。如果數(shù)字不帶小數(shù)點即“0”至“9”時，
數(shù)碼管小數(shù)點不亮。雖然本實用新型通過實施例進行了描述，但實施例和附圖并非用來限定本實用新型。本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本實用新型的精神的范圍內(nèi)，做出各種變形和改進，因此本實用新型的保護范圍應當以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準。
權(quán)利要求1. 一種基于PWM控制的LED路燈控制裝置，其特征在于包括太陽能電池板、控制電路、LED路燈，控制電路的輸入側(cè)與太陽能電池板連接，控制電路的輸出側(cè)與LED路燈相連； 所述控制電路包括有PWM功率驅(qū)動單元、MCU電腦主控器、溫度傳感器、電流傳感器、輸出保護及功率驅(qū)動單元，所述MCU電腦主控器通過電路分別控制所述PWM功率驅(qū)動單元、溫度傳感器、電流傳感器、輸出保護及功率驅(qū)動單元；所述控制電路還連接有蓄電池。
專利摘要本實用新型公開了一種基于PWM控制的LED路燈控制裝置，其特征在于包括太陽能電池板、控制電路、LED路燈，控制電路的輸入側(cè)與太陽能電池板連接，控制電路的輸出側(cè)與LED路燈相連；所述控制電路包括有PWM功率驅(qū)動單元、MCU電腦主控器、溫度傳感器、電流傳感器、輸出保護及功率驅(qū)動單元，所述MCU電腦主控器通過電路分別控制所述PWM功率驅(qū)動單元、溫度傳感器、電流傳感器、輸出保護及功率驅(qū)動單元；所述控制電路還連接有蓄電池。具有如下優(yōu)點可實現(xiàn)光伏發(fā)電的PWM控制，提高太陽能電池板的利用率，增加LED路燈發(fā)光時長；可實現(xiàn)了LED路燈的恒流工作，提高了照明質(zhì)量，延長了LED使用壽命；整個電路使用功率器件較少，結(jié)構(gòu)簡單，開銷小，易于實現(xiàn)。
文檔編號H05B37/02GK202043325SQ20112003697
公開日2011年11月16日 申請日期2011年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月12日
發(fā)明者孫邦伍, 張海波 申請人:南京冠亞電源設(shè)備有限公司