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太阳能LED路灯系统设计方案一、引言二、系统结构1.太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能路灯系统的主要能源供给设备，通过接收太阳能并转化为电能。
为了提高能量转化效率，可以选用单晶硅或多晶硅材质的太阳能电池板，并且设立在一个角度合适的位置，以便日照能量充足。
2.LED光源：LED作为一种半导体发光器件，具有耐用、节能、寿命长等优点，是太阳能LED路灯系统的主要照明光源。
选择能效高、色温适宜的LED光源，保证灯光效果，并且减少功耗，延长电池使用寿命。
3.电池组：电池组是储存太阳能电能的设备，主要用于夜间或阴天时为LED光源供电。
为了确保电能的稳定供应，选用容量适当的铅酸蓄电池，并合理配置充放电保护控制器。
4.控制电路：控制电路负责控制太阳能LED路灯系统的开关机、照明亮度等功能。
可以通过光控开关和时间控制器实现智能控制，根据环境光线和时间自动调节亮度。
5.外壳：外壳是保护系统内部部件，具有防水、防尘、抗冲击等功能。
选用耐用的铝合金材质，加强外壳的密封性，防止雨水侵入，延长系统的使用寿命。
三、系统原理太阳能LED路灯系统原理为在白天通过太阳能电池板将光能转换为电能，并将电能储存在电池组中，夜间或阴天利用电池组为LED光源供电，实现路灯的照明功能。
控制电路根据光线和时间设定的条件，自动调节LED灯的亮度。
四、系统特点1.绿色环保：太阳能作为能源，无需燃料，无污染排放，不产生二氧化碳等有害气体，符合低碳环保理念。
2.能源节约：太阳能作为可再生能源，光照条件充足时可以持续供电，最大限度节约能源。
3.寿命长：LED光源寿命长达数万小时，减少维护和更换成本。
4.控制智能：控制电路自动识别光线和时间，根据需求自动调节亮度，实现智能控制。
5.综合成本低：虽然太阳能LED路灯系统的投资成本相对高一些，但长期使用下来，能够节约能源和维护成本，综合成本较低。
五、系统优化1.高效太阳能电池板优化：选用转换效率高的太阳能电池板，增加光电转化效率。
目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的意义 (3)1.3 国内外太阳能光伏发展现状 (4)2 太阳能电池及蓄电池 (6)2.1 太阳能电池 (6)2.1.1 太阳能电池的结构及工作原理 (7)2.1.2 太阳能电池的分类 (7)2.1.3 太阳能电池的特性 (8)2.1.4 影响太阳能电池输出的因素 (9)2.2 蓄电池 (9)2.2.1 常见的蓄电池 (9)2.2.2 蓄电池的使用寿命 (11)2.2.3 影响蓄电池使用寿命的因素 (12)2.2.4 太阳能LED 路灯系统中蓄电池的选择 (12)3 LED固态光源 (13)3.1 LED光源的特点 (14)3.2 LED 发光原理及其特性 (15)3.3 LED 光源的发展优势及工作受影响因素 (18)3.3.1 LED 光源的发展优势 (18)3.3.2 影响LED 光源工作的因素 (19)4 总体方案设计及充电方式 (21)4.1 总体方案设计 (21)4.2 常用充电方法 (22)5 基于ATmega8单片机主控制器的硬件部分 (26)5.1 ATmega8 单片机特性和功能 (26)5.2 太阳能LED路灯控制器硬件部分 (27)5.2.1 电源模块 (27)5.2.2 充电电路 (28)5.2.3 放电电路 (29)5.2.4 光照采样电路 (30)5.2.5 外部时钟电路 (30)5.2.6 充电保护电路 (31)6 太阳能LED 路灯控制系统的软件设计 (32)6.1 总体软件流程 (32)6.1.1 软件总体设计思路 (32)6.1.2 软件总体设计流程图 (33)6.2 白天处理子程序 (33)6.2.1 白天处理子程序设计思路 (33)6.2.2 白天处理子程序框图 (34)6.3 夜晚处理子程序 (35)6.3.1 夜晚处理子程序设计思路 (35)6.3.2 夜晚处理子程序框图 (35)7 结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (39)1 绪论1.1 课题背景人类当前使用的能源主要来自煤炭、石油等化石能源。
太阳能LED路灯控制系统设计一、设计目标随着人们对环境保护意识的增强和能源消耗的压力，太阳能照明系统作为一种新型照明方式逐渐被广泛应用。
本设计旨在设计一套太阳能LED路灯控制系统，使其能够实现按需调节光照亮度、延长路灯使用寿命、提高能源利用效率和减少能源浪费。
二、系统组成该太阳能LED路灯控制系统主要由三部分组成：太阳能光电转换装置、储能装置和LED路灯控制装置。
1.太阳能光电转换装置：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并将其充电送到储能装置。
太阳能电池板应根据实际情况选择合适的功率，以满足夜间照明需求。
2.储能装置：由电池组成，用于存储白天由太阳能电池板转化的电能，以供夜晚照明使用。
储能装置应具有较大的容量和高效的充放电特性，以确保路灯能够持续工作数天。
3.LED路灯控制装置：主要由控制器、传感器和LED路灯组成。
控制器采用微处理器控制，能够根据不同的环境条件和光照需求调节路灯的亮度，实现节能调光。
传感器可以负责检测环境亮度和电池电量，以便对路灯的亮度进行调节，并进行充电和放电管理。
LED路灯采用高效节能的LED光源，能够提供优质的照明效果。
三、系统工作原理当太阳能电池板接收到太阳能并转化为电能时，控制器通过传感器来调节LED路灯的亮度。
在光线较暗的时候，控制器会自动提高LED路灯的亮度，以确保良好的照明效果。
当光线足够亮时，控制器会自动降低LED路灯的亮度，以实现节能减排的目的。
储能装置起到了存储电能的作用，当夜晚来临时，路灯可以从储能装置中获取电能来提供照明。
当电池电量较低时，控制器会自动调整LED路灯的亮度，以延长电池的寿命。
同时，控制器也会监测电池电量，当电量过低时，会自动调节LED路灯的亮度或者关停路灯，以充电恢复电量。
四、系统特点1.节能环保：太阳能光电转换装置将太阳能转化为电能，具有非常高的能源利用效率，是一种非常环保的照明方式。
而LED路灯作为光源，比传统的荧光灯和白炽灯更加节能。
太阳能LED路灯智能控制系统分析摘要：本文首先分析了太阳能LED路灯智能控制系统的优势，其次分析了太阳能LED路灯智能控制系统总体设计思路，在结合物联网技术后的太阳能LED路灯智能控制系统的硬件研究和设计，分析了智能控制系统的平台建设。
关键词：太阳能；LED路灯；智能控制引言：随着科技的进步和环保理念的兴起，更多清洁能源受到广泛关注，太阳能作为更加清洁的能源可以与路灯联系在一起，成为夜间或阴天时城市主要照明设备，其中LED路灯智能控制系统成为主要研究方向。
1.太阳能LED路灯智能控制系统的优势智能控制系统的核心为单片机，同样是智能控制的主控制器，可以确保蓄电池正常充放电维持路灯正常运行，可以保证蓄电池不会过量充电，在光线弱时智能控制系统可以感知到较弱光线而驱动蓄电池放电，在多次实验中不断提升智能控制系统的性能，使太阳能LED路灯具有很好的效果。
太阳能LED路灯智能控制系统的优点是可以通过光线自动调节路灯的亮度以及蓄电池的收放电功能，实现智能、节能和安全的系统运行，在系统运行过程中不存在污染源、没有辐射和噪音。
