一种用于公共洗手间的安全型光伏智能照明系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于公共洗手间的安全型光伏智能照明系统，包括光电转换单元、电能储存单元、电能储存单元、负载单元以及照明控制单元，充放电控制单元设置于太阳能电池与蓄电池之间，采用“MCU”控制技术，通过对电池电压进行采样检测，并及时输出控制信号，接通或切断电池的充、放电回路，以最大限度的利用太阳能。照明控制单元设置于蓄电池与负载单元之间，采用声、光与逻辑的控制原理，实现在夜间照明的自动控制。本系统采用高效率太阳能电池板将光能转换为电能，继而向照明灯具供电，适用于公共洗手间或住宅、宿舍及办公楼等楼道的夜间自动照明，灯具采用高效率的LED作为照明光源，电光转换效率高，节能，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光伏发电
，具体涉及一种用于公共洗手间的安全型光伏 智能照明系统。
技术介绍
随着传统能源的日益枯竭，太阳能已经成为一种十分具有潜力的新能源，而光伏 发电是当前利用太阳能的主要方式。光伏发电具有资源普遍且丰富、洁净无污染等特点，是 各种可再生能源中最重要、最基本的能源，充分开发太阳能是世界各国政府可持续发展战 略决策。太阳能光伏系统包括光伏照明系统、光伏水泵系统、光伏扬水和照明综合系统和光 伏并网系统等，其中光伏照明系统被认为是人类最理想的照明供电解决方案。 光伏照明系统由太阳电池板、蓄电池、充放电控制器、逆变器和光源灯具等几部分 组成，太阳光照到太阳电池板，电池板产生电流，当光照度达到一定值时，启动充电控制电 路，向蓄电池进行充电，当光照度减到一定值时，启动放电控制电路，经逆变器电路，向光源 灯具供电。由于对日照强度及时间的高度依赖性，目前我国的光伏照明系统主要应用于日 照强度高、太阳能资源丰富的地区的路灯工程照明，以及环保节能地区的照明工程，在日照 条件较差的沿海地区因无法保持系统稳定而应用较少，而这些地区的经济较为发达、人口 密度高，照明系统耗电量高，对电网造成很重的负担。
技术实现思路
技术目的：本技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种电光 转换效率高，节能，可靠性高的适用于公共洗手间或住宅、宿舍及办公楼等楼道的夜间自动 照明系统。 技术方案：本技术所述的一种用于公共洗手间的安全型光伏智能照明系统， 包括： 光电转换单元：利用太阳能电池板即光伏电池，完成光电能量的转换； 电能储存单元：利用化学电池即蓄电池，将太阳能电池板转换来的电能进行储存， 当负载工作时再向负载供电或放电； 充放电控制单元：设置于太阳能电池与蓄电池之间，采用"MCU"控制技术，通过对 电池电压进行采样检测，并及时输出控制信号，接通或切断电池的充、放电回路，以最大限 度的利用太阳能；该充放电控制单元是由控制MCU芯片、场效应管、三极管、二极管、若干电 阻以及指示灯构成的控制电路； 负载单元：与蓄电池连接，采用高亮度发光二极管构成矩阵作为照明光源； 照明控制单元：设置于蓄电池与负载单元之间，采用声、光与逻辑的控制原理，实 现在夜间照明的自动控制；该照明控制单元是由光敏电阻、话筒、放大器、与非门、三极管、 二极管以及若干电阻、电容构成的控制电路。 作为优化，所述控制MCU芯片采用PIC12F675芯片。 作为优化，所述光伏电池的开路电压为17. 6V，最大短路电流为1A。 作为优化，所述负载单元采用高亮度白色发光二极管构成矩阵作为照明光源。 作为优化，所述充放电控制单元包括充电控制回路和放电控制回路，该控制单元 包括太阳能电池、蓄电池以及控制MCU芯片，所述太阳能电池通过二极管VD5与所述蓄电池 连接，所述蓄电池还连接有熔断器、二极管VD6以及场效应管VT4,所述场效应管VT4的栅极 连接有三极管VT3以及二极管VD4,所述三极管VT3通过电阻R6与所述控制MCU芯片的管 脚3连接，所述控制MCU芯片的管脚3还连接有充电指示灯，所述控制MCU芯片的的管脚2 分别连接有放电指示灯以及三极管VT2,所述三极管VT2通过电阻Rl、二极管VT4以及场效 应管VTl连接有负载，所述控制MCU芯片的管脚1以及管脚4连接有开关S。 作为优化，所述控制MCU芯片的电源管脚8通过三端稳压器与蓄电池连接。 作为优化，所述照明控制单元由光敏电阻RGA、话筒MIC、运算放大器LM324、与非 门芯片⑶4011构成，所述运算放大器LM324的管脚9与光敏电阻RGA连接，所述运算放大 器LM324的管脚3与所述话筒MIC连接，所述运算放大器LM324还连接有分压电阻；所述运 算放大器LM324的输出管脚7和管脚8与所述与非门芯片⑶4011的管脚1和管脚2连接， 所述与非门芯片⑶4011的的输出管脚5连接有二极管Dl以及场效应管Q2。 