[发明专利]一种可监控的风光互补路灯控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：包括处理器模块、辅助电源模块、电压电流检测模块、RS232串口通信模块、PWM驱动电路、LED驱动电路、卸荷电路和保护电路；所述辅助电源模块、电压电流检测模块、LED驱动电路、卸荷电路、保护电路分别与处理器模块连接；所述处理器模块通过RS232串口通信模块与蓝牙控制模块连接，同时与WIFI模块连接；所述PWM驱动电路与处理器模块连接，所述PWM驱动电路包括第一PWM驱动电路和第二PWM驱动电路，所述第一PWM驱动电路用于驱动风力发电系统的DC/DC变换器，所述第二PWM驱动电路用于驱动太阳能发电系统的DC/DC变换器。

2.根据权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：所述的处理器模块包括单片机及其最小系统，单片机采用ATmega8芯片。

3.根据权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：所述的辅助电源模块采用单端反激式电源，为单片机和各控制电路提供稳定的电源。

4.根据权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：所述的电压电流检测模块包括电压监测电路和电流检测电路，用于对风力发电机的输出电压、光伏电池板的输出电压、蓄电池电压、风力发电机的输出电流和光伏电池板的输出电流进行检测。

5.根据权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：所述的蓝牙控制模块包括I/O模块、MCU芯片、DSP芯片和RAM芯片；其中DSP芯片采用TI公司的CC2540，所述的LED驱动电路包括LED驱动芯片及其外围电路。

6.根据权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：所述的卸荷电路采用PWM卸荷电路；单片机产生PWM信号经推挽电路放大后驱动MOS管，MOS管与大功率电阻串联，大功率电阻用于消耗能量。

7.根据权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：所述保护电路包括蓄电池过充过放保护电路、蓄电池反接保护电路、太阳能电池组反接保护电路；所述WIFI模块包括WIFI芯片及其接口电路，所述WIFI模块与监控中心通过WIFI网络进行通信。

8.根据权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器，其特征在于：还包括智能手机和基于Android平台的手机监控软件，通过蓝牙控制模块将处理器模块检测处理后的电压电流数据发送至智能手机，再通过监控软件对风光互补路灯控制器的状态信息进行监控。

9.一种控制权利要求1所述的可监控的风光互补路灯控制器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、对单片机进行初始化操作，并检测风力发动机的输出电压，当电压值超过卸荷限定值时，根据风力发电机输出电压的值来调整卸荷电路开关管驱动信号的PWM占空比，启动卸荷电路；

步骤二、检测蓄电池的状态，当检测到蓄电池的电压处于过充或者过放状态，则启动过充过放保护电路，切断负载；检测到蓄电池处于充电的初级阶段，则采用MPPT限流充电方式，MPPT即最大功率跟踪控制方法，使光伏太阳能电池板工作在最大功率点；

步骤三、检测蓄电池状态，当蓄电池容量达到90％时，采用恒压充电方式，同时检测风力发电机的输出电压，根据输出电压值判断是否需要启动卸荷电路，当检测到蓄电池的充电电流小于1/100C，所述C为蓄电池容量，表明蓄电池已经充满，然后进入浮充阶段，即使蓄电池两端电压保持在一个固定值。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在步骤三中，通过蓝牙控制模块和智能手机监控软件对路灯的蓄电池状态进行监测，其具体监测方法包括如下步骤：

步骤A、对蓝牙控制模块进行初始化，直到初始化过程完成，接收数据，判断数据是来自处理器模块的单片机，还是来自蓝牙控制模块；即判断是电压电流检测模块采样的电压电流经过单片机处理后的数据，还是智能手机通过蓝牙控制模块写入的数据；

步骤B、如果数据来自单片机串口，则将数据进行解析，取出有效数据，然后封包成蓝牙数据发送至智能手机；如果数据来自蓝牙射频，即智能手机通过蓝牙发送的数据，则将数据解析，取出有效数据，然后封包成RS232数据发送至单片机串口。