一种自适应太阳能交通信号灯联网智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自适应太阳能交通信号灯联网智能控制系统，属于太阳能应用领域，包括充电模块和跟踪控制模块；充电模块包括太阳能电池板和蓄电池；充电模块的蓄电池向跟踪控制模块供电；本实用新型专利技术缩短了充电时间，提高太阳能电池板向蓄电池充电的效率，同时保证了交通信号灯的使用时间，能够根据不同的光照情况来改变LED灯的亮度，也能够根据车辆多少来进行信号灯变换时间的调控，还能够和上位机进行通信，便于针对大范围区域组网控制交通信号灯，本实用新型专利技术还能够驱动传动装置以进行太阳能光照强度跟踪，使太阳能发电效率更高，能够对LED灯进行稳定持续供电，为交通信号灯的不间断使用作出了巨大贡献。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种自适应太阳能交通信号灯联网智能控制系统，属于太阳能应用领域，包括充电模块和跟踪控制模块；充电模块包括太阳能电池板和蓄电池；充电模块的蓄电池向跟踪控制模块供电；本技术缩短了充电时间，提高太阳能电池板向蓄电池充电的效率，同时保证了交通信号灯的使用时间，能够根据不同的光照情况来改变LED灯的亮度，也能够根据车辆多少来进行信号灯变换时间的调控，还能够和上位机进行通信，便于针对大范围区域组网控制交通信号灯，本技术还能够驱动传动装置以进行太阳能光照强度跟踪，使太阳能发电效率更高，能够对LED灯进行稳定持续供电，为交通信号灯的不间断使用作出了巨大贡献。【专利说明】一种自适应太阳能交通信号灯联网智能控制系统
本技术属于太阳能应用领域，特别是涉及一种太阳能交通信号灯联网智能控制系统。
技术介绍
太阳能发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。光生伏特效应简称“光伏效应”，指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地，光伏系统还具有无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。利用太阳能发电系统向蓄电池进行蓄能充电是常用技术，传统的太阳能经过光能到电能的转换后，经过太阳能控制器向蓄电池进行充电，或者电能经过太阳能控制器和逆变器后向交流负载供电，或者太阳能电池板直接向直流负载供电，目前市面上在使用的太阳能向蓄电池充电在蓄电池电量充足后只要用户没有切断充电器输入电源，充电器将会一直向电池充电，这样会缩短充电器的寿命，增加了充电器的故障率，容易引发其他不安全事故，停止太阳能对蓄电池充电时，应该先断开充电控制器与太阳能电池板之间的连接，后断开充电控制器与蓄电池之间的连接，否则容易引发充电器故障。现有技术中还存在浪费电能的缺点。同时，太阳能电池板的电压一旦低于蓄电池电压，充电过程将停止，直到太阳能电池板的电源恢复，在日常生活中，由于光照不停变化，因此对蓄电池的充电也是极不稳定，如果对蓄电池的充电过于频繁，容易减少蓄电池寿命，并且极大的降低了充电效率。由于以上缺点，导致了太阳能充电的蓄电池不能被广泛的应用在各个领域内，限制了科学技术的进步。在提高太阳能利用率方面，太阳位置跟踪已被证实成为主要手段。所谓太阳位置跟踪，是指调整太阳能接收板的位置角度，使其受光面保持始终与太阳光线趋于垂直的关系，类似于向日葵的原理，目的是让有效的受光面收集更多的太阳能。对于同一块太阳能接收平板，当其与太阳辐射方向垂直时接收的太阳能大致为将其朝南固定时接收到的太阳辐射能量的3倍。在目前利用太阳能进行光伏发电、太阳能热水等系统中，太阳能电池板的安装方向一般是根据当地的日照情况进行固定安装，因此绝大部分时间太阳光线与太阳能电池板的向光面并不完全垂直，太阳能的利用和转换率较低。为提高太阳能电池板的吸收转换效率，一些方法和技术被用于调节太阳能电池板，使太阳光线尽可能垂直射向太阳能电池板。传统的方法多为记录当地太阳运行轨迹，然后根据记录的信息按太阳的轨迹自动进行太阳能电池板的调整。