[实用新型]光伏LED庭院灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种庭院灯，更具体地说，涉及庭院灯控制系统的电路改进。

背景技术

光伏(PV or photovoltaic)是太阳能光伏发电系统(photovoltaic power system)的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。

随着社会的发展，能源越来越紧缺，节能产品的使用是未来的主要趋势。LED发光效率高，耗能低，因而成为节能照明灯的首选。太阳能LED庭院灯是以太阳能电池板的光—电转换作为供电方式，将电能存储到蓄电池中，供给夜间道路照明；采用LED作为照明光源，具有亮度高、安装方便、工作稳定可靠、不敷设电缆、不消耗常规能源、使用寿命长等特点，主要用于城市道路、小区道路、工业园区、绿化带、广场、步行街、健身休闲广场等场所的照明及亮化装饰。

现在常用的LED灯都采用并联方式，采用恒压供电，恒流供电的很少。但是对于数量多的LED灯串，恒压供电使得LED灯的供电电流下降，发光效率下降，降低LED使用寿命。而且对于串联的LED灯采用恒压供电，不能保证电流稳定性，经常会出现高频开关纹波，而且功率因数低，浪费电能。

如图1所示，实用新型专利（CN201020553847.X）公开了一种太阳能LED庭院灯，包括太阳能电池板1，以及通过电源控制器2与所述太阳能电池板1连接的蓄电单元3，所述蓄电单元还通过电源控制器2连接与LED庭院灯4。本实用新型庭院灯系统主要改进在于控制器，具有高效恒流源驱动电路。本实用新型改变常用的恒压源供电方式，利用电子稳压器电路降压对PWM芯片进行稳压供电，使芯片在全电压范围内稳定工作，并在电路中接入功率因数校正电路，将功率因数大大提高，增加LED灯的发光效率，减少电能的浪费。其中，电子稳压器电路不仅能够起到稳压作用，同时能够滤波，能够有效的消除高频开关纹波。

问题在于，如何进一步降低实施成本，方便控制操作是需要解决的问题之一。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种具有高效恒流源驱动电路的太阳能LED庭院灯系统。通过数字信号控制器实现对太阳能电池和蓄电池充放电管理、LED照明控制驱动管理，达到节省成本，方便操作的目的。

为了达到上述目的，本发明一种光伏LED庭院灯，包括太阳能电池板，其特征在于，所述太阳能电池板依次经过DC转换单元、蓄电池单元、PWM控制单元连接LED庭院灯；所述DC转换单元和PWM控制单元分别连至数字信号控制器，并接收控制信号。优选方式下，所述数字信号控制器选用美国微芯科技公司的DSPIC33FJ16GS502芯片。

本发明通过数字信号控制器实现对太阳能电池和蓄电池充放电管理、LED照明控制驱动管理，达到节省成本，方便操作的目的。

附图说明

图1是现有技术太阳能LED庭院灯系统的原理结构示意图。

图2是本发明庭院灯系统的原理结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明光伏LED庭院灯，包括太阳能电池板，所述太阳能电池板依次经过DC转换单元、蓄电池单元、PWM控制单元连接LED庭院灯；所述DC转换单元和PWM控制单元分别连至数字信号控制器，并接收控制信号。所述数字信号控制器选用美国微芯科技公司的DSPIC33FJ16GS502芯片。

该芯片是新一代16位数字信号控制器DSC，DSC与单片机的不同之处，在于增加了DSP资源，以单片机MCU为中心并融合了DSP，具有MCU和DSP两类指令。DSP引擎包含有一个高速17位×17位乘法器，能进行16位有符号乘法和除法运算，可进行小数或整数DSP乘法，一个40位ALU、两个40位饱和累加器和一个40位双向桶形移位寄存器。dsPIC33F系列DSC全面支持数字控制系统，丰富的PWM控制和ADC转换功能特别适合DC/DC转换、电源管理和LED照明控制系统，可满足本设计对太阳能电池组、蓄电池组MPPT、充放电控制、DC/DC转换控制和LED照明驱动的控制管理。

蓄电池是太阳能LED照明系统的重要部件，蓄电池的管理控制不仅影响到蓄电池和整个系统的工作效率，也极大影响蓄电池的工作寿命。通常关注的是放电深度、充电程度和温度等3个方面，本设计采用DSC集中控制管理，是将蓄电池的管理和MPPT的工作过程统一控制进行，即进行蓄电池的MPPT充电管理方式，蓄电池控制和处理的内容有电池容量、三阶段充电电池端电压和电流测控、放电深度控制、温度补偿控制等。

LED照明驱动控制为PWM方式恒压恒流控制，可调光多路大功率LED驱动控制。电感、功率MOSFET管构成升压型DC/DC转换器，通过控制输出的PWM的占空比，获得一个稳定的输出电压，3个PWM通道进行多路LED照明的恒流控制，提供LED照明驱动电路的电流反馈采样，数字温度传感器，通过单总线和数字信号控制器进行数据通信，将LED照明光源的温度送给DSC。DSC将各路采样反馈参数和程序的设置参数进行对比后，通过调节各PWM的占空比，使LED照明光源得到稳定设置的驱动电压和电流。在数字信号控制器DSC的控制管理下，对LED照明光源的驱动控制具有全面的过压、过流和热防护功能。