專利名稱：太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電路等控制設(shè)計(jì)，具體是指太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)都是獨(dú)立光伏控制系統(tǒng)，主要由六個(gè)部分組成太陽(yáng)能電池、蓄電池、LED路燈、控制器、充電電路、放電/負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。而現(xiàn)有的路燈控制結(jié)構(gòu)不具備遠(yuǎn)程控制功能，及時(shí)存在遠(yuǎn)程控制過(guò)程也僅僅是有線連接控制，一般有線控制連接僅僅實(shí)用在小范圍內(nèi)，傳輸距離較小才能在相應(yīng)成本控制內(nèi)實(shí)現(xiàn)。而較大較遠(yuǎn)的傳輸范圍內(nèi)，都不具備遠(yuǎn)程控制功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中的太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)集檢測(cè)、遠(yuǎn)程控制、通信等于一身，并且可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警處理。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方案如下太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路包括依次串聯(lián)的太陽(yáng)能板、電感LI、電容Cl、電感L2、二極管D2，所述電感LI與太陽(yáng)能板的正極連接，太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括LED燈，所述LED燈的負(fù)極與太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，LED燈的正極與二極管D2連接，且所述LED燈的正極與二極管D2之間串聯(lián)有三極管V2，三極管V2的E極與LED燈連接，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括太陽(yáng)能蓄電池，所述太陽(yáng)能蓄電池的正極與二極管D2連接，陽(yáng)能蓄電池的負(fù)極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與二極管D2的連接點(diǎn)還連接有電容C2，所述電容C2的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有二極管Dl，所述二極管Dl的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感LI與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有三極管VI，所述三極管Vl的E極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接。還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路，所述控制電路包括與太陽(yáng)能板正極連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)還與太陽(yáng)能蓄電池連接。所述單片機(jī)還與三極管Vl的B極連接，單片機(jī)還與三極管V2的B極連接，且所述單片機(jī)還連接有Cuk斬波電路，所述Cuk斬波電路與三極管V2的B極連接。還包括信號(hào)輸出電路，所述信號(hào)輸出電路包括與單片機(jī)連接的RS485接口電路。本系統(tǒng)包括從機(jī)和主機(jī)，他們之間通過(guò)RS485接口電路進(jìn)行連接，主機(jī)對(duì)各個(gè)從機(jī)的太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池和LED燈的工作狀況和各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，然后，主機(jī)通過(guò)MC39i模塊將檢測(cè)結(jié)果以短信或語(yǔ)音的形式傳送給監(jiān)控中心或相關(guān)技術(shù)工作人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能路燈的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)都是獨(dú)立光伏控制系統(tǒng)，主要由六個(gè)部分組成太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池、LED路燈、控制器、充電電路、放電/負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。太陽(yáng)能板輸出經(jīng)Cuk斬波電路調(diào)節(jié)后直接與太陽(yáng)能蓄電池連接，系統(tǒng)主控芯片采用DSPIC30F3011單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板電壓采集、太陽(yáng)能蓄電池電壓采集、控制Cuk斬波電路、控制LED燈、主從機(jī)間485通信、主機(jī)與監(jiān)控中心或工作人員間的連接等功能。光伏電源系統(tǒng)由于受日照強(qiáng)度及環(huán)境溫度變化的影響，其電壓(電流)變化很大。為了在負(fù)載電阻變化較大時(shí)系統(tǒng)有較大的靈活性和較高的轉(zhuǎn)換效率，該系統(tǒng)的主電路選用Cuk斬波電路,原理為Boost-Buck電路,一級(jí)電路實(shí)現(xiàn)兩級(jí)調(diào)壓。該系統(tǒng)采用CCM工作模式，該工作模式的特性非常接近于一個(gè)匝數(shù)比可調(diào)的DC-DC變壓器。能量的儲(chǔ)存和傳遞同時(shí)在兩次開(kāi)關(guān)動(dòng)作期間和兩個(gè)回路中進(jìn)行，變換器效率很高。CUK電路中開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的占空比的改變，對(duì)光伏陣列而言表現(xiàn)為其輸出阻抗發(fā)生了變化，輸出阻抗的變化將影響光伏陣列的輸出特性。從而一定的輸出阻抗對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出電壓值和輸出電流值。而MPPT技術(shù)即是通過(guò)調(diào)節(jié)Cuk斬波電路的占空比而改變光伏陣列的輸出阻抗，從而尋求輸出電流與輸出電壓的乘積即輸出功率的最大值?？刂齐娐返闹骺匦酒捎肈SPIC30F3011單片機(jī)，主要控制功能包括太陽(yáng)能板電壓采集；Cuk斬波電路選通控制；太陽(yáng)能蓄電池電壓采集；卸荷電路控制；LED燈控制；RS485通信；GSM模塊發(fā)送短信控制；路燈開(kāi)關(guān)控制；工作模式控制等。電壓采樣電路和Cuk斬波電路，由于太陽(yáng)能板電壓和電池電壓都在O 35 V變化，而單片機(jī)的A/D輸入電壓范圍為O 5 V，所以對(duì)采樣電壓進(jìn)行分壓處理后傳送給單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換通道，CUK電路用于調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板的最大輸出功率點(diǎn)，其選通開(kāi)關(guān)通過(guò)單片機(jī)PWM輸出控制。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型利用無(wú)線收發(fā)模塊，然后結(jié)合單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和Cuk斬波電路的控制，可利用無(wú)線收發(fā)模塊與用戶鏈接，通過(guò)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線控制?？蓸O大的節(jié)約有線連接的成本預(yù)算。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖I所示。