自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，太阳能电池组件、长工作周期储能电池、大容量储能电池、单片机、充电开关阵列和放电开关阵列、太阳能充电电路、蓄电池、单片机、采样电路，太阳能电池组件电能输出端连接太阳能充电电路电能输入端，所述太阳能充电电路电能输出端连接蓄电池接入端，所述太阳能充电电路电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，所述采样电路采样信号输出端连接单片机采样信号输入端，所述蓄电池电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，可以显著提高太阳路灯的使用寿命。使太阳路灯系统寿命增加一倍以上，并且还具有低成本，高可性，简单等特点，具有非常高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能控制领域，尤其涉及一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统。
技术介绍
太阳能路灯使用太阳能光伏电池提供电能，太阳能作为一种绿色环保的新能源，“取之不竭、用之不尽”。充分利用太阳能资源，对缓解常规能源紧张的情况有积极意义。太阳能路灯是以太阳能作为电能供给用来提供夜间道路照明具有:安装简便、免挖沟渠、免铺电缆、工作稳定可靠、等特点。太阳能路灯的安装简单、方便，无需像普通路灯那样做铺设电缆等大量基础工程，太阳能路灯在近几年发展迅速，每年在以30%的速度递增，在日照不好的地区，如华南和西南多阴雨的地区因日照时数少，光照强度低，被认为是不适合应用地区。在目前的市面的太阳能路灯系统有以下问题。现有系统一般采用直接对蓄电池进行充电，并没有对太阳能转换环节进行控制，由于阵列的输出状态受到电池工作状态的限制，输出功率往往不在阵列的最大功率点，严重影响了发电效率。现有的太阳能路灯寿命比较短一般只有1-2年，其中主要是蓄电池的寿命短，使用铅酸电池蓄电池只能使用1-2年，循环充放电次数300-500次。在整个路灯成本中电池的成本占整个系统的30%以上，如果使用寿命比较长的磷酸铁理电池，造价将会增加一倍以上。在实际使用中由于价格比较高应用比较少。现在的太阳能路灯系统的输出，一般采用直通(开关)方式输出，及太阳能控制输出后，还需在LED灯具中增加驱动电源必然会增加功耗，给灯具适配造成困难，无法监测灯具的工作状态，无法控制负载功率。特别是在低日照地区应用时，会造成长期灯不亮，蓄电池亏电损坏。寿命短等问题。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统。为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，其关键在于，太阳能电池组件、长工作周期储能电池、大容量储能电池、单片机、充电开关阵列和放电开关阵列、太阳能充电电路、蓄电池、单片机、采样电路，太阳能电池组件电能输出端连接太阳能充电电路电能输入端，所述太阳能充电电路电能输出端连接蓄电池接入端，所述太阳能充电电路电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，所述采样电路采样信号输出端连接单片机采样信号输入端，所述蓄电池电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，连接蓄电池的采样电路采样信号输出端连接单片机采样信号输入端，所述采样反馈电路信号输入端连接单片机采样反馈信号输入端，所述单片机控制充电开关阵列工作，使太阳能电池组件为长工作周期储能电池、大容量储能电池之一充电，单片机控制放电开关阵列工作，使长工作周期储能电池、大容量储能电池之一放电，为灯具供电。上述技术方案的有益效果为:无需考虑系统电压电流的适配等技术瓶颈，在太阳能路灯控制器使用中只需要设定太阳能路灯灯具的功率，太阳能路灯控制器就能够自动适应路灯灯具的电压，电流等工作参数，本太阳能路灯控制器能实现DC0V-300V宽电压输出。所述的自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，优选的，所述太阳能充电电路包括:第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一晶体管、第二三极管、第一二极管、第二二极管， 第一电容一端连接太阳能电池组件正极，所述太阳能电池组件负极连接第一电容另一端，第一电容一端还连接第一二极管正极，所述第一二极管负极分别连接第一电阻一端和第一晶体管漏极，所述第一晶体管漏极连接第一电阻另一端，所述第一晶体管源极连接第二电容一端，所述第二电容另一端接地，所述第一电阻另一端还连接第二三极管集电极，所述第二三极管基极连接第二电阻一端，所述第二电阻另一端连接单片机充电信息管理端，所述第二三极管发射极连接地，第一电容正极连接太阳能组件整机，第一电容负极接地，所述第二电容正极还连接蓄电池正极，所述第二电容负极接地，第四电阻一端连接蓄电池正极，所述第四电阻另一端连接第三电容正极，所述第三电容负极接地，第三电容负极连接第三电阻一端，所述第三电阻另一端连接蓄电池负极，所述第三电容正极还连接第九稳压管正极，所述第九稳压管负极接地，所述第九稳压管正极还连接稳压电路输入端，所述稳压电路输出端连接第四电容一端，所述第四电容另一端接地。