系统中的单片机可以完成信号采集、控制操作运行和传输数据等优势。
1.太阳能LED路灯智能控制系统总体设计分析当智能控制系统与物联网技术结合后，可以实现无线控制太阳能LED 路灯智能控制系统，实现更加方便和智能的太阳能LED路灯照明。
太阳能LED路灯智能控制系统主要包括信号集中器、智能数据采集模块、信号接受器、太阳能恒流控制器、LED光源、蓄电池、光伏组件等主要设备，其通讯模式的系统构架底层为数据采集模块，主要负责对照明系统运行参数的读取和采集，采集数据可以传递给信号集中器，通过无线透传技术完成指令。
信号集中器可以根据地址完成每个数据采集模块的数据精准位置传输，遵循MODBUS协议将获取的数据传送给智能控制平台系统后台。
后台可以对数据完成解析，并在数据服务器中保留数据，并完成运算后输出指令，可以建立完整的运行监测数据服务于太阳能LED路灯智能控制系统。
照明ＩＥｌｅｃｔｒｉｃＬｉｇｈｔｉｎｇ太阳能ＬＥＤ路灯照明控制系统的设计给出了太阳能ＬＥＤ路灯照明控制系统的硬件实现与控制策略。
控制器能够正确地转换充电、供电和等待三种状态。
充电电路依据蓄电池的不同状态能准确切换到最大功率充电、恒压充电和浮充补偿三种方式。
对ＬＥＤ照明负载采用了恒流控制以确保其发光效率。
目前该系统已经稳定运行半年以上。
观察和测试结果符合设计要求。
杨晓光１。
２寇臣锐２汪友华２／１．佛山市国星光电股份有限公司２．河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室杨晓光／副教授太阳能作为一种新兴的绿色能源，正迅速地得到推广应用。
太阳能照明系统包括：太阳能电池、蓄电池、照明灯、充电电路、供电电路和控制系统。
在白天，太阳能电池将所接收的光能转换为电能，经充电电路对蓄电池充电；蓄电池将电能转换为化学能储存起来。
天黑后，太阳能电池无输出，充电电路停止工作，蓄电池再将化学能转换回电能输出到照明灯。
全天控制系统的电源一直由蓄电池供给。
系统设计所设计的太阳能ＬＥＤ照明系统如图１所示。
太阳能电池板在标准测试条件的参数为：短路电流，。
＝５．３５Ａ，开路关键影Ｋｅｙｗｏｒｄｓ电压Ｕ。
＝４６．０Ｖ，最大功率点电流Ｌ＝太阳能‘４．７８Ａ，最大功率点电压Ｕ。
：３６．５ｖ，蓄皂池。
最大功率Ｐ。
：１６５Ｗ。
蓄电池为１２Ｖ、址ｕ’２００Ａ・ｈ的阀控式免维护铅酸蓄电池１照明‘块。
与传统光源相比，ＬＥＤ光源具有发光效率高、寿命长、功耗小和安全可靠的特点，因此本系统采用了大功率ＬＥＤ作为光源，照明灯功率为３２Ｗ。
控制系统是太阳能ＬＥＤ照明系统的核心，是提２８Ｉ嘭艺量‘钉・建筑电气・２００９年第２８卷第３期高太阳能蓄电池系统充放电效率、运行稳定性和使用寿命的关键。
圈１太阳能ＬＥＤ照明系统本文设计的太阳能照明控制系统主要完成以下功能：（１）实现太阳能最大功率跟踪。
对于一定的日照强度和环境温度，太阳能电池的输出存在一个最大功率点以及与最大功率点相对应的电压和电流。
太阳能LED路灯系统设计一、引言随着城市化进程的加速，城市对照明设备的需求也逐渐增多。
太阳能LED路灯系统由于其能源节约、环境友好的特点，逐渐成为城市照明领域的首选。
本文将介绍太阳能LED路灯系统的设计。
二、系统组成1.太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能LED路灯系统的核心组成部分，它能够将太阳能光能转化为电能。
电池板应选择高效率的太阳能电池片，并具备较高的太阳能转换效率和寿命。
2.蓄电池组：蓄电池组用于存储太阳能电池板转化得到的电能，以供给夜间照明使用。
蓄电池组应具备较大的容量和高效率的充放电特性，以确保夜间能够正常工作。
