CN116367392A - 一种太阳能路灯的控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能路灯控制技术领域，具体地说，涉及一种太阳能路灯的控制***。其包括供电单元、光照感应单元、协同单元和照明控制单元；供电单元用于对太阳能路灯提供电力使其正常照明作业；光照感应单元用于对光照强度情况进行感应，并通过将感应的光信号转换成反馈数据；协同单元用于对光照感应单元光照强度分析，判断光照感应单元接收光信号感应的真实性，同时通过协同单元对反馈数据进行传输；通过协同单元传送不同的反馈数据对光照强度进行多级调节，本发明通过将反馈信号传输给照明控制单元，阈值分类模块通过对接收的反馈数值进行阈值区分，通过亮度分级调节模块对路灯亮度进行精准调节，节约用电资源。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能路灯控制领域，具体地说，涉及一种太阳能路灯的控制***。
背景技术
路灯，指给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具，路灯被广泛运用于各种需要照明的地方，随着科技发展，为了节约电力资源，现多采用太阳能路灯，太阳能路灯因为其可靠性高、节能、环保等优点，越来越受到大家的关注。但是，太阳能路灯在使用时，大多采用统一启闭的方式对路灯进行开启和关闭，由于一年四季天明和天黑时间段不同，通过统一启闭路灯的方式难以对马路及时照明，而且由于天空变亮和变暗过程中较为缓慢，当路灯亮度趋于太阳光亮度时，由于现有的路灯照明方式为统一亮度，较为浪费电力资源。
为了应对上述问题，现亟需太阳能路灯的控制***。
发明内容
本发明的目的在于提供太阳能路灯的控制***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了太阳能路灯的控制***，包括供电单元、光照感应单元、协同单元和照明控制单元；
所述供电单元用于对太阳能路灯提供电力使其正常照明作业；
所述光照感应单元用于对光照强度情况进行感应，并通过将感应的光信号转换成反馈数据；
所述协同单元用于对光照感应单元光照强度分析，判断光照感应单元接收光信号感应的真实性，同时通过协同单元对反馈数据进行传输；
所述照明控制单元用于接收协同单元传输的反馈数据，根据反馈信息对光照强度进行分级调节。
作为本技术方案的进一步改进，所述供电单元包括有市电模块、太阳能发电模块和优先级调节模块；
所述市电模块用于将市区电路连接至太阳能路灯对其进行供电；
所述太阳能发电模块用于将太阳能转换成电能对太阳能路灯进行供电；
所述优先级调节模块用于使市电模块和太阳能发电模块对太阳能路灯的供电优先级进行调节。
作为本技术方案的进一步改进，所述供电单元还包括储能模块，所述储能模块用于对太阳能发电模块产生多余电力进行存储。
作为本技术方案的进一步改进，所述光照感应单元包括有光信号感知模块、光信号转换模块和数据反馈模块；
所述光信号感知模块用于根据实时的光照强度情况，对光照产生的光信号进行感应；
所述光信号转换模块用于将光信号感知模块产生的光信号转换成反馈数据，不同的反馈数据对应着不同的太阳能路灯的光照强度；
所述数据反馈模块用于接收反馈数据，并将反馈数据传输给协同单元进行判断反馈数据的真实性。
作为本技术方案的进一步改进，光信号转换模块用于将光信号转换为反馈数据，反馈数据传输至照明控制单元，通过反馈数据阈值区间进行判断，从而对太阳能路灯亮度进行调节，所述光信号转换模块的计算公式如下：
其中，
表示电流的大小，而/>
表示光电探测器的光电量子效率，/>
表示集电时间。
作为本技术方案的进一步改进，所述协同单元包括有光感变化计时模块和分析传输模块；
所述光感变化计时模块用于对光信号变化期间进行计时；
所述分析传输模块用于对光感变化计时模块产生的数据进行分析并与预设值进行比对，光感变化计时模块超过预设时长时，数据反馈模块继续传输至照明控制单元,光感变化计时模块未超过预设时长时，数据反馈模块停止传输至照明控制单元。
作为本技术方案的进一步改进，所述协同单元还包括有震动模块，所述震动模块用于光感变化计时模块进行计时过程中产生震动，使外界物体远离光感变化计时模块表面。
作为本技术方案的进一步改进，所述照明控制单元包括反馈数据接收模块、阈值分类模块和亮度分级调节模块；
所述反馈数据接收模块用于接收数据反馈模块传输的反馈数据；所述阈值分类模块用于分析反馈数据的数值，对其进行阈值分类计算；所述亮度分级调节模块用于接收阈值分类模块阈值数据，根据不同阈值数据对路灯亮度进行调节。
作为本技术方案的进一步改进，所述亮度分级调节模块用于对路灯分级调节亮度，路灯亮度的阈值调节公式如下：
其中，
表示每个路灯的亮度值，/>
是一个常数，/>
表示测量到的光信号强度（如通过光电探测器测量），/>
和/>