作为优化，所述话筒MIC采用高灵敏驻极体话筒作为声音检测的传感器。 有益效果：本技术具有如下有益效果： 1、利用太阳能。太阳能是一种可再生能源，取之不尽、用之不竭，它又是一种绿色 环保能源。充分利用太阳能的能量，符合国家有关政策法规，并能得到政府的扶持。 2、既解决了楼道的照明问题，又无电费的开销与分摊，确保建设平安、和谐及文明 社区。 3、采用高效率的LED作为照明光源，电光转换效率高，节能。 4、照明自动控制，大大提高了系统运行寿命及可靠性。 5、系统线路均为12V低压，安全可靠，不会引发安全事故。 6、电瓶的充放电智能控制，以提高光电转换效率和延长储能电瓶的寿命。 7、可利用非晶硅薄膜电池取代单晶硅电池，采用"BIPV"设计新理念；逐步在楼道 公用设施（楼宇门禁、呼叫对讲）系统利用光伏发电技术。 本系统采用高效率太阳能电池板将光能转换为电能，继而向照明灯具供电，适用 于公共洗手间或住宅、宿舍及办公楼等楼道的夜间自动照明，灯具采用高效率的LED作为 照明光源，电光转换效率高，节能，可靠性高。 本系统采用智能控制技术，自动对蓄电池的充电回路及照明灯具的通断进行控 制。在白天，本系统自动将光能转换成电能储存起来；在晚间洗手间光照小到一定程度并当 有人进入洗手间时，照明灯自动点亮并延续IOS左右；人离开后，照明灯自动关闭。 本系统选用了免维护铅酸蓄电池，在使用时无需加水，无酸液泄露，内阻低，大小 电流放电均可；具有耐震动性好，抗过充电、过放电能力强、自放电小、寿命长等特点。本产 品带有过充、放电保护电路，最大限度保护蓄电池。本系统线路均为12V低压，安全可靠，不会引发安全事故。【附图说明】 图1为本技术的系统工作原理框图； 图2为本技术的充放电控制单元电路原理图； 图3为本技术的照明控制单元电路原理图。【具体实施方式】 如图1所示的一种用于公共洗手间的安全型光伏智能照明系统，包括： 光电转换单元：利用太阳能电池板即光伏电池，完成光电能量的转换； 电能储存单元：利用化学电池即蓄电池，将太阳能电池板转换来的电能进行储存， 当负载工作时再向负载供电或放电； 充放电控制单元：设置于太阳能电池与蓄电池之间，采用"MCU"控制技术，通过对 电池电压进行采样检测，并及时输出控制信号，接通或切断电池的充、放电回路，以最大限 度的利用太阳能；该充放电控制单元是由控制MCU芯片、场效应管、三极管、二极管、若干电 阻以及指示灯构成的控制电路；负载单元：与蓄电池连接，采用高亮度发光二极管构成矩阵作为照明光源； 照明控制单元：设置于蓄电池与负载单元之间，采用声、光与逻辑的控制原理，实 现在夜间照明的自动控制；该照明控制单元是由光敏电阻、话筒、放大器、与非门、三极管、 二极管以及若干电阻、电容构成的控制电路。 如图2所示的本系统中的充放电控制单元电路结构图。该控制单元包括充电控制 回路和放电控制回路，该控制单元包括太阳能电池、蓄电池以及控制MCU PIC12F675芯片， 所述太阳能电池通过二极管VD5与所述蓄电池连接，所述蓄电池还连接有熔断器、二极管 VD6以及场效应管VT4,所述场效应管VT4的栅极连接有三极管VT3以及二极管VD4,所述三 极管VT3通过电阻R6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于公共洗手间的安全型光伏智能照明系统，其特征在于：包括：光电转换单元：利用太阳能电池板即光伏电池，完成光电能量的转换；电能储存单元：利用化学电池即蓄电池，将太阳能电池板转换来的电能进行储存，当负载工作时再向负载供电或放电；充放电控制单元：设置于太阳能电池与蓄电池之间，采用“MCU”控制技术，通过对电池电压进行采样检测，并及时输出控制信号，接通或切断电池的充、放电回路，以最大限度的利用太阳能；该充放电控制单元是由控制MCU芯片、场效应管、三极管、二极管、若干电阻以及指示灯构成的控制电路；负载单元：与蓄电池连接，采用高亮度发光二极管构成矩阵作为照明光源；照明控制单元：设置于蓄电池与负载单元之间，采用声、光与逻辑的控制原理，实现在夜间照明的自动控制；该照明控制单元是由光敏电阻、话筒、放大器、与非门、三极管、二极管以及若干电阻、电容构成的控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卑五九，顾志锋，林盛昌，王昌国，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32