智能型太阳能灯具控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能型太阳能灯具控制器。它是针对现在太阳能路灯、庭院灯、信号灯及一部分光伏小工程的控制要求，性能适应东北市场的低温需求等对功能性能的进一步要求而开发的一款功能、性能、设置均合理的智能型太阳能灯具控制器。其结构为：它包括单片机工作电路，单片机工作电路分别与电源电路、充电电路、放电电路、电压电压采样电路、电流检测电路、温度补偿及数码管显示电路连接。该控制器为蓄电池提供全面的保护功能，使蓄电池更可靠的长久工作。因此本实用新型专利技术配合太阳能灯具控制器使用，能够实现太阳能灯具全天侯时时监控和管理。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能型太阳能灯具控制器。
技术介绍
目前全世界都在倡导节约能源，我国也在大力宣传建设节约型社会，所以太阳能光电灯具应用有很大的市场潜力。太阳能照明产品因具有不用铺设电缆、不用挖电缆沟、 一次性投入及运行安全可靠等优点，使其在太阳能热水器普及之后应运而生，目前正在逐渐的被房地产开发商、市政建设部门所青睐。太阳能供电重要的一环是太阳能控制器。太阳能控制器性能直接影响到系统寿命，特别是蓄电池的寿命。任疴情况下的过充电或过放电都会对蓄电池造成重大伤害。当然就影响整个系统的性价比，以后的系统维护成本会因蓄电池的频繁更换而大大增加。光伏发电系统中使用的控制类型很多，如开关型的控制器，PWM型控制器，最大功率跟踪充电控制器等。目前我国使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。与国外控制器比较，我国主要差距是国产控制器由于器件质量、无极性的反接以及短路、过流而造成的器件损坏等问题容易失效；专业化程度低，很少采用脉宽调节或最大功率跟踪方式的控制。总而言之，光电发展的速度很快，对外承接的亮化工程越来越多，太阳能灯具控制器作为太阳能灯具的核心部件，其最大限度的满足太阳能灯具的功能，性能要求，显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述控制器现有的缺陷，提供了一种能够实现太阳能灯具全天侯时时监控和管理的智能型太阳能灯具控制器。为了实现上述目的本技术采取的技术方案是一种智能型太阳能灯具控制器，它包括单片机工作电路，单片机工作电路分别与电源电路、充电电路、放电电路、电压电压采样电路、电流检测电路、温度补偿及数码管显示电路连接。所述电压采样电路包括电池板电压采样电路，它与蓄电池电压采样电路、及光源电压采样电路连接。所述电流检测电路包括负载过流保护电路及负载放电电路。述单片机工作电路选用MC9S08AC8单片机工作电路。本技术的智能型太阳能灯具控制器能为蓄电池提供全面保护功能，自动保护蓄电 池不被过充和过放，使蓄电池更可靠的长久工作。从而保证整个太阳能灯具系统能很好的 正常工作。本技术的有益效果是相比现有技术，本技术功能增加如下增加信号灯的 常输出功能，增加负载为LED时的脉冲输出功能，来节省LED光源的耗电量。采用更加合 适的充电方式，达到最大可能的蓄电池防硫化，从而提高蓄电池寿命。各种模式选择，采 用外壳外面设置，方便操作。附图说明图1是本技术的太阳能灯具控制器的原理框图;图2是本技术所述的智能型太阳能灯具控制器充电电路图3是本技术所述的智能型太阳能灯具控制器的放电电路图4是本技术所述的智能型太阳能灯具控制器的电流检测电路； 图5是本技术所述的智能型太阳能灯具控制器的电源电路图6是本技术所述的智能型太阳能灯具控制器的单片机工作电路。其中，1.电源电路，2.电压采样电路，3.电流检测电路，4.单片机工作电路，5.充电电路，6.放电电路，7.温度补偿电路，8.数码管显示电路。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一'步说明，但不作为对本技术的限定。如图1所示的是智能型太阳能灯具控制器的原理电路图，包括单片机工作电路4及与 单片机工作电路4相连的电源电路1、充电电路5、放电电路6、电压采样电路2、电流检 测电路3、温度补偿电路7及数码管显示电路8。