太阳能控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能控制器，作为本实用新型专利技术的改进，包括控制器的逻辑控制模块，逻辑控制模块设有恒流驱动芯片和控制恒流驱动芯片的单片机；恒流驱动芯片的DIM管脚设有控制负载的PWM电路；恒流驱动芯片的DIM管脚设有检测系统温度的热敏电阻，所述的单片机、热敏电阻、恒流驱动芯片构成闭环；单片机与蓄电池构成闭环的充电、电压检测系统；单片机与蓄电池构成闭环的放电、电压检测系统；单片机、太阳能电池板的输出电压、恒流驱动芯片构成闭环。本实用新型专利技术通过采用单片机即恒流驱动芯片作为控制器的逻辑单元，协调控制太阳能板的输出、蓄电池充放电、负载恒流，整个系统恒温等，达到延长负载、电池及整个系统寿命的目的。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能控制器，尤其是一种提高负载LED光源寿命，保护电池、延长整套系统寿命的太阳能控制器。
技术介绍
目前太阳能控制器主要应用于太阳能草坪灯、太阳能地埋灯、太阳能1. 6-2m高的小型庭院灯及户外功率小于IOW以下的太阳能产品，在应用中主要存在以下问题(1)市场上该类产品的控制器主要以线性控制，如电池在电压降到10. 8V的时候， LED灯工作电流就会下降，相应LED灯的亮度也会下降，而电池电压在充饱满在14V的状态下，LED灯工作电流就会提高，相应LED灯的亮度也会很亮，同时也会超出小功率LED的最大极限工作电流20mA的范围，降低了 LED负载光源的寿命。(2)太阳能板将光能转换成电能通过控制器储蓄在蓄电池中，如长时间在阴雨天工作，容易将电池电量耗完，造成整个系统无法正常工作，影响了电池的寿命。(3 )负载LED光源和控制都工作在防水的壳体中，控制器及负载LED光源本身发出的热量如遇外界环境温度增高，使LED光源和控制器的温度快速上升，影响控制器和LED光源的使用寿命。(4)户外太阳能产品高度在Im以下的产品，如太阳能草坪灯、太阳能地埋灯等用到中常规的控制器，再外部短暂的光线干扰就下灭灯，过后又亮灯工作，容易造成整个系统工作不稳定。比如节庆假日，夜空灯火通明，或者汽车的大灯扫过时，太阳能控制器会错误判断认为是白天，切断供电系统。造成系统状态极不稳定。
技术实现思路
本技术为解决上述问题，提供一种延长负载、电池和系统寿命，智能判断外部光线的太阳能控制器。本技术解决现有问题的技术方案是一种太阳能控制器，作为本技术的改进，包括控制器的逻辑控制模块，所述的逻辑控制模块设有恒流驱动芯片和控制恒流驱动芯片的单片机；所述的恒流驱动芯片的DIM管脚设有控制负载的PWM电路；所述的恒流驱动芯片的DIM管脚设有检测系统温度的热敏电阻，所述的单片机、 热敏电阻、恒流驱动芯片构成闭环；所述的单片机与蓄电池构成闭环的充电、电压检测系统；所述的单片机与蓄电池构成闭环的放电、电压检测系统；所述的单片机、太阳能电池板的输出电压、恒流驱动芯片构成闭环。作为本技术的进一步改进，所述的闭环的充电、电压检测系统为单片机3脚 ADC2位置检测蓄电池电压值，6脚通过Q4控制蓄电池充电。作为本技术的进一步改进，所述的单片机通过7脚检测太阳能板的输出电压。作为本技术的进一步改进，所述的闭环的放电、电压检测系统为单片机3脚 ADC2位置检测蓄电池电压值，5脚通过Q9控制蓄电池放电。作为本技术的进一步改进，所述的单片机5脚控制恒流驱动芯片的DIM脚。作为本技术的进一步改进，所述的单片机为ATtinyl3单片机。作为本技术的进一步改进，所述的恒流驱动芯片为PT4115芯片。本技术与现有技术相比较，其有益效果是通过采用单片机即恒流驱动芯片作为控制器的逻辑单元，协调控制太阳能板的输出、蓄电池充放电、负载恒流，整个系统恒温等，达到延长负载、电池及整个系统寿命的目的。附图说明图1是本技术的结构框图。图2是本技术的电路图。图3是图2光控部分的放大图。图4是图2过冲、放部分的放大图。具体实施方式参见图1-4，本实施案例包括控制器的逻辑控制模块。其中逻辑控制模块设有恒流驱动芯片和控制恒流驱动芯片的单片机；恒流驱动芯片的DIM管脚设有控制负载的PWM电路；恒流驱动芯片的DIM管脚设有检测系统温度的热敏电阻，单片机、热敏电阻、恒流驱动芯片构成闭环；单片机与蓄电池构成闭环的充电、电压检测系统；单片机与蓄电池构成闭环的放电、电压检测系统；单片机、太阳能电池板的输出电压、恒流驱动芯片构成闭环。