太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路包括依次串聯(lián)的太陽(yáng)能板、電感LI、電容Cl、電感L2、二極管D2，所述電感LI與太陽(yáng)能板的正極連接，太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括LED燈，所述LED燈的負(fù)極與太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，LED燈的正極與二極管D2連接，且所述LED燈的正極與二極管D2之間串聯(lián)有三極管V2，三極管V2的E極與LED燈連接，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括太陽(yáng)能蓄電池，所述太陽(yáng)能蓄電池的正極與二極管D2連接，陽(yáng)能蓄電池的負(fù)極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與二極管D2的連接點(diǎn)還連接有電容C2，所述電容C2的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有二極管Dl，所述二極管Dl的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感LI與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有三極管VI，所述三極管Vl的E極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接。還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路，所述控制電路包括與太陽(yáng)能板正極連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)還與太陽(yáng)能蓄電池連接。所述單片機(jī)還與三極管Vl的B極連接，單片機(jī)還與三極管V2的B極連接，且所述單片機(jī)還連接有Cuk斬波電路，所述Cuk斬波電路與三極管V2的B極連接。還包括信號(hào)輸出電路，所述信號(hào)輸出電路包括與單片機(jī)連接的RS485接口電路。本系統(tǒng)包括從機(jī)和主機(jī)，他們之間通過(guò)RS485接口電路進(jìn)行連接，主機(jī)對(duì)各個(gè)從機(jī)的太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池和LED燈的工作狀況和各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，然后，主機(jī)通過(guò)MC39i模塊將檢測(cè)結(jié)果以短信或語(yǔ)音的形式傳送給監(jiān)控中心或相關(guān)技術(shù)工作人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能路燈的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)都是獨(dú)立光伏控制系統(tǒng)，主要由六個(gè)部分組成太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池、LED路燈、控制器、充電電路、放電/負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。太陽(yáng)能板輸出經(jīng)Cuk斬波電路調(diào)節(jié)后直接與太陽(yáng)能蓄電池連接，系統(tǒng)主控芯片采用DSPIC30F3011單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板電壓采集、太陽(yáng)能蓄電池電壓采集、控制Cuk斬波電路、控制LED燈、主從機(jī)間485通信、主機(jī)與監(jiān)控中心或工作人員間的連接等功能。光伏電源系統(tǒng)由于受日照強(qiáng)度及環(huán)境溫度變化的影響，其電壓(電流)變化很大。為了在負(fù)載電阻變化較大時(shí)系統(tǒng)有較大的靈活性和較高的轉(zhuǎn)換效率，該系統(tǒng)的主電路選用Cuk斬波電路,原理為Boost-Buck電路,一級(jí)電路實(shí)現(xiàn)兩級(jí)調(diào)壓。該系統(tǒng)采用CCM工作模式，該工作模式的特性非常接近于一個(gè)匝數(shù)比可調(diào)的DC-DC變壓器。能量的儲(chǔ)存和傳遞同時(shí)在兩次開(kāi)關(guān)動(dòng)作期間和兩個(gè)回路中進(jìn)行，變換器效率很高。CUK電路中開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的占空比的改變，對(duì)光伏陣列而言表現(xiàn)為其輸出阻抗發(fā)生了變化，輸出阻抗的變化將影響光伏陣列的輸出特性。從而一定的輸出阻抗對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出電壓值和輸出電流值。而MPPT技術(shù)即是通過(guò)調(diào)節(jié)Cuk斬波電路的占空比而改變光伏陣列的輸出阻抗，從而尋求輸出電流與輸出電壓的乘積即輸出功率的最大值?？刂齐娐返闹骺匦酒捎肈SPIC30F3011單片機(jī)，主要控制功能包括太陽(yáng)能板電壓采集；Cuk斬波電路選通控制；太陽(yáng)能蓄電池電壓采集；卸荷電路控制；LED燈控制；RS485通信；GSM模塊發(fā)送短信控制；路燈開(kāi)關(guān)控制；工作模式控制等。電壓采樣電路和Cuk斬波電路，由于太陽(yáng)能板電壓和電池電壓都在O 35 V變化，而單片機(jī)的A/D輸入電壓范圍為O 5 V，所以對(duì)采樣電壓進(jìn)行分壓處理后傳送給單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換通道，CUK電路用于調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板的最大輸出功率點(diǎn)，其選通開(kāi)關(guān)通過(guò)單片機(jī)PWM輸出控制。如上所述，則能很好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于包括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路包括依次串聯(lián)的太陽(yáng)能板、電感LI、電容Cl、電感L2、二極管D2，所述電感LI與太陽(yáng)能板的正極連接，太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括LED燈，所述LED燈的負(fù)極與太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，LED燈的正極與二極管D2連接，且所述LED燈的正極與二極管D2之間串聯(lián)有三極管V2，三極管V2的E極與LED燈連接，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括太陽(yáng)能蓄電池，所述太陽(yáng)能蓄電池的正極與二極管D2連接，陽(yáng)能蓄電池的負(fù)極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與二極管D2的連接點(diǎn)還連接有電容C2，所述電容C2的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有二極管Dl，所述二極管Dl的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感LI與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有三極管VI，所述三極管Vl的E極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路，所述控制電路包括與太陽(yáng)能板正極連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)還與太陽(yáng)能蓄電池連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)還與三極管Vl的B極連接，單片機(jī)還與三極管V2的B極連接，且所述單片機(jī)還連接有Cuk斬波電路，所述Cuk斬波電路與三極管V2的B極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于還包括信號(hào)輸出電路，所述信號(hào)輸出電路包括與單片機(jī)連接的RS485接口電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路還包括與控制電路連接的信號(hào)輸出電路。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本設(shè)計(jì)中的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)集檢測(cè)、無(wú)線控制、通信等模塊于一身，并且可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警處理。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202750293SQ20122042477
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者李強(qiáng) 申請(qǐng)人:成都眾山科技有限公司