3.控制器：控制器是太阳能LED路灯系统的智能调节核心，能够根据环境光照的变化自动调节LED灯的亮度和开关。
控制器应有较低的功耗和稳定的工作性能，能够实现远程控制和智能控制。
4.LED灯具：LED灯具是太阳能LED路灯系统的照明部分，具有高亮度、高效率、长寿命等特点。
LED灯具应采用高效率的LED光源和优质的散热材料，以确保灯具的亮度和寿命。
5.其他辅助设备：如线路配电、支架结构、灯杆、保护装置等。
三、系统工作原理1.白天太阳能电池板将太阳能光能转化为电能，并通过控制器给蓄电池组充电。
2.夜晚控制器根据环境光照的变化自动检测并调节LED灯的亮度和开关。
3.当环境光照较弱时，控制器自动调节LED灯的亮度较低，以节约能源。
当环境光照较强时，控制器自动调节LED灯的亮度较高，以满足照明需求。
4.当蓄电池组电量较低时，控制器自动切换至市电供电模式，确保LED灯的正常工作。
四、系统设计考虑因素在太阳能LED路灯系统的设计中，需要考虑以下因素：1.太阳能电池板的布置：太阳能电池板应采取合理的布置方式，以充分吸收太阳能光能，提高光能转化效率。
2.蓄电池组的容量：蓄电池组的容量应根据夜间照明时间和灯具的功率需求来确定，以确保能够正常供电。
3.控制器的性能：控制器应具备较低的功耗和稳定的工作性能，能够实现智能控制和远程控制，提高系统的可靠性和灵活性。
太阳能LED路灯照明系统采用市电互补方式，对推广太阳能LED路灯的应用有着现实和经济意义。
为了实现太阳能LED路灯的市电互补控制，设计了一种市电互补LED太阳能路灯控制器。
该控制器以ARM处理器为核心，通过对蓄电池电压、太阳能电池电压、环境温度等参数进行采样，进入ARM运算决策，可实现温度补偿修正的高准确控制，且具备蓄电池选择功能及市电供电自动切换功能。
该控制器应用于路灯改造，既可以减少一次性投资，又可以取得显著的节能减排效果。
太阳能作为一种“取之不尽、用之不竭”的绿色、清洁能源，正迅速得到广泛应用。
LED 具有体积小、坚固耐用、耗电量低、使用奉命长、环保、光色性能好等特点。
太阳能电池输出的是直流电，而LED也是直流驱动光源，两者易于匹配，可获得很高的利用率，又降低成本，所以LED太阳能路灯越来越受到人们的重视。
由于太阳能受天气因素的制约比较大，太阳光照射分布密度小，受光时间、强度大小具有随机性间歇性，要保证太阳能电池输出电压的稳定，就需要用蓄电池来储存电能，在白天有阳光时对蓄电池充电，晚上蓄电池给负载放电。
若考虑连续阴雨天气，对蓄电池容量要求就更大，太阳能电池组容量就越大，成本也就越高。
太阳能LED路灯照明系统采用市电互补方式可较好地解决这个矛盾，对推广太阳能LED路灯的应用有着现实和经济意义。
1、市电互补LED太阳能路灯系统的组成所谓市电互补LED太阳能路灯系统，就是以太阳能电池发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅的LED路灯照明系统，采用此系统，光伏电池组和蓄电池容量可以设计得小一些，基本上是当天白天有阳光，当天就用太阳能发电同时给蓄电池充电，到天黑时蓄电池放电把负载LED点亮。
在我国大部分地区，全年基本上都有2/3以上的晴好天气，这样该系统全年就有2/3以上的时间用太阳能照亮路灯，剩余时间用市电补充能量，既减小了太阳能光伏照明系统的一次性投资，又有着显著的节能减排效果，是太阳能LED路灯照明在现阶段推广和普及的有效方法。
太阳能LED路灯控制器设计摘要本文设计了一种控制、时间控制结合太阳能灯，它是基于51单片机的光敏电阻的光电控制装置。
这类控制器的太阳能电池输出和电池功率等参数进行检测，确定了系统的工作状态，使用最大功率点跟踪算法实现最大功率跟踪的收集，功率储备完成后，采用脉宽调制调节发光二极管亮度进一步节约能源。
