專利名稱：一種太陽能路燈控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種控制器，尤其是一種太陽能路燈控制器。
背景技術(shù)：
太陽能路燈使用太陽能光伏電池提供電能，太陽能作為一種綠色環(huán)保的新能源，"取之不竭、用之不盡"。充分利用太陽能資源，對緩解常規(guī)能源緊張的情況有積極意義。太陽能路燈的安裝簡單、方便，無需像普通路燈那樣做鋪設(shè)電纜等大量基礎(chǔ)工程，只需要有一個(gè)基座固定，所有的線路和控制部分均放置在燈架之中，形成一個(gè)整體。太陽能路燈的運(yùn)行維護(hù)成本低廉。太陽能路燈使用的太陽能供電，除了陰雨天轉(zhuǎn)換成市電供電會產(chǎn)生小部分電費(fèi)成本外，運(yùn)行成本幾乎為零。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行均為自動(dòng)控制，無需人為干預(yù)，幾乎不產(chǎn)生維護(hù)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種太陽能路燈控制器，該控制器利用現(xiàn)有常用電子元件和單片機(jī)，優(yōu)化設(shè)計(jì)了控制器電路，使得該控制器在單片機(jī)的控制下能夠適應(yīng)太陽能路燈的特殊控制要求，并且能夠自動(dòng)運(yùn)行，無需人為干預(yù)。[0004] 本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的 這種太陽能路燈控制器，包括蓄電池、單片機(jī)、蓄電池過充保護(hù)電路、蓄電池過放保護(hù)電路、線性穩(wěn)壓器和光控電路、36V檢測電路、半功率輸出控制電路和主輸出控制電路，所述單片機(jī)為控制核心，單片機(jī)分別與蓄電池過充保護(hù)電路、蓄電池過放保護(hù)電路、半功率輸出控制電路、光控電路和線性穩(wěn)壓器連接，所述線性穩(wěn)壓器還與蓄電池連接用以穩(wěn)定蓄電池輸出電壓，所述半功率輸出控制電路通過36V檢測電路與蓄電池連接，所述半功率輸出控制電路還與主輸出控制電路連接，所述蓄電池通過主輸出控制電路向路燈輸出電能。[0006] 上述36V檢測電路包括第二十八至三十四電阻、第四穩(wěn)壓管、第八二極管、第一比較器和第三電位器，36V檢測電路通過第二十八和第二十九電阻分壓檢測蓄電池電壓，再與第四穩(wěn)壓管兩端的固定電壓在第一比較器中比較，若蓄電池電壓低于36V時(shí)，第一比較器的輸出端向半功率輸出控制電路發(fā)出信號；第三電位器以及第三十一和第三十二電阻連接為36V參考電壓的校準(zhǔn)電路，檢測蓄電池電壓。 上述主輸電控制電路包括M0S管、第二三極管、二極管和電阻，主輸電控制電路以三個(gè)電阻和三個(gè)二極管連接組成三條并聯(lián)的信號接受電路，分別接受來自蓄電池過放保護(hù)電路、光控電路和單片機(jī)的信號，并將信號傳送給第二三極管，第二三極管的集電極與MOS管的門極連接。 半功率輸出控制電路接受來自36V檢測電路以及單片機(jī)的信號，通過光電隔離電路輸出給恒流源。 進(jìn)一步的，上述蓄電池輸出端連接有線性穩(wěn)壓器，所述線性穩(wěn)壓器將36V電壓轉(zhuǎn)換為12V電壓并通過輸出端給整個(gè)控制器提供參考電壓，線性穩(wěn)壓器還將12V電壓轉(zhuǎn)換為 5V電壓提供給單片機(jī)。 本實(shí)用新型的太陽能路燈控制器，以單片機(jī)為控制核心，主要結(jié)合36V檢測電路、 半功率輸出控制電路和主輸出控制電路等實(shí)現(xiàn)了對太陽能路燈的充電、放電以及放電功率 大小的控制，利用現(xiàn)有電子元件實(shí)現(xiàn)了無需人工干預(yù)的自動(dòng)控制電路，控制器在使用壽命 內(nèi)工作中幾乎不產(chǎn)生維護(hù)成本，并且該控制器電路簡單，功能齊全，運(yùn)行安全可靠。

圖1為本實(shí)用新型的電路圖。 其中1為過充信號控制電路；2為蓄電池過放保護(hù)電路；3為光控電路；4為36V 檢測電路；5為主輸出控制電路；6為線性穩(wěn)壓器；7為主充電回路；8為半功率輸出控制電 路；9為單片機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述 圖1是本實(shí)用新型的電路圖，這種太陽能路燈控制器，包括蓄電池(圖中未畫出)、 單片機(jī)9、蓄電池過充保護(hù)電路1、蓄電池過放保護(hù)電路2、線性穩(wěn)壓器6、光控電路3、36V檢 測電路4、半功率輸出控制電路8和主輸出控制電路5。