其中电压采样电路2包括电池板电压采 样电路、蓄电池电压采样电路及光源电压采样电路，所述电流检测电路3包括负载过流保 护电路及负载放电电路，所述单片机工作电路4选用MC9S08AC8单片机工作电路。如图2所示的是充电电路5，充电电路的计算l.过充点14.4V时的计算当单片机 检测至lj 24脚处电压为14. 4VXR8/(R6+R8) =14. 4VX5.1/(200+5.1) =0. 35V时，达到蓄 电池过充点，13脚和14脚输出高电平，停止太阳能电池板对蓄电池充电，达到了过充保 护的目的。2.充电回路压降的计算RDS=8.0mQ,当充电电流为10A时，充电压降为U =10A X 8. 0m Q X 2=0.16V，远小于0. 3V所以满足设计要求。如图3所示的是放电电路6，放电电路的计算1.过放点电压23V的计算:.当单片机 检测到24脚处电压为23VXR8/(R8+R6) -23VX5.1/(200+5.1) =0. 57V (分压原理)。此 时单片机的12脚输出一个低电平，Q9作为开关管不导通，此时图3中的Q10的基极为高 电平，导通，MOSFET管Q19的UGS = 0V， MOS管不导通，所以不再给负载1放电，达到了 过放保护的目的。2.放电回路压降的计算RDS=8.0mQ，采样电阻R34=4. Om Q ,当放 电电流为10A时，放电压降为U-10AX12. OmQ-0.12V,小于要求的放电回路的压降 0.2V，所以满足设计要求。在图2和图3中P2 i P3均选择PNP型三极管9015和NPN9014。其中极限参数为耗 散功率PCM =62511^和400mW,集电极最大电流ICM =100mA;最高反向电压UCEO =—45V和 50V,电流放大系数hFE =60 1000。本电路设计最高电压28. 8V<45V<50V三极管的最 大工作电流为28. 8/15 = 1. 92raA小于100mA,消耗功率W=0. 5X0. 0019=0. 95mW小于625mW 也小于400mW。所以9015与9014三极管完全满定要求。如图4所示的是电流检测电路3，图中当负载电流流过R34时，产生电压R3扭IW3， N201A为同相比例运算电U(^ (1+R47/R46) U3; 23脚采集U0电压，当采集到为额定电流 的1.25倍时，60S后单片机12脚输出低电平，将负载关断。23脚采集U0电压，当采集 到为额定电流的1.5倍时，20S后单片机12脚输出低电平，将负载关断。当负载短路时N201B为比较电路，电流超过28.6倍时， 一个是强制进入中断状态， 再就是关断负载工作MOS管，对控制器实现过流保。负载一放电电流及负载二放电电流采 集为检测当负载己有电源输出时灯具有无适当电流输出，无输出则表明灯具光源打开故 障。如图5所示的是电源电路1，图中LM2931A的输入电压为5. 6V 26V， U2的8脚作为 输入端，相对于C处的电压不会高于26V，因为蓄电池电压不会超过30V,足以满足输入 电压条件。UA-5V相对于C端来讲，相对于B-也就是参考地来讲为9V。对于U3来讲输入 为9V,输出为5V也没有问题。如图6所示，单片机工作电路4选用MC9S08AC8单片机(U1A)。 本技术与太阳能灯具控制器(系统电压12V和24V自动识别，额定电流10A)配 合使用，由单片机工作电路(MC9S08AC8单片机工作电路)及与单片机工作电路相连的电 源电路、充电电路、蓄电池A/D采集电路、电池板A/D采集、负载放电电路、负载过流保 护电路、数码管显示电路、温度补偿电路、按键及LD1 LD3显示电路所组成的。并且具 有蓄电池过充、过放电保护(建议应根据放电倍率调整过放电保护值)；电池板防反冲电功能；光控开，定时关灯，光控关灯功能；负载短路保护；负载过流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型太阳能灯具控制器，其特征是，它包括单片机工作电路，单片机工作电路分别与电源电路、充电电路、放电电路、电压采样电路、电流检测电路、温度补偿及数码管显示电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙利英，张喜成，闫文红，
申请(专利权)人：皇明太阳能集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]