根据晚上光线暗时自动开关灯的功率，夜间行人少时，根据设定的时间，早上又自动接通电源路灯，天亮后自动关闭，整体设计，从而实现自动控制系统的智能能量管理，更有利于推广应用太阳能路灯。
关键词蓄电池冲放电控制LED蓄电池光敏电阻目录1 引言 (1)2 设计原理 (2)2.1太阳能电池板 (2)2.2太阳能控制器 (2)2.3蓄电池 (3)2.4逆变器 (3)2.5 LED的工作特性 (4)3太阳能路灯控制器总体设计框图 (4)3.1太阳能路灯控制器总体设计框图 (4)3.2太阳能路灯控制器各个模块 (5)4太阳能路灯控制器软件设计方案 (7)4.1总体软件流程图 (8)4.2主要子程序设计思路 (8)结论 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1 引言在世界能源短缺、环境污染日益严重的今天，面对人类的可持续发展，从现有的常规能源向清洁、可再生的新能源过渡已提到政府议事台上来了。
而太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的,是依托高新技术的发展，可以满足人类不断增长的能源需求，并保护地球的洁净，清洁环保。
太阳辐射能是人类能够自由利用的能源。
太阳能作为无限可再生能源，逐步部分替代城市生产、生活常规能源已是大势所趋。
太阳能照明作为太阳能最重要的利用方式之一，也越来越受到能源行业和照明行业的关注。
充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。
太阳能道路照明灯无需架设输电线路或挖沟铺设电缆线路，不需要专人管制，可以被安装在广场、停车场、高尔夫球场、校园、公园、街道和高速公路等任何地方与传统的照明工具相比，太阳能LED照明源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件，在功耗、寿命以及环保等方面有不可比拟的优越性，再加上太阳能灯具的节能性和安装简便，所以凡有工频交流电灯具的地方，LED灯具的触角就会到达。
太阳能LED路灯控制系统的设计摘要：本文介绍了一种基于太阳能的LED路灯控制系统的设计，该系统利用太阳能电池板收集太阳能，通过控制器控制LED路灯的亮度和时间。
该系统具有节能环保、无需外部电源、维护成本低等优点，可广泛应用于城市道路、公园、广场等场所。
关键词：太阳能；LED路灯；控制系统；亮度；时间一、引言随着现代城市发展的不断壮大，对于城市道路照明的需求不断增加。
传统的路灯采用灯丝作为光源，不仅功率大、损耗严重，而且还存在安全隐患。
而太阳能LED路灯由于其节能环保、无需外部电源、维护成本低的优点，成为城市道路照明的新宠。
本文介绍了一种基于太阳能的LED路灯控制系统的设计，通过太阳能电池板收集太阳能，控制LED路灯的亮度和时间。
二、系统设计太阳能LED路灯控制系统由太阳能电池板、控制器、LED灯等部分组成，具体实现过程如下：1. 太阳能电池板太阳能电池板是系统的核心部分，可将阳光转化为电能，为LED路灯提供电力。
太阳能电池板需要安装在 LED路灯顶部或周围，能够充分吸收阳光。
2. 控制器控制器是太阳能LED路灯的核心，能够实现对LED路灯的亮度和时间的控制。
控制器通过检测太阳能电池板的电量、光照强度等参数，自动调节LED路灯的亮度和开关时间。
3. LED灯LED灯是太阳能LED路灯的光源，主要用于城市道路、公园、广场等灯光照明。
LED路灯不仅节能环保，而且寿命长。
此外，LED灯的亮度可以通过控制器调节，适应不同环境需求。