其中以單片機(jī)9為控制核心，單片 機(jī)9分別與蓄電池過充保護(hù)電路1、蓄電池過放保護(hù)電路2、半功率輸出控制電路8、光控電 路3和線性穩(wěn)壓器6連接。線性穩(wěn)壓器6還與蓄電池連接用以穩(wěn)定蓄電池輸出電壓，半功 率輸出控制電路8通過36V檢測電路4與蓄電池連接。半功率輸出控制電路8還與主輸出 控制電路5連接，蓄電池通過主輸出控制電路5向路燈輸出電能。 下面對各電路進(jìn)行詳細(xì)描述 蓄電池過充保護(hù)電路包括過充信號控制電路1和主充電回路7。過充信號 控制電路l由十二個(gè)電阻、第一電位器RV1、第二穩(wěn)壓管Z2、第三二極管D3、第二比較器 LM339(LM339為集成電路，其中包含多個(gè)比較器，此處用到其中一個(gè)，本專利其他電路里用 到另外的比較器)、第一三極管Tl、第二光耦U2和第八光耦U8組成，其具體連接方式如圖 1中所示，其中十二個(gè)電阻分別是第一至第九電阻R1-R9、第五十八電阻R58，第四十六和第 四十七電阻R46和R47。該電路中由第一、二電阻R1和R3采集蓄電池的電壓，并與第二穩(wěn)壓 管Z2上的電壓在第二比較器LM339上相比較，來確認(rèn)蓄電池是否過充，如果過充，第二比較 器LM339的信號輸出端將信號通過第三二極管D3和第九電阻R9傳送給第一三極管Tl的基 極，由第一三極管T1的集電極將信號通過第二和第八光耦U2和U8傳送給主充電回路。主 充電回路7由電阻第四十八至五i^一電阻R48-R51、第五十三和五十四電阻R53和R54、第 八至i^一穩(wěn)壓管Z8-Z11、第四和第五M0S管T4和T5、第i^一至十四肖特基二極管D11-D14 和第十五至十六發(fā)光二極管D15和16組成，具體連接方式如圖1中所示。由蓄電池過充保 護(hù)電路2的第二光耦U2和第八光耦U8將信號傳遞給第四M0S管T4和第五M0S管T5，來控 制蓄電池的充放電回路，由第十五至十六發(fā)光二極管D15和D16顯示充放電狀態(tài)。 蓄電池過放保護(hù)電路2:用于檢測蓄電池電量是否放完。其由第十至十七電阻 R10-R17和第六十二 R62、第二電位器RV2、第三穩(wěn)壓管Z3和第十二穩(wěn)壓器Z12、第三比較器LM339(LM339的其中一個(gè))組成，具體的電路連接方式如圖1所示，由第十電阻R10和第 十六電阻R16檢測蓄電池電壓，與第三穩(wěn)壓管Z3的電壓在第三比較器LM339中比較，來確 認(rèn)蓄電池電量是否放完，通過第三比較器LM339輸出端輸出信號給主輸出控制電路5和單 片機(jī)9。 主輸出控制電路5 :接受來自蓄電池過放保護(hù)電路2、光控電路3和單片機(jī)9(時(shí)控 電路)的信號，控制蓄電池對負(fù)載的放電。該電路主要包括第六M0S管T6、第二三極管T2、 第四二極管D4，第六二極管D6、第七二極管D7、第七穩(wěn)壓管Z7、第三十六電阻R36、第三十八 電阻R38、第三十九電阻R39、、第四十電阻R40、第五十九電阻R59和第六i^一電阻R61，由 三個(gè)電阻R38、 R36、 R61和三個(gè)二極管D4、 D7、 D6連接組成三條并聯(lián)的信號接受電路，并將 信號傳送給第二三極管T2，第二三極管T2的集電極與第六M0S管T6的門極連接。通過控 制第二三極管T2的通斷來控制第六MOS管T6，由第六MOS管T6控制蓄電池對負(fù)載的放電。 36V檢測電路4 :用于檢測蓄電池電壓，當(dāng)蓄電池電壓低于36V時(shí)，通過比較器輸出 信號給半功率控制電路，完成半功率控制。其包括第二十八至三十四電阻R28-R34、第四穩(wěn) 壓管Z4、第八二極管D8、第一比較器LM339(LM339的其中一個(gè))和第三電位器RV3，具體連 接關(guān)系如圖1中所示。該電路通過第二十八電阻R28和第二十九電阻R29分壓檢測蓄電池 電壓，再與第四穩(wěn)壓管Z4兩端的固定電壓在第一 比較器LM339中比較，若蓄電池電壓低于 36V時(shí)，第一比較器LM339的輸出端向半功率輸出控制電路8發(fā)出信號，完成半功率控制。 第三電位器RV3以及第三i^一電阻R31和第三十二電阻R32連接，完成對參考電壓(36V) 的校準(zhǔn)。 半功率輸出控制電路8 :接受來自36V檢測電路4以及時(shí)控電路(單片機(jī)9)的信 號，通過光電隔離電路輸出給恒流源。半功率輸出控制電路8由第七三極管T7的基 極接受 信號，通過集電極送給光電隔離電路，由光電隔離電路將信號放大送出給恒流源。恒流源 (LED驅(qū)動(dòng)電路)可實(shí)現(xiàn)全功率恒流控制，也可實(shí)現(xiàn)半功率恒流控制。 線性穩(wěn)壓器6 :給整個(gè)控制器的控制電路提供參考電壓。其輸入端與蓄電池輸出 端連接，一部分將36V電壓將為12V電壓并通過輸出端提供給各元器件工作。另一部分將 12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓提供給單片機(jī)工作。 本實(shí)用新型采用單片機(jī)配合其他各種電子元件實(shí)現(xiàn)了對太陽能路燈的自動(dòng)化控 制，其中使用的原件均是市面上常用的電子元件，并且各元件的連接方式簡單明了 ，容易實(shí) 現(xiàn)。同時(shí)本實(shí)用新型工作穩(wěn)定，真正實(shí)現(xiàn)了無人操守的自動(dòng)控制路燈。
