[实用新型]可根据冬夏时节自动均衡的光伏照明电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏照明电源，特别是一种可根据冬夏时节自动均衡的光伏照明电源。

背景技术

常规太阳能路灯控制器由于连续阴天太阳能电池得不到充足阳光照射，而夜晚仍按正常载荷使用，从而造成蓄电池过放电，又没有市电电源及时补充，致使夜晚路灯不能开启，影响路灯正常使用，同时还将导致蓄电池过早损坏，增加了维护成本。先期的技术方案为:它包括传感器模块，与传感器模块连接的数据处理控制模块，数据处理控制模块设定为冬天和夏天两种工作模式，根据传感器模块采集的数据进入冬天或夏天工作模式，控制蓄电模块充电或放电蓄电模块，由太阳能电池板和与太阳能电池板连接的蓄电池组成，数据处理控制模块通过升压、降压方式连接一个低功率LED灯和一个高功率LED灯，通过数据处理器判断是否有人来选择高功率灯还是低功率灯。该方案的不足之处是:蓄电池的放电控制还是传统的终止电压方式，该种放电控制方式未考虑放电深度，放电深度过大(尽管终止电压未变)将严重影响蓄电池的循环使用寿命;在对负载功率控制中使用了升降压的控制方法，在进行电压变换时由于变换电路的转换效率不高，损失了宝贵的电池能量。

发明内容

本实用新型的目的是，要解决现有技术所存在的放电深度影响蓄电池循环使用寿命问题、在不同日照条件下负载功率控制不当导致额外损失电池能量或导致电池过放从而影响使用寿命等技术问题。提供一种具有市电接入和剩余容量控制的太阳能路灯控制器，它具有蓄电池剩余容量控制放电、对负载进行功率无损耗控制，使用方便，蓄电池使用寿命长的电源。

本实用新型的技术方案是：该电源的特点在于有一微处理器，太阳能电池组件的输出端接充电切换电路，充电切换电路的输出端接充电电路的输入端，充电电路的输出端接蓄电池；充电切换电路的控制端接微处理器的RB1端，充电电路的控制端接微处理器的PWM端；第一电压传感器的输入端接太阳能电池组件，输出端接微处理器的AD3端；蓄电池的输出端接功率分级开关AK，微处理器输出控制端口RB2、RB3、RB4、RB5分别连接功率分级开关的控制端，功率分级开关的输出端分别连接分级照明灯的每个独立发光单元；电流传感器的输入端连接蓄电池，输出端连接微处理器的AD2端；第二电压传感器的输入端连接蓄电池，输出端连接微处理器的AD4端。

本实用新型具有如下的优点和效果：由于蓄电池的循环使用寿命与放电深度存在非常密切的关系，对标称寿命为3到5年的密封电池而言，当电池放电深度为100%时，电池的实际使用寿命大约是200到250次充放电循环，电池的放电深度减为50%时，它所允许的充放电循环次数可增为500到600次左右。当蓄电池的放电深度减为30%左右时，它所允许的充放电循环次数可达到1200次以上。由此可见，为了延长电池的使用寿命，不要让电池处于深度放电状态。同时在过渡轻载(放电电流小于0. 05C以下)的条件下放电到关断电压时，也会出现放电过深而使蓄电池提前损坏。

本实用新型在蓄电池处于放电工作状态时，通过微处理器测量蓄电池电压、电流计算蓄电池剩余容量，并对负载功率进行分级控制，使蓄电池始终工作在所制定的放电深度以内。在调整功率时，使用功率分级开关选择点亮照明灯的个数，从而达到调整蓄电池输出功率、延长照明时间、控制放电深度的目的，也避免了使用逆变器调整输出功率带来的额外能量损耗。

微处理器通过测量太阳能电池电压、蓄电池充电电流，对充电过程进行自动控制。作为优选，在所述微处理器中设置有蓄电池剩余容量控制模块。剩余容量的精确计算是非常困难的，本实用新型采用下面的基础算法进行估算;

已经使用的容量=负载功率x时间(小时)

剩余容量=总容量一已经使用的容量

例如12V lOAH的蓄电池，接有50欧姆的用电器工作10小时，则剩余的容量 =12V*lOAH-12*12/50*10

       =120瓦特小时-28.8瓦特小时

=91.2瓦特小时

本实用新型带来的有益效果是，具有蓄电池剩余容量控制放电和对负载进行分级无损耗控制，控制器使用效果好、蓄电池使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型可根据冬夏时节自动均衡的光伏照明电源原理结构图。

图2是本实用新型的第二电压传感器和电流传感器原理图。

图3是本实用新型的第一电压传感器原理图。

图4是本实用新型的功率分级开关电路原理图。

具体实施方式