三、系统特点1. 节能环保太阳能LED路灯采用太阳能电池板作为电源，不需要外部电源供应，可以节省大量的电力资源。
此外，LED灯作为绿色光源，与传统的灯管相比，也减少了对环境的污染。
2. 无需外部电源太阳能LED路灯的电源是太阳能电池板，不需要外部电源的供应，可以节省电费和电力消耗。
3. 维护成本低太阳能LED路灯的寿命长，不仅减少了更换灯泡的频率，而且减少了对路灯的维护成本。
此外，在使用过程中，LED路灯的亮度和开关时间可以根据实际需求进行调整，避免了无效能耗。
第6期机电技术115太阳能-市电互补LED 路灯控制系统的设计殷 明(福建农林大学机电工程学院,福建 福州 350002)摘 要:介绍了太阳能-市电互补LED 路灯控制系统的设计,该控制系统把太阳能电池板电压分成高､中､低三个等级。
在高等级时太阳能板输出直接给蓄电池充电,中等级时太阳能板输出经BOOST 升压电路给蓄电池充电,低等级时不给蓄电池充电。
同时根据路灯节能运行的要求来轮流切换相应LED 支路实现LED 路灯的最佳运行。
关键词:太阳能;市电;LED 灯;控制系统中图分类号:U491.5+3 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-115-05太阳能作为新兴能源,其应用技术已经越来越趋于成熟,利用太阳能作为市政LED 路灯的供电电源来替代市电可以实现零耗市电的效果。
但是太阳能的日发电量易受天气因素影响,因此利用太阳能作为单一的供电电源难以满足LED 路灯正常工作需要。
另外现有的LED 路灯其定时开断LED 分支电路往往会造成各分支路LED 路灯工作时间的差异,影响LED 路灯的寿命。
本文针对以上问题对太阳能-市电互补LED 路灯控制系统进行设计。
1 控制系统的构成与设计1.1 控制系统的构成本文设计的太阳能-市电互补LED 路灯控制系统原理框图如图1所示。
该控制系统包括太阳能板电压检测判据电路､蓄电池电压检测电路､市电充电控制电路､恒压电路､时钟基准电路。
具体工作原理在电路分析中结合图10电气原理图予以叙述。
图1 系统原理图1.2 控制系统主回路设定大太阳能板输出电压介于48~72 V 为高等级,介于40~48 V 为中等级,低于40 V 为低等级。
选取一块小太阳能电池板,其在高､中､低等级下输出电压为8~12 V ､6.7~8 V 和低于6.7 V 。
控制系统主回路原理图如图2所示,电感L1､全控器件Q1和电感L2､全控器件Q2构成BOOST 升压电路。
全控器件Q1的开断由NE555芯片控制,该控制属于开环控制,当太阳能板输出电压等级为高时,太阳能板输出电压直接对蓄电池组进行充电。
太阳能板输出电压等级为中时,太阳能板输出电压经BOOST 升压电路给蓄电池组充电。
当太阳能板输出电压等级为低时,大太阳能板输出不给蓄电池组充电,该情况下只有蓄电池组电压低至一定时(42 V 左右)投入市电给蓄电池组充电,蓄电池组电压达到一定值时(46 V 左右)切除市电以值保证后续太阳能可以给蓄电池组充电至饱和。
全控器件Q2的开断由SG3525芯片控制,该控制属于闭环控制,通过该闭环控制来达到恒压驱动LED 的目的。
图2 控制系统主回路作者简介:殷明(1989-),女,硕士研究生,研究方向:自动化系统控制､电气和电子技术在工业领域的应用｡机电技术 2012年12月1161.3 NE555振荡电路NE555振荡电路如图3所示,其输出引脚3控制Boost 升压电路中全控型器件Q1的通断。
当+12V 直流电源经R23,D16对C5充电时,NE555引脚3输出高电平,充电时间为1T ,当C5通过D15,R24对NE555的引脚7放电时,NE555引脚3输出低电平,放电时间为2T 。
