[发明专利]带降压LED恒流驱动的单节锂电池太阳能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能控制器，特别是一种带降压LED恒流驱动的单节锂电池太阳能控制器。

背景技术

太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。目前，现有太阳能路灯控制器一般都由微控制器及其外围电路构成控制电路，MOSFET或继电器构成开关器件。这类控制器可完成太阳能MPPT跟踪控制、蓄电池电能管理、负载放电控制等功能。这类控制器一般以蓄电池供电，一旦蓄电池出现故障，整个控制器工作受到影响。并且这种控制器的电源电路一般采用对蓄电池直接充电，对蓄电池的充放电没有给予保护，蓄电池长时间工作在此状态会大大降低蓄电池的使用寿命，影响整个系统的可靠性与稳定性。

对于大功率LED的控制，现有系统的主要做法是串电阻限流，这种方式对LED的使用寿命会产生很大影响；另一种做法是接一个LED恒流驱动电路，这种方式会增加整个系统的成本，且控制节点增加，可靠性降低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种稳定可靠的带降压LED恒流驱动的单节锂电池太阳能控制器。

为解决上述的技术问题，本发明带降压LED恒流驱动的单节锂电池太阳能控制器包括太阳能电池、单片机和蓄电池，所述太阳能电池通过第一A/D采样单元与单片机相输入端连接，所述单片机输出端与太阳能电池相连接；所述单片机输出端通过充放电控制单元与蓄电池相连接，所述蓄电池通过第二A/D采样单元与单片机输入端相连接；所述单片机还连接有锂电池供电单元，所述单片机通过降压LED恒流驱动单元与LED相连接。

进一步的，所述降压LED恒流驱动单元包括MOS管J1,所述MOS管J1的漏极与蓄电池相连接，所述MOS管J1的栅极与单片机输出端相连接；所述MOS管J1的源极通过电感L1与LED相连接，所述MOS管J1的源极与地之间并联有反接的二极管D1和电容C1；所述LED通过电阻R1接地，所述LED与电阻R1之间与单片机输入端相连接。

进一步的，所述单片机还与上位机通信连接。

采用上述结构后，本发明将太阳能控制器与大功率LED驱动相结合，在一个控制器内实现，无疑会增加整个太阳能控制系统的可靠性，且降低成本。使用单节锂电池供电，减小控制器的体积，增加控制器的运行可靠性，并能实现对蓄电池的充放电进行保护，提高系统的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明LED降压恒流驱动单元的电路原理图。

图中：1为单片机，2为太阳能电池，3为第一A/D采样单元，4为蓄电池，5为第二A/D采样单元，6为充放电控制单元，7为锂电池供电单元，8为降压LED恒流驱动单元，9为LED，10为上位机，11为单片机输出端，12为单片机输入端

具体实施方式

如图1所示，本发明带降压LED恒流驱动的单节锂电池太阳能控制器包括太阳能电池2、单片机1和蓄电池4，所述太阳能电池通过第一A/D采样单元3与单片机相输入端连接，所述单片机输出端与太阳能电池相连接；所述单片机输出端通过充放电控制单元6与蓄电池相连接，所述蓄电池通过第二A/D采样单元5与单片机输入端相连接；所述单片机还连接有锂电池供电单元7，所述单片机通过降压LED恒流驱动单元8与LED9相连接。采用单节锂电池给控制器供电，减少外部电源对控制器的影响，提高稳定性。

如图2所示，所述降压LED恒流驱动单元包括MOS管J1,所述MOS管J1的漏极与蓄电池相连接，所述MOS管J1的栅极与单片机输出端11相连接；所述MOS管J1的源极通过电感L1与LED相连接，所述MOS管J1的源极与地之间并联有反接的二极管D1和电容C1；所述LED通过电阻R1接地，所述LED与电阻R1之间与单片机输入端12相连接。单片机通过电阻R1电流的采样，产生PWM波，控制开关管J1的通断，实现对电容C1的充电以及给负载供电，二极管D1起到续流保护的作用，电感L1保证在开关管通断时电流较小的变化，此开关管及电感电容电路基本构成了负载主电路，通过程序产生PWM波控制开关管的通断，即可实现LED的降压恒流控制。

进一步的，所述单片机1还与上位机10通信连接，与上位机进行实时通信，实现系统的实时控制及人机交互。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。