[发明专利]一种用于LED照明系统的控制器及LED照明器系统

说明书

背景技术

商业上使用太阳能供电街道照明系统。太阳能供电街道照明系统以光的形式从太阳接收太阳能。太阳能电池板将可见光子转换成电力。电池系统存储电能，稍后可以根据需要从该电能中提取电力以对路灯供电。控制单元对输入至电池的电能和从电池输出的能量二者进行调节，以连同调节能量存储和照明开/关控制的其他基本功能一起防止电池发生过充电或过放电。为此，控制单元使用下述电路：其将DC电流转换为AC电流以用于电力输送，然后将AC电流转换回至DC电流以用于能量存储或者用于向LED照明器供电。控制单元还包括用于电压调节的脉宽调制器(PWM)。

传统的商业太阳能供电街道照明系统旨在能够在连续的三个阴雨天提供照明。然而，现有的商业太阳能供电路灯无法在某些正常和常见的情况下实现这一点。因此，布置有这样的太阳能供电路灯的街道常常处于黑暗。

发明内容

发明人对详尽揭示会(单独或共同地)导致上述问题的所有根本原因关键要点进行了研究。相应地，他们还构想了解决每个独立的根本原因关键要点的设计，从而共同克服该问题。一个要点与控制单元的、用于DC-AC-DC转换、充电/放电电压调节以及电池保护的不间断能耗(每天24小时)有关。根据本文中所描述的发明原理，直接使用直流电流而无需转换器或调节器，从而以无源形式保护电池。此外，控制单元仅执行切换功能。因此，该系统消耗极少量的能量，如在本专利公开内容中所公开的。

提供本概述来以简化形式介绍构思的选择，下面将会在具体实施方式中进一步描述该构思。本概述不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在被用于辅助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

为了描述其中能够获得上述及其他优点和特征的方式，将通过参照附图来呈现各种实施方式的更加具体的描述。要理解的是，这些附图仅描绘了样本实施方式并且因此不被认为限制本发明的范围，将通过使用附图、以附加的特征和细节来描述和解释实施方式，在附图中：

图1抽象地示出了根据本文中所描述的原理的太阳能电池板照明器系统；

图2示出了从导通状态转换至关断状态的开关的示例，所述开关将电源连接至设置驱动器/触发器并且将电源从重置驱动器/触发器断开；

图3示出了从关断状态切换至导通状态的开关的示例，所述开关将电源连接至重置驱动器/触发器并且将电源从设置驱动器/触发器断开；以及

图4示出了使用两个锁存继电器作为开关的所设计控制箱的示例，所述控制箱包括数据获取电路、逻辑判定电路，设置驱动器触发电路和重置驱动器触发电路、以及设置驱动器电路和重置驱动器电路。

具体实施方式

传统的商业太阳能照明器系统旨在能够在三个连续雨天提供照明。但是，现有的商业太阳能供电路灯无法在某些正常和常见的情况下实现该目标(本文中被称为“所述问题”)。

发明人对详尽揭示会(单独或共同地)导致具有所述问题的所有根本原因关键要点进行了研究。所发现的根本原因关键要点涉及：(1)不正确的太阳能电池板定向，这使实际采集到的太阳能大大降低(与在太阳能电池板被正确定向时所接收到的太阳能进行比较)；(2)照明器没有工作于电池端电压的整个范围内；因此，电池中所存储的能量的仅一部分能够被用于照明；(3)相关联的控制单元每天24小时执行DC-AC-DC转换、调节充电/放电电压以及保护电池，从而每天消耗显著(大)量的能量，导致在晴天的净能量增益非常小或者导致在阴天的能量亏损非常大；以及(4)将失配-子系统集成到所述系统中的实践。

发明人已经开发出解决每个根本原因关键要点的设计，从而共同克服问题。一个要点与控制单元的不间断(每天24小时)的过度能耗(被列为四个根本原因中的第三个)有关。发明人发现如下方式：直接使用直流(DC)形式的电能而无需转换器或调节器，从而以无源形式保护电池，并且设计控制单元使得控制单元执行仅切换功能。因此，控制单元消耗极少量的能量。在本文中将进一步描述用以减轻该根本原因的控制器设计。