[发明专利]一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能控制领域，尤其涉及一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统。

背景技术

太阳能路灯使用太阳能光伏电池提供电能，太阳能作为一种绿色环保的新能源，“取之不竭、用之不尽”。充分利用太阳能资源，对缓解常规能源紧张的情况有积极意义。太阳能路灯是以太阳能作为电能供给用来提供夜间道路照明具有：安装简便、免挖沟渠、免铺电缆、工作稳定可靠、等特点。太阳能路灯的安装简单、方便，无需像普通路灯那样做铺设电缆等大量基础工程，太阳能路灯在近几年发展迅速，每年在以30％的速度递增，在日照不好的地区，如华南和西南多阴雨的地区因日照时数少，光照强度低，被认为是不适合应用地区。在目前的市面的太阳能路灯系统有以下问题。

现有系统一般采用直接对蓄电池进行充电，并没有对太阳能转换环节进行控制，由于阵列的输出状态受到电池工作状态的限制，输出功率往往不在阵列的最大功率点，严重影响了发电效率。

现有的太阳能路灯寿命比较短一般只有1-2年，其中主要是蓄电池的寿命短，使用铅酸电池蓄电池只能使用1-2年，循环充放电次数300-500次。在整个路灯成本中电池的成本占整个系统的30％以上，如果使用寿命比较长的磷酸铁理电池，造价将会增加一倍以上。在实际使用中由于价格比较高应用比较少。

现在的太阳能路灯系统的输出，一般采用直通(开关)方式输出，及太阳能控制输出后，还需在LED灯具中增加驱动电源必然会增加功耗，给灯具适配造成困难，无法监测灯具的工作状态，无法控制负载功率。特别是在低日照地区应用时，会造成长期灯不亮，蓄电池亏电损坏。寿命短等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种自适应低日照地区的长寿命太阳能路灯系统，其关键在于，太阳能电池组件、长工作周期储能电池、大容量储能电池、单片机、充电开关阵列和放电开关阵列、太阳能充电电路、蓄电池、单片机、采样电路，

太阳能电池组件电能输出端连接太阳能充电电路电能输入端，所述太阳能充电电路电能输出端连接蓄电池接入端，所述太阳能充电电路电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，所述采样电路采样信号输出端连接单片机采样信号输入端，所述蓄电池电能信号输出端连接采样电路采样信号输入端，连接蓄电池的采样电路采样信号输出端连接单片机采样信号输入端，所述单片机电压调整信号输出端连接电压调整电路信号输入端，所述电压调整电路信号输出端连接灯具，所述采样反馈电路信号输入端连接单片机采样反馈信号输入端，所述单片机控制充电开关阵列工作，使太阳能电池组件为长工作周期储能电池、大容量储能电池之一充电，单片机控制放电开关阵列工作，使长工作周期储能电池、大容量储能电池之一放电，为灯具供电；

所述电压调整电路包括：第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第一电感、第三晶体管、第四晶体管、第五三极管、第六三极管，

单片机电压降压调整端连接第八二极管负极和第十七电阻一端，所述第十七电阻另一端连接第六三极管基极，所述第八二极管正极连接第六三极管集电极，所述第六三极管发射极连接第二十三电阻一端和第三晶体管栅极，所述第三晶体管漏极连接蓄电池正极，所述第三晶体管源极连接第四晶体管漏极和第一电感一端，所述第一电感一端还连接第六二极管负极，所述第六二极管正极连接采样电路，所述第六二极管正极还连接第四晶体管漏极，所述第四晶体管漏极还连接第二十一电阻一端，所述第二十一电阻另一端分别接地和连接第五三极管集电极，所述第五三极管发射极分别连接第二十电阻一端和第二十二电阻一端，所述第二十二电阻一端还连接第四晶体管栅极，所述第二十二电阻另一端连接第二十一电阻一端，所述第二十电阻另一端连接供电电源，所述第五三极管基极连接第十九电阻一端，所述第十九电阻另一端连接第十八电阻一端和单片机电压升压调整端，所述第一电感另一端连接第七二极管正极，所述第七二极管负极连接第七电容一端，所述第七电容另一端连接第六二极管正极，所述第七电容另一端还连接第二十五电阻一端，所述第二十五电阻另一端分别连接单片机电压直接输出端和第二十四电阻一端，第二十四电阻另一端连接LED灯正极和第七二极管负极，LED灯负极连接第二十五电阻一端。