上述技术方案的有益效果为:通过充电电路的设计，保证充电安全稳定，充电流畅，电路设计合理。所述的自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，优选的，所述采样电路包括:电压采样电路和电流采样电路，所述电压采样电路信号输入端连接太阳能充电电路电压信号输出端，所述电压采样电路信号输出端连接单片机电压信号输入端；所述电流采样电路信号输入端连接太阳能充电电路电流信号输出端，所述电流采样电路信号输出端连接单片机电流信号输入端。上述技术方案的有益效果为:通过电压采样电路和电流采样电路进行采样处理工作，从而实时获取电压和电流的工作数据。所述的自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，优选的，所述电压采样电路包括:第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二二极管、第三二极管、电压比较器，第五电阻一端连接蓄电池，所述第五电阻另一端连接电压比较器电源输入端，所述第六电阻一端接地，所述第六电阻另一端分别连接电压比较器反相输入端和第九电阻一端，所述第九电阻另一端分别连接第十电阻一端和电压比较器正向输入端，所述第十一电阻另一端连接电压比较器电压信号输入端，所述第十电阻另一端分别连接单片机信号输入端和第二二极管正极，所述第二二极管负极接地，所属第六电阻一端还连接第七电阻一端，所述第七电阻另一端分别连接电压比较器输出端和第八电阻一端，所述第八电阻另一端连接第十二电阻一端所述第十二电阻另一端连接单片机信号输入端，所述第十二电阻另一端连接第三二极管正极，所述第三二极管负极接地。上述技术方案的有益效果为:所述电压采样电路电路布图合理，运行稳定可靠。所述的自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，优选的，所述电流采样电路包括:第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第五电容、第六电容、第四二极管、第五二极管，太阳能电池组件电流信号端连接第十三电阻一端，所述第十三电阻另一端分别连接第十四电阻一端和第五电容一端，所述第五电容一端还连接第四二极管负极和单片机电流信号输入端，所述第五电容另一端连接第十四电阻另一端和第四二极管正极，所述第四二极管正极还连接第五二极管负极，所述第五二极管正极连接单片机信号输入端，所述第五二极管正极还分别连接第六电容一端和第十六电阻一端，所述第六电容另一端分别连接第五二极管负极和第十六电阻另一端，所述第十六电阻一端还连接第十五电阻一端。上述技术方案的有益效果为:所述电流采样电路电路布图合理，运行稳定可靠。所述的自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，优选的，所述充电开关阵列包括第一晶体管和第三晶体管，放电开关阵列包括第二晶体管和第四晶体管，单片机的第一充电信号输出端连接第一晶体管栅极，单片机的第二充电信号输出端连接第三晶体管栅极，单片机的第一放电信号输出端连接第二晶体管栅极，单片机的第二放电信号输出端连接第三四晶体管栅极；当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，其特征在于，包括：太阳能电池组件、长工作周期储能电池、大容量储能电池、单片机、充电开关阵列和放电开关阵列、太阳能充电电路、蓄电池、单片机、采样电路，太阳能电池组件电能输出端连接太阳能充电电路电能输入端，所述太阳能充电电路电能输出端连接蓄电池接入端，所述太阳能充电电路电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，所述采样电路采样信号输出端连接单片机采样信号输入端，所述蓄电池电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，连接蓄电池的采样电路采样信号输出端连接单片机采样信号输入端，所述采样反馈电路信号输入端连接单片机采样反馈信号输入端，所述单片机控制充电开关阵列工作，使太阳能电池组件为长工作周期储能电池、大容量储能电池之一充电，单片机控制放电开关阵列工作，使长工作周期储能电池、大容量储能电池之一放电，为灯具供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小波，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