權(quán)利要求一種太陽能路燈控制器，包括蓄電池、單片機(jī)(9)、蓄電池過充保護(hù)電路、蓄電池過放保護(hù)電路(2)、線性穩(wěn)壓器(6)和光控電路(3)，其特征在于還包括有36V檢測電路(4)、半功率輸出控制電路(8)和主輸出控制電路(5)，所述單片機(jī)(9)為控制核心，單片機(jī)(9)分別與蓄電池過充保護(hù)電路(1)、蓄電池過放保護(hù)電路(2)、半功率輸出控制電路(8)、光控電路(3)和線性穩(wěn)壓器(6)連接，所述線性穩(wěn)壓器(6)還與蓄電池連接用以穩(wěn)定蓄電池輸出電壓，所述半功率輸出控制電路(8)通過36V檢測電路(4)與蓄電池連接，所述半功率輸出控制電路(8)還與主輸出控制電路(5)連接，所述蓄電池通過主輸出控制電路(5)向路燈輸出電能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能路燈控制器，其特征在于所述36V檢測電路(4)包括第二十八至三十四電阻(R28、R29、R30、R31、R32、R33和R34)、第四穩(wěn)壓管(Z4)、第八二極管(D8)、第一比較器(LM339)和第三電位器(RV3) ， 36V檢測電路通過第二十八和第二十九電阻(R28和R29)分壓檢測蓄電池電壓，再與第四穩(wěn)壓管(Z4)兩端的固定電壓在第一比較器(LM339)中比較，若蓄電池電壓低于36V時(shí)，第一比較器(LM339)的輸出端向半功率輸出控制電路(8)發(fā)出信號；第三電位器(RV3)以及第三十一和第三十二電阻(R31和R32)連接為36V參考電壓的校準(zhǔn)電路，檢測蓄電池電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征在于所述主輸電控制電路(5)包括M0S管、第二三極管(T2)、二極管和電阻，主輸電控制電路(5)以三個(gè)電阻和三個(gè)二極管連接組成三條并聯(lián)的信號接受電路，分別接受來自蓄電池過放保護(hù)電路(2)、光控電路(3)和單片機(jī)(9)的信號，并將信號傳送給第二三極管(T2)，第二三極管(T2)的集電極與MOS管的門極連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能路燈控制器，其特征在于半功率輸出控制電路(8)接受來自36V檢測電路(4)以及單片機(jī)(9)的信號，通過光電隔離電路輸出給恒流源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能路燈控制器，其特征在于所述線性穩(wěn)壓器(6)將36V電壓轉(zhuǎn)換為12V電壓并通過輸出端給整個(gè)控制器提供參考電壓，線性穩(wěn)壓器(6)還將12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓提供給單片機(jī)(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能路燈控制器，包括蓄電池、單片機(jī)、蓄電池過充保護(hù)電路、蓄電池過放保護(hù)電路、線性穩(wěn)壓器、光控電路、36V檢測電路、半功率輸出控制電路和主輸出控制電路。單片機(jī)為控制核心，單片機(jī)與蓄電池過充保護(hù)電路、蓄電池過放保護(hù)電路、半功率輸出控制電路、光控電路和線性穩(wěn)壓器連接，線性穩(wěn)壓器與蓄電池連接用以穩(wěn)定蓄電池輸出電壓，半功率輸出控制電路通過36V檢測電路與蓄電池連接，半功率輸出控制電路與主輸出控制電路連接，蓄電池通過主輸出控制電路向路燈輸出電能。本實(shí)用新型使用的原件均是市面上常用的電子元件，并且各元件的連接方式簡單明了，容易實(shí)現(xiàn)。同時(shí)本實(shí)用新型工作穩(wěn)定，真正實(shí)現(xiàn)了無人操守的自動(dòng)控制路燈。
文檔編號H02H7/18GK201533435SQ20092024509
公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者王永剛 申請人:西安祺創(chuàng)太陽能科技有限公司