[实用新型]基于GPRS的集中太阳能路灯控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电路等控制设计，具体是指基于GPRS的集中太阳能路灯控制系统。

背景技术

目前的太阳能路灯控制系统都是独立光伏控制系统，主要由六个部分组成：太阳能电池、蓄电池、LED 路灯、控制器、充电电路、放电/负载驱动电路。

而现有的路灯控制结构不具备远程控制功能，及时存在远程控制过程也仅仅是有线连接控制，一般有线控制连接仅仅实用在小范围内，传输距离较小才能在相应成本控制内实现。而较大较远的传输范围内，都不具备远程控制功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于GPRS的集中太阳能路灯控制系统，本设计中的基于GPRS的集中太阳能路灯控制系统集检测、远程控制、通信等于一身，并且可实现实时报警处理。

本实用新型的实现方案如下：基于GPRS的集中太阳能路灯控制系统，括太阳能发电驱动电能存储电路，还包括与太阳能发电驱动电能存储电路连接的控制电路还包括与控制电路连接的信号输出电路。

所述太阳能发电驱动电能存储电路包括依次串联的太阳能板、电感L1、电容C1、电感L2、二极管D2，所述电感L1与太阳能板的正极连接，太阳能发电驱动电能存储电路还包括LED灯，所述LED灯的负极与太阳能板的负极连接，LED灯的正极与二极管D2连接，且所述LED灯的正极与二极管D2之间串联有三极管V2，三极管V2的E极与LED灯连接，所述太阳能发电驱动电能存储电路还包括太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池的正极与二极管D2连接，阳能蓄电池的负极与二太阳能板的负极连接，电感L2与二极管D2的连接点还连接有电容C2，所述电容C2的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L2与电容C1的连接点还连接有二极管D1，所述二极管D1的另一端与二太阳能板的负极连接，电感L1与电容C1的连接点还连接有三极管V1，所述三极管V1的E极与二太阳能板的负极连接。

所述控制电路包括与太阳能板正极连接的单片机，所述单片机还与太阳能蓄电池连接。

所述单片机还与三极管V1的B极连接，单片机还与三极管V2的B极连接，且所述单片机还连接有Cuk斩波电路，所述Cuk斩波电路与三极管V2的B极连接。

所述信号输出电路包括与单片机连接的RS485接口电路，所述RS485接口电路连接有RS485/TTL转换电路，RS485/TTL转换电路连接GPRS数据传输终端。

所述GPRS数据传输终端的型号为ZSD2110 GPRS DUT。

基于上述结构，本系统包括从机和主机，他们之间通过RS485 接口电路进行连接，主机对各个从机的太阳能板、太阳能蓄电池和LED 灯的工作状况和各种运行参数进行监控，然后，主机通过ZSD2110 GPRS DUT将检测结果以短信或语音的形式传送给监控中心或相关技术工作人员，实现对太阳能路灯的联网监控。

太阳能路灯控制系统都是独立光伏控制系统，主要由六个部分组成：太阳能板、太阳能蓄电池、LED 路灯、控制器、充电电路、放电/负载驱动电路。

太阳能板输出经Cuk斩波电路调节后直接与太阳能蓄电池连接，系统主控芯片采用DSPIC30F3011 单片机，实现太阳能板电压采集、太阳能蓄电池电压采集、控制Cuk斩波电路、控制LED 灯、主从机间485 通信、主机与监控中心或工作人员间的连接等功能。

光伏电源系统由于受日照强度及环境温度变化的影响，其电压(电流)变化很大。为了在负载电阻变化较大时系统有较大的灵活性和较高的转换效率，该系统的主电路选用Cuk斩波电路，原理为Boost-Buck 电路，一级电路实现两级调压。

该系统采用CCM 工作模式，该工作模式的特性非常接近于一个匝数比可调的DC-DC 变压器。能量的储存和传递同时在两次开关动作期间和两个回路中进行，变换器效率很高。CUK电路中开关管导通的占空比的改变，对光伏阵列而言表现为其输出阻抗发生了变化，输出阻抗的变化将影响光伏阵列的输出特性。从而一定的输出阻抗对应一个输出电压值和输出电流值。而MPPT 技术即是通过调节Cuk斩波电路的占空比而改变光伏阵列的输出阻抗，从而寻求输出电流与输出电压的乘积即输出功率的最大值。