1个周期的时间T 和频率有:图3 NE555振荡电路1235Ln2T R C = (1)2245Ln2T R C = (2)()1223245C Ln2T T T R R =+=+ (3) ()2324511Ln2f T R R C ==+ (4) 取24R =2R 23,则有212T T =。
小太阳能板电压输出等级为中的时候,直流继电器K3常闭触头闭合。
大太阳能电压输出经由全控器件Q1､电感L1给蓄电池组构成的BOOST 升压电路给蓄电池组充电,大太阳能板电压输出经BOOST 电路升压后的电压为:BOOST 1.5OFF TU U U T =⨯=大太阳能板大太阳能板 (5)利用该BOOST 升压电路将大太阳能板输出中等级电压(40~48 V)提升至(60~72 V),达到最大利用太阳能的目的。
1.4 SG3525振荡电路SG3525振荡电路如图4所示,其输出的PWM 信号用于驱动BOOST 升压电路中的全控型器件Q2的通断。
反馈电压“Input”取自LED 灯并联支路上采样电阻R 上的电压,采样电压为Ua 。
LED 灯采用的是恒压驱动。
当反馈电压Ua 与SG3525的基准电压相等时候,SG3525输出驱动信号PWM 的占空比不变。
当反馈电压Ua 大于SG3525的基准电压,反馈电压Ua 通过分压电路得到电压也升高,即反向输入电压增大,经误差放大后9脚电压下降,比较器输出的脉冲宽度变宽,11和14脚输出的PWM 脉冲宽度反而变窄,直至反馈电压Ua 与SG3525的基准电压相等时候,SG3525停止调整PWM 的输出。
当反馈电压Ua 小于SG3525的基准电压的时候,SG3525输出的脉冲宽度变宽,直至反馈电压Ua 与SG3525的基准电压相等时候,SG3525停止调整PWM 的输出。
图4 SG3525振荡电路SG3525振荡器振荡频率范围为100~400 kHz,本电路振荡器输出频率为:()313073.167.01R R C f osc +=(6) 选取电容C 7的值为0.01 μF,电阻R 30的阻值取为7.1 k Ω,电阻R 31的阻值取为200 Ω。
经计算得到振荡器输出的频率为20 kHz 。
1.5 电源回路图5 电源回路电源回路如图5所示,市电经变压器降压､全桥整流､稳压二极管稳压后经二极管D11输出。
稳压二极管D9､D10的反向击穿电压为6.2 V ,忽略二极管D11的管压降,市电最后从二极管D11输出的电压为12.4 V 。
蓄电池组引出其中一个蓄电池电压经二极管D12输出。
二极管D11和二极管D12并联输出给三端稳压器LM7805。
二极管D11和二极管D12并联输出后的电压取决两种情况:1) 无市电时候,二极管D11和二极管D12并第6期 殷明:太阳能-市电互补LED 路灯控制系统的设计 117联输出的电压取决于蓄电池组抽出的电压;2) 有市电时候,二极管D11和二极管D12并联输出的电压又有两种情况,当蓄电池组抽出的电压大于12.4 V ,二极管D11和二极管D12并联输出的电压取决于蓄电池组抽出的电压。
当蓄电池组抽出的电压小于12.4 V ,二极管D11和二极管D12并联输出的电压就为12.4 V 。
二极管D11和二极管D12并联输出的电压可为直流继电器､运算放大器､NE555芯片､三极管等提供工作电源+12 V 。
三端稳压器LM7805输出标准的+5 V 信号,该信号经电阻分压后可作为各种判据电路的基准信号。
1.6 太阳能板端电压检测判据电路图6 小太阳能板端电压检测判据电路小太阳能板端检测判据电路如图6所示。