进一步的闭环的充电、电压检测系统为单片机3脚ADC2位置检测蓄电池电压值，6 脚通过Q4 (M0S管)控制蓄电池充电。单片机通过7脚检测太阳能板的输出电压。闭环的放电、电压检测系统为单片机3脚ADC2位置检测蓄电池电压值，5脚通过Q9控制蓄电池放电。所述的单片机5脚控制恒流驱动芯片的DIM脚。本实施案例中单片机为ATtinyl3单片机，恒流驱动芯片为PT4115芯片。下面结合本技术的具体应用，进一步了解本技术。1)光控部分，单片机、太阳能电池板的输出电压、恒流驱动芯片构成闭环，恒流驱动芯片PT4115的DIM管脚连接的PWM电路对负载LED进行调光，DIM管脚电压低于0. 3V关断LED电流，高于2. 5V全部打开LED电流，PWM电路调光的频率范围从100HZ到20HZ以上。 当高电平在0. 5V到2. 5V之间，也可进行调光。即天黑时，太阳能电池板输出电压低于5V的时候，此时逻辑控制部分无信号为高电平，Q9 (8050)截止，无电压到恒流驱动芯片PT4115 的DIM脚，DIM脚浮空，恒流驱动芯片PT4115工作使负载LED光源灯亮起，天亮起的时候， 太阳能电池板输出电压高于5V，逻辑控制部分的ATtinyl3单片机产生PWM电路信号，使得 Q9 (8050)与地导通产生一个低电平，当加在DIM上的电压低于0. 3V时，内部功率开关关断。 负载LED电流也降为零。关断期间，内部稳压电路保持待机工作，静态电流仅为95uA。2)过充、放部分，单片机与蓄电池构成闭环的充电、电压检测系统；单片机与蓄电池构成闭环的放电、电压检测系统；过充过放保护电路起到一个保护蓄电池作用，防止太阳能电池板给蓄电池过充，同时也防止蓄电池过放，提高电池的寿命。当太阳能电池板给蓄电池充电的时候，一旦蓄电池电压达到14. 7V的时候，逻辑控制部分的ATtinyl3单片机3脚 ADC2位置检测到蓄电池电压达到14. 7V电压值时，ATtinyl3单片机6脚就会控制Q4 (M0S 管)，使MOS管断开，这部分就会停止给蓄电池充电，电池电压低于14V的时候又恢复充电， 充电的过程当中分三个模式在充电，当电池电压< 12V时控制器按恒压的方式进行充电， 当电池电压12V 14V时的这个范围控制器按恒流的方式进行充电，当电池电压彡14V时的这个范围控制器按涓流的方式进行充电，这样充电的效果可以提高电池的使用寿命。放电保护指的是当电池的电压低于9. 6V的时候，ATtinyl3单片机5脚就会控制Q9 (8050)， 一旦8050与地端导通就会关断恒流驱动芯片PT4115关断负载；这样蓄电池的电不会被全部耗尽，过充过放的功能能达到保护电池延长了电池的寿命。3)恒流在该控制器中起到一个输出到负载LED光源的电流精度保持在5%的范围， 具体的一个工作模式是电池的电压在10. 8V-14V这个范围波动，而输出到LED灯板的电流保持稳定，这样就使得负载LED光源的亮度保持一致没有变化，同时也提高了 LED灯的使用寿命实现这项恒流技术的主要元件为恒流驱动芯片PT4115来实现该功能，恒流驱动芯片 PT4115输入电压范围从8V到30V，输出电流可调，最大可达1. 2A,采用高端电流采样设置 LED平均电流，5%的输出电流精度，当DIM的电压低于0. 3V时，功率开关关断，恒流驱动芯片PT4115进入极低工作电流待机状态。恒流驱动芯片PT4115和电感(L)、电流采样电阻 (RS)形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器。电池VIN电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能控制器，其特征在于，包括：控制器的逻辑控制模块，所述的逻辑控制模块设有恒流驱动芯片和控制恒流驱动芯片的单片机；所述的恒流驱动芯片的ＤＩＭ管脚设有控制负载的ＰＷＭ电路；所述的恒流驱动芯片的ＤＩＭ管脚设有检测系统温度的热敏电阻，所述的单片机、热敏电阻、恒流驱动芯片构成闭环；所述的单片机与蓄电池构成闭环的充电、电压检测系统；所述的单片机与蓄电池构成闭环的放电、电压检测系统；所述的单片机、太阳能电池板的输出电压、恒流驱动芯片构成闭环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪平，张国良，
申请(专利权)人：杭州佑国光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86