發(fā)布時間:2018/6/25 8:45:33 來源:本站
智能式LED太陽能路燈使用太陽能光伏電池提供電能,而其照明系統(tǒng)由太陽能電池板、控制器等6個板塊構成,特殊之處是系統(tǒng)采用了市電互補方式,可以彌補太陽能組件的不足,即供電系統(tǒng)在太陽能發(fā)電不足的情況下自動切換到市電供電,這對LED太陽能路燈的推廣使用有著極其重要的意義。為了實現(xiàn)更好的服務質量,設計一種專門的控制器是很有必要的。這種特殊的控制器可以根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)節(jié)充電電壓,通過對重要參數(shù)的采集,進入專門的系統(tǒng)進行運算決策,這樣就可實現(xiàn)溫度補償修正的精確控制。這種控制器應用于路燈領域,不僅有利于減少不必要的投資,還可以達到很好的節(jié)能減排效果。
眾所周知,太陽能作為一種取之不盡的綠色能源,被廣泛應用于各個領域,路燈照明領域更是少不了它的參與。而LED燈因其耗能小、壽命長、環(huán)保等優(yōu)點,走進了千家萬戶。兩者因為某些特殊的關聯(lián)而匹配到一起,既提高了LED燈的使用率,還可以節(jié)省部分資源,因此受到的關注越來越多。但是由于設計的特殊性,這種燈顯得極其不穩(wěn)定,如果不采取相應的一些措施,不但起不到應有的作用,反而還會增加額外的成本,所以設計專門的智能式LED太陽能路燈控制器是極其迫切的。
一般情況下,采用LED太陽能路燈系統(tǒng),只要白天有陽光,當天就能用太陽能發(fā)電同時給蓄電池充電,等到晚上時,蓄電池就可以通過放電將LED燈點亮。而這樣人性化的系統(tǒng)主要是由太陽能電池、路燈控制器、蓄電池、市電供電、電源和LED路燈5部分構成。其中,控制器就相當于人的大腦,控制著整個路燈系統(tǒng)的活動,例如控制著蓄電池的充電和放電、LED燈的亮滅、市電供電的自動切換等;除此之外,還可以通過對太陽能電壓大小的采集來判斷白天和黑夜。太陽能電池負責將太陽能轉換為電能,給蓄電池充電;蓄電池儲存電能,以供晚上或陰天時用電等。它們各司其職,互相獨立又緊密配合,精確地完成任務。
根據(jù)LED太陽能路燈系統(tǒng)的特點及特殊的環(huán)境要求,再參考其他控制器的設計優(yōu)缺點,綜合考慮,對路燈控制器的設計提出以下幾點技術要求。
這是因為LED太陽能路燈系統(tǒng)安裝的位置有些特殊,需要在小空間內(nèi)安裝。如果路燈控制器體積過大,則不利于日常維護。
因為路燈是人們?nèi)粘I畹谋匦杵,非專業(yè)技術人員就可以自行安裝和維護,而且在環(huán)境惡劣的情況下也可操作,所以控制器與系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)之間的連接端口要簡單、可靠。
由于LED太陽能路燈不是一項短期工程,所以從長遠運行的角度來看,即使它的前期耗費較高,通過有效節(jié)能及提高充放電效率等,也可以大大縮減系統(tǒng)總成本。
通常情況下,路燈控制器是安裝在室外的,所以時常會遭遇各種環(huán)境問題的考驗,因此就要求控制器能夠長期而穩(wěn)定地工作,同時也要求電路要有保護功能。
一個系統(tǒng)的各個組織都應有相差不大的壽命,這樣才有利于系統(tǒng)工作。由于太陽能電池板、蓄電池及LED燈等不見得壽命都較長,所以作為系統(tǒng)核心的控制器,其壽命需要與其他配件匹配。
路燈控制器的設計原則如下:①控制器的基本功能能夠保證系統(tǒng)完成充放電控制,實現(xiàn)精確的LED驅動功能等,有效延長系統(tǒng)的使用壽命;②控制器的可靠性可以保證系統(tǒng)承受住極端環(huán)境因素的侵襲,避免系統(tǒng)受到損壞,實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行;③控制器的智能性能夠保證系統(tǒng)根據(jù)采集到的各種數(shù)據(jù)來自動調(diào)整運行狀態(tài),以便實現(xiàn)智能控制及最大程度的節(jié)能;④控制器的人機功能可以保證實現(xiàn)對系統(tǒng)的全面監(jiān)控等功能。
路燈控制器的電源輸入部分主要包括4個環(huán)節(jié),即市電輸入、蓄電池輸入、太陽能電池輸入、充放電及供電切換電路。通過正確的操作,就可以實現(xiàn)太陽能電池對蓄電池的充電控制和放電控制,還可以向一些電路提供電源。而路燈控制器的輸出部分包括短路保護電路和軟開關等主要構成部分,在處理器的控制下,實現(xiàn)短路保護、穩(wěn)壓輸出及特殊的通斷服務等活動。
數(shù)據(jù)采集顯示控制部分主要由控制按鍵、LED顯示電路、溫度采集和均衡電路等構成。控制按鍵可以使控制器進入測試狀態(tài),菜單選擇鍵可以選擇特定的工作模式,參數(shù)選擇鍵可以設置特定模式下的運行參數(shù)。
處理器在整個系統(tǒng)中相當于電腦的應用軟件,需要對已收集的數(shù)據(jù)進行正確的分析整理,進而作出正確的判斷,實現(xiàn)對照明系統(tǒng)多種活動的控制,最終實現(xiàn)對蓄電池的充放電控制、對控制器的保護控制等。例如,當太陽能電池無法正常供電時,市電可以通過特定的切換措施,自動、單獨地給負載供電,由此減少市電對蓄電池等部件的損害。
控制器在完成基本操作后,識別特定的參數(shù),進而進入白天、黑夜的辨別程序,再根據(jù)判斷結果進行程序處理。值得注意的是,在這個過程中,可以實現(xiàn)白天和黑夜智能判斷,參與這個環(huán)節(jié)的重要因素是太陽能電池的相關參數(shù)。除此之外,還可以通過預留的光敏傳感器的信號來判斷。控制器還具有測試功能,當按下測試按鍵后,就會進入測試狀態(tài),中斷服務程序。
太陽能技術的應用,為解決世界能源危機帶來了新的希望,而LED燈與太陽能的完美結合為人們的照明及節(jié)能減排行動打開了新的探索之門,這將是一個潛力無窮的發(fā)展方向。本文設計的LED路燈控制器具有多種功能,彌補了之前設計中的諸多不足,可用于路燈改造,而這將節(jié)省一大筆投資,節(jié)能效果極其顯著。
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