小太阳能板输出经电阻(R 9~R 12)分压后,取采样点电压作为C U 1､1U D 的正､反向端输入电压,该采样点输出电压大小为:1219101112BAT R U U R R R R =⨯+++采 (7) 标准+5 V 电压信号经电阻(R 16~R 19)分压后,引两个不同的采样点电压分别作为C U 1､U1D 的正､反向端输入电压,该两采样点输出电压大小为:5R 5R R 191817161919181716191817⨯+++=⨯+++++=R R R R U R R R R R U 反正 (8)当小太阳能板电压输出为高等级时候:U 采大于U 正､U 采大于U 反。
C U 1输出低电平使得三极管Q3不导通,直流继电器K3线圈不得电,其常开触头断开,常闭触头闭合。
大太阳能输出直接给蓄电池组充电。
当小太阳能板电压输出为中等级时候:U 采小于U 正､U 采大于U 反。
C U 1和1U D 输出高电平使得三极管Q3､Q5导通,直流继电器K3线圈得电,其常开触头闭合,常闭触头断开。
大太阳能板输出经过BOOST 升压电路给蓄电池组充电。
当小太阳能板电压输出为低等级时候:U 采小于U 正､U 采小于U 反。
C U 1输出高电平,1U D 输出低电平,三极管Q3不导通,直流继电器K3线圈不得电,其常开触头断开､常闭触头闭合,大太阳能板不给蓄电池组充电。
当蓄电池组电压低至42 V 左右时,D 信号经反相器输出高电平。
UID 输出经反相器输出高电平信号。
该两高电平信号经与门输出使得三极管Q4导通,直流继电器K4线圈得电,其常开触头闭合､常闭触头断开。
市电投入给蓄电池组充电,当蓄电池组充电至46 V 左右时候,信号D 经反相器输出低电平使得三极管Q5不导通,直流继电器K4线圈不得电,切除市电给蓄电池充电回路。
上述电路通过设置一个小太阳能板,将小太阳能板电压输出经过电阻分压取样后,其取样电压作为判别小太阳能板输出电压大小的依据。
小太阳能板端电压大小判断出来后,利用小太阳能板和大太阳能板之间的比例关系,就可以间接的判断出大太阳能板电压的大小。
这样把主回路和控制回路隔开,避免产生共点的问题。
1.7 市电恒电流充电电路当大太阳能板输出电压为低等级时候,全控器件Q1停止振荡,大太阳能板输出不能给蓄电池组充电。
当此时蓄电池组电压低至42 V 左右时候投入市电给蓄电池组充电。
市电采用恒电流方式给蓄电池组充电。
市电恒电流充电电路图如图7所示,该电路为图7 市电恒电流充电电路机电技术 2012年12月118电容降压恒电流充电电路,这样可以保证充电后的蓄电池有较好的电气性能,并提高蓄电池的使用寿命。
蓄电池组输出电压经电阻R 1､R 2､R 3分压后,得到采样A 点电压值作为比较器A U 1和B U 1的正向输入端电压值。
电源回路中标准+5 V 电压经电阻R 4､R 5､R 6分压后,得到采样B ､C 点电压值作为比较器A U 1和B U 1的负向输入端电压值, B 点为高压采样点,C 点为低压采样点。
这样A ,B ,C 点的电压分别为:312345456645655A BATB C R U R R R R R U R R R R U R R R =+++=⨯++=⨯++ (9)当蓄电池组的电压下降到42 V 的时候,采样A 点的电压低于低压采样C 点的电压。
此时比较器A U 1输出低电平(D 信号),B U 1输出低电平,三级管Q1和Q2均截止,继电器线圈K1､K2不得电,继电器K1､K2常闭触点都闭合,这时市电以大恒电流的方式给蓄电池充电。
当蓄电池组充电至某一数值后,采样A 点的电压高于低压采样C 点的电压,低于高压采样B 点的电压。
此时比较器A U 1输出高电平,B U 1输出低电平,三级管Q1导通,Q2截止,继电器线圈K1得电,继电器K1的常闭触头断开,常开触头闭合,大电容C 1被切除,小电容C 2投入工作以小恒电流的方式给蓄电池充电。