例如中国专利号200910100808.6公布的主动式太阳能跟踪方法及装置和200910086319.X公布的基于地球太阳运行轨迹的齿形带传动群同步跟踪太阳光自动跟踪装置，都是利用时间信号和太阳的运行轨迹进行跟踪，这类方法存在的问题有:一是各地的太阳照射角度不同，因此不同地区必须记录不同的太阳运行轨迹信息并按不同的信息进行运行，工作量大；二是记录的信息多，运算比较复杂；三是阴雨天时太阳光线并没有明显的指向性，但电机系统仍然耗电进行工作。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种能够保证电能供给且能进行智能调控信号灯变换时间的太阳能交通信号灯联网智能控制系统，。为实现上述目的，本技术提供了一种自适应太阳能交通信号灯联网智能控制系统，包括充电模块和跟踪控制模块；所述充电模块包括太阳能电池板和蓄电池；所述充电模块的蓄电池向所述跟踪控制模块供电。所述太阳能电池板通过关断电路连接充电切换电路的第一输入端，所述关断电路与所述充电切换电路之间并联有第一电压检测模块，所述第一电压检测模块用于检测太阳能电池板的输出电压，所述第一电压检测模块的输出端连接所述充电切换电路的第二输入端；所述充电切换电路的第一电源输出端连接升压控制电路的输入端，所述充电切换电路的第二电源输出端连接所述蓄电池的充电输入端，所述充电切换电路的第三电源输出端连接稳压电路的输入端，所述稳压电路分别连接所述关断电路的电源输入端和升压控制电路的第一电源输入端，所述充电切换电路的信号输出端连接所述升压控制电路的信号输入端；所述升压控制电路的输出端连接蓄电池的充电输入端，所述蓄电池并联有第二电压检测模块，所述第二电压检测模块用于检测蓄电池两端电压，所述第二电压检测模块的输出端连接所述充电切换电路的第三输入端；所述蓄电池连接有电量检测电路，所述电量检测电路用于检测所述蓄电池的电量，所述电量检测电路的控制信号输出端连接所述关断电路的控制信号输入端。所述蓄电池串联有LED灯组，所述LED灯组由三个并联的LED灯组成，该并联的三个LED灯各自设置有控制其通断的第四电磁继电器，所述第四电磁继电器分别连接第二处理器，所述第二处理器输出控制信号给所述第四电磁继电器控制其通断；所述第二处理器连接有时钟模块，时钟模块的输出端连接所述第二处理器的第一输入端；所述第二处理器的输出端连接语音芯片的输入端，所述语音芯片的输出端通过滤波电路连接喇叭的信号输入端；所述第二处理器还通过相应的LED驱动电路分别连接三个LED灯，所述第二处理器发送控制信号给所述LED驱动电路；所述第二处理器还双向连接有第一无线收发模块，所述第一无线收发模块通过无线信号与第二无线收发模块进行信号传输，所述第二无线收发模块与信号灯控制器双向连接；所述信号灯控制器包括按键输入模块、第三处理器和移动通信模块；所述第二无线收发模块与所述第三处理器双向连接，所述按键输入模块的输出端连接所述第三处理器的输入端，所述第三处理器与所述移动通信模块双向连接；所述第三处理器能够通过移动通信模块与上位机进行数据传输，所述第二处理器还依次通过模数转换器和整流滤波电路连接地感线圈；所述地感线圈采集到的信号进行整流滤波后再进行模数转换，然后送达所述第二处理器；所述太阳能电池板的电源输出端通过所述关断电路的第一电磁继电器的开关末端连接所述充电切换电路；所述关断电路还包括第一隔离二极管；所述第一隔离二极管的负极连接稳压二极管的负极；所述稳压二极管的正极通过第一电容连接第一 NPN型三极管的发射极；所述第一 NPN型三极管的发射极接地；所述第一 NPN型三极管的集电极通过所述第一电磁继电器的电磁线圈连接第二隔离二极管的负极；所述第二隔离二极管的正极连接有第一电阻；所述第一 NPN型三极管的集电极与所述第一电磁继电器的电磁线圈之间并联有泄放二极管；所述泄放二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应太阳能交通信号灯联网智能控制系统，其特征在于：包括充电模块（201）和跟踪控制模块（202）；所述充电模块（201）包括太阳能电池板（1）和蓄电池（2）；所述充电模块（201）的蓄电池（2）向所述跟踪控制模块（202）供电；所述太阳能电池板（1）通过关断电路（3）连接充电切换电路（4）的第一输入端，所述关断电路（3）与所述充电切换电路（4）之间并联有第一电压检测模块（5），所述第一电压检测模块（5）的信号输出端连接所述充电切换电路（4）的第二输入端；所述充电切换电路（4）的第一电源输出端连接升压控制电路（6）的输入端，所述充电切换电路（4）的第二电源输出端连