专利名称：太阳能电源控制器的设计方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能路灯蓄电池充放电控制器的设计方法，特别是一种基于单片机控制的太阳能路灯蓄电池充放电控制器。
背景技术：
随着人们环保意识的提高和科技的发展，基于太阳能发电的照明系统正越来越受到普及和推广，而如何更有效的利用和提高整个太阳能供电系统的蓄电池充放电效率和安全性则是整个照明系统的关键。目前太阳能照明控制器功能单一，自动化程度不高，可靠性不佳。而且有些系统还要借助一定的人力进行定期维护，费时费力。而自动化程度高的系统又存在成本高昂的问题，不利于大面积推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动化的太阳能照明系统的蓄电池充放电控制器的设计方法，广泛适合于家庭、商业区、工厂、交通、牧区、通信以等太阳能供电系统。本发明的目的是这样实现的，太阳能电源控制器的设计方法，它至少包括太阳能电池、蓄电池和LED灯，其特征是太阳能电池输出端通过第一控制电路与蓄电池正负电源电极电连接，蓄电池通过第二控制电路与LED灯正负电源电极电连接。第一控制电路是在太阳能电池输出端与蓄电池正负电源电极之间的回路的MOS 开关和外围电路，通过控制MOS开关的通断，使蓄电池需要太阳能电池充电时在进行充电， 不需要时，进行关断，控制MOS开关的通断是由与其电连接的控制单元完成，控制单元一般选择单片机或由单片机构成的专用电路。第二控制电路是可控恒流源或恒压源，用于控制和驱动LED灯工作和断电的电路。第二控制电路的控制端与控制单元的I/O电连接，第二控制电路输出端与LED灯电连接，LED灯回路中的取样电阻的电压输出端与控制单元的A/D转换口电连接。可控恒流源或恒压源是LM317构成一个稳压源和恒流源。在LED灯回路中加入取样电阻，通过控制单元对取样电阻的电压检测，保护第二控制电路对LED灯过载保护。蓄电池上电连接有充放电管理电路，控制单元通过充放电管理电路检测对蓄电池的充电电压检测。本发明的优点是由于采用了单片机实现了整个系统的智能控制，提高了整个系统的效率和性能，并且在设计时对蓄电池开路，短路，欠压，过压等进行了针对性的保护，并采用了 PWM充电电路使太阳能电池板发挥出最大效能提高系统充电效率。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明图1是本发明实施例结构示意图。图中，1、控制单元；2、蓄电池；3、太阳能电池板；4、LED灯；5、保护电路(熔丝)；6、 第一控制电路；7、第二控制电路；8、取样电路；9、充放电管理电路；10，限位管。
具体实施例方式太阳能电源控制器的设计方法，它至少包括太阳能电池3、蓄电池2和LED灯4， 太阳能电池3输出端通过第一控制电路6与蓄电池2正负电源电极电连接，蓄电池2通过第二控制电路7与LED灯4正负电源电极电连接。第一控制电路6是在太阳能电池3输出端与蓄电池2正负电源电极之间的回路的 MOS开关和外围电路，通过控制MOS开关的通断，使蓄电池2需要太阳能电池3充电时在进行充电，不需要时，进行关断，控制MOS开关的通断是由与其电连接的控制单元1完成，控制单元1一般选择单片机或由单片机构成的专用电路。第二控制电路7是用于控制和驱动LED灯工作和断电的电路，如可控恒流源或恒压源。LM317构成一个稳压源和恒流源能方便实现LED灯工作和断电，并以稳压或恒流工作。在LED灯回路中加入取样电阻，通过控制单元1对取样电阻的电压检测，保护第二控制电路7对LED灯过载保护。为此，第二控制电路7的控制端与控制单元1的I/O电连接，第二控制电路7输出端与LED灯电连接，LED灯回路中的取样电阻的电压输出端与控制单元1的A/D转换口电连接。在蓄电池2上电连接有充放电管理电路9，控制单元1通过充放电管理电路9检测对蓄电池2的充电电压检测。本发明以单片机控制系统1作为整个系统的控制核心，通过外围电路与太阳能电池3，蓄电池2和LED灯4连接，对蓄电池2进行充放电管理。当外围电路检测到蓄电池2 开路时若太阳能电池3正向蓄电池2充电则单片机发出控制信号断开负载LED灯4以保护 LED灯4不受损坏。当控制系统1检测到蓄电池2的电压高于保护电压时，关断对蓄电池2 的充电，蓄电池2进入浮充状态。当控制系统1检测到蓄电池2的电压低于维护电压时浮充关闭，蓄电池2进入勻称状态。当蓄电池2的电压低于保护电压时，控制系统1断开负载 LED灯4以保护蓄电池2。当蓄电池2正负极反接时，二极管D对系统控制单元1保护，过大的充电电流会使一个熔丝5熔断，当太阳能电池3正负极反接时，系统自动关断，直到太阳能电池板3连接正常，系统恢复工作。
权利要求
1.太阳能电源控制器的设计方法，它至少包括太阳能电池(3)、蓄电池(2)和LED灯 (4)，其特征是太阳能电池(3)输出端通过第一控制电路(6)与蓄电池(2)正负电源电极电连接，蓄电池(2 )通过第二控制电路(7 )与LED灯(4)正负电源电极电连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电源控制器的设计方法，其特征是所述的第一控制电路(6)是在太阳能电池(3)输出端与蓄电池(2)正负电源电极之间的回路的MOS开关和外围电路，通过控制MOS开关的通断，使蓄电池(2)需要太阳能电池(3)充电时在进行充电， 不需要时，进行关断，控制MOS开关的通断是由与其电连接的控制单元(1)完成。
3.根据权利要求1所述的太阳能电源控制器的设计方法，其特征是第二控制电路(7) 是可控恒流源或恒压源，用于控制和驱动LED灯工作和断电的电路。
4.根据权利要求1所述的太阳能电源控制器的设计方法，其特征是第二控制电路(7) 的控制端与控制单元(1)的I/O电连接，第二控制电路(7)输出端与LED灯电连接，LED灯回路中的取样电阻的电压输出端与控制单元(1)的A/D转换口电连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能电源控制器的设计方法，其特征是可控恒流源或恒压源是LM317构成一个稳压源和恒流源。
6.根据权利要求1所述的太阳能电源控制器的设计方法，其特征是在LED灯回路中加入取样电阻，通过控制单元(1)对取样电阻的电压检测，保护第二控制电路(7)对LED灯过载保护。
7.根据权利要求1所述的太阳能电源控制器的设计方法，其特征是蓄电池(2)上电连接有充放电管理电路(9)，控制单元(1)通过充放电管理电路(9)检测对蓄电池(2)的充电电压检测。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能路灯蓄电池充放电控制器，特别是一种基于单片机控制的太阳能路灯蓄电池充放电控制器。它至少包括太阳能电池、蓄电池和LED灯，其特征是太阳能电池输出端通过第一控制电路与蓄电池正负电源电极电连接，蓄电池通过第二控制电路与LED灯正负电源电极电连接。由于采用了单片机实现了整个系统的智能控制，提高了整个系统的效率和性能，并且在设计时对蓄电池开路，短路，欠压，过压等进行了针对性的保护，并采用了PWM充电电路使太阳能电池板发挥出最大效能提高系统充电效率。
文档编号H02J7/00GK102427264SQ20111042803
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者冯建军, 张军利, 张达 申请人:西安鸿雅达电子有限公司