接所述蓄电池（2）的充电输入端，所述充电切换电路（4）的第三电源输出端连接稳压电路（7）的输入端，所述稳压电路（7）分别连接所述关断电路（3）的电源输入端和升压控制电路（6）的第一电源输入端，所述充电切换电路（4）的信号输出端连接所述升压控制电路（6）的信号输入端；所述升压控制电路（6）的输出端连接蓄电池（2）的充电输入端，所述蓄电池（2）并联有第二电压检测模块（8），所述第二电压检测模块（8）的信号输出端连接所述充电切换电路（4）的第三输入端；所述蓄电池（2）连接有电量检测电路（9），所述电量检测电路（9）用于检测所述蓄电池（2）的电量，所述电量检测电路（9）的控制信号输出端连接所述关断电路（3）的控制信号输入端；所述蓄电池（2）串联有LED灯组（111），所述LED灯组（111）由三个并联的LED灯（112）组成，该并联的三个LED灯各自设置有控制其通断的第四电磁继电器（113），所述第四电磁继电器（113）分别连接第二处理器（114），所述第二处理器（114）输出控制信号给所述第四电磁继电器（113）控制其通断；所述第二处理器（114）连接有时钟模块（115），时钟模块（115）的输出端连接所述第二处理器（114）的第一输入端；所述第二处理器（114）的输出端连接语音芯片（116）的输入端，所述语音芯片（116）的输出端通过滤波电路（129）连接喇叭（117）的信号输入端；所述第二处理器（114）还通过相应的LED驱动电路（118）分别连接三个LED灯（112），所述第二处理器（114）发送控制信号给所述LED驱动电路（118）；所述第二处理器（114）还双向连接有第一无线收发模块（119），所述第一无线收发模块（119）通过无线信号与第二无线收发模块（120）进行信号传输，所述第二无线收发模块（120）与信号灯控制器（121）双向连接；所述信号灯控制器（121）包括按键输入模块（122）、第三处理器（123）和移动通信模块（124）；所述第二无线收发模块（120）与所述第三处理器（123）双向连接，所述按键输入模块（122）的输出端连接所述第三处理器（123）的输入端，所述第三处理器（123）与所述移动通信模块（124）双向连接；所述第二处理器（114）还依次通过模数转换器（125）和整流滤波电路（126）连接地感线圈（127）；所述地感线圈（127）采集到的信号进行整流滤波后再进行模数转换，然后送达所述第二处理器（114）；所述太阳能电池板（1）的电源输出端通过所述关断电路（3）的第一电磁继电器（10）的开关末端连接所述充电切换电路（4）；所述关断电路（3）还包括第一隔离二极管（D1）；所述第一隔离二极管（D1）的负极连接稳压二极管（D2）的负极；所述稳压二极管（D2）的正极通过第一电容（C1）连接第一NPN型三极管（Q1）的发射极；所述第一NPN型三极管（Q1）的发射极接地；所述第一NPN型三极管（Q1）的集电极通过所述第一电磁继电器（10）的电磁线圈连接第二隔离二极管（D3）的负极；所述第二隔离二极管（D3）的正极连接有第一电阻（R1）；所述第一NPN型三极管（Q1）的集电极与所述第一电磁继电器（10）的电磁线圈之间并联有泄放二极管（D4）；所述泄放二极管（D4）的正极连接所述第一NPN型三极管（Q1）的集电极；所述泄放二极管（D4）的负极通过第二电容（C2）接地；所述第一NPN型三极管（Q1）的基极通过第二电阻（R2）连接PNP型三极管（Q2）的集电极；所述PNP型三极管（Q2）的发射极连接所述第一隔离二极管（D1）的负极；所述第一NPN型三极管（Q1）的基极连接第第三隔离二极管（D5）的负极；所述第第三隔离二极管（D5）的正极连接第二NPN型三极管（Q3）的发射极；所述第二NPN型三极管（Q3）的集电极通过第三电阻（R3）连接所述第一隔离二极管（D1）的正极；所述PNP型三极管（Q2）的基极通过第四电阻（R4）连接所述第一隔离二极管（D1）的正极；所述第一隔离二极管（D1）的正极连接所述稳压电路（7）的第二输出端；所述第二隔离二极管（D3）通过第...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈正华，
申请(专利权)人：重庆辉腾光电有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85