分别为最小和最大可接受的光强度值。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该太阳能路灯的控制***中，通过供电单元对路灯进行提供电力使其正常照明作业，通过供电单元使路灯在照明时优先采用太阳能发电模块进行供电，同时对太阳能发电模块产生的电力进行存储，节约电力资源，光照感应单元对外部光照进行感应，同时将外部光信号转换成反馈数据，通过将反馈数据传输至协同单元,协同单元通过光感变化计时模块对光感变化的时间进行计时，通过与预设值进行比对，当光感变化时间超过预设值时，分析传输模块分析确定外界光感存在变化，将反馈信号传输给照明控制单元，阈值分类模块通过对接收的反馈数值进行阈值区分，通过亮度分级调节模块对路灯亮度进行精准调节，节约用电资源。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的供电单位结构示意图；
图3为本发明的光照感应单元结构示意图；
图4为本发明的协同单元结构示意图；
图5为本发明的照明控制单元结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、供电单元；110、市电模块；120、太阳能发电模块；130、优先级调节模块；140、储能模块；
200、光照感应单元；210、光信号感知模块；220、光信号转换模块；230、数据反馈模块；
300、协同单元；310、光感变化计时模块；320、分析传输模块；330、震动模块；
400、照明控制单元；410、反馈数据接收模块；420、阈值分类模块；430、亮度分级调节模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图5所示，提供了太阳能路灯的控制***，包括供电单元100、光照感应单元200、协同单元300和照明控制单元400；
供电单元100用于对太阳能路灯提供电力，使其正常照明作业；
供电单元100包括有市电模块110、太阳能发电模块120和优先级调节模块130；所述市电模块110用于将市区电路连接至太阳能路灯对其进行供电；所述太阳能发电模块120用于将太阳能转换成电能对太阳能路灯进行供电；优先级调节模块130用于调节市电模块110和太阳能发电模块120对太阳能路灯的供电优先级进行调节，供电单元100还包括储能模块140，储能模块140用于对太阳能发电模块120产生多余电力进行存储。
太阳能路灯工作原理：白天的时候，在有光照的条件下，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板吸收太阳能辐射并转化为电能，使得太阳能电池组件产生一定的电压，经过太阳能路灯专用控制器对蓄电池充电，并将电能储存在蓄电池中。到了晚上光照度逐渐降低至一定值后，太阳能电池板的开路电压降低，当控制器检测到这一电压值后工作，通过逆变器的作用把直流电转换为交流电，使得蓄电池对发光体放电。当蓄电池的电能消耗到一定值后，控制器再次工作，使得蓄电池的放电结束，当蓄电池电量不足时，优先级调节模块130通过调节市区电路直接对太阳能路灯进行照明，保证太阳能路灯正常作业。
具体使用时，通过优先级调节模块130对供电优先级进行调节，当天气晴朗时，通过太阳能发电模块120使太阳能转换为电能，将电能存储在蓄电池中,在夜间对路灯进行供电，使路灯正常照明，当雨雪天气时，通过市电模块110直接对路灯进行供电，节约电力资源，而且保证各种天气状况，路灯正常照明作业。
所述光照感应单元200用于对光照强度情况进行感应，并通过将感应的光信号转换成反馈数据；光照感应单元200包括有光信号感知模块210、光信号转换模块220和数据反馈模块230；
光信号感知模块210用于根据实时的光照强度情况，对光照产生的光信号进行感应；光信号转换模块220用于将光信号感知模块210产生的光信号转换成反馈数据，不同的反馈数据对应着不同的太阳能路灯的光照强度；数据反馈模块230用于接收反馈数据，并将反馈数据传输给协同单元300进行判断反馈数据的真实性。
具体使用时，通过光信号感知模块210对外部光照进行感应，将光信号转换成反馈数据，同时将反馈数据传输给协同单元300，通过协同单元300对光照感应单元200的反馈数据进行判断。
光信号转换模块220用于将光信号转换为反馈数据，反馈数据传输至照明控制单元400，通过反馈数据阈值区间进行判断，从而对太阳能路灯亮度进行调节，光信号转换模块220的计算公式如下：
其中，
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表示集电时间电子从在线光电探测器中收集电子所需的时间。
所述协同单元300用于对光照感应单元200光照强度分析，判断光照感应单元200接收光信号感应的真实性，同时通过协同单元300对反馈数据进行传输；
协同单元300包括有光感变化计时模块310和分析传输模块320；光感变化计时模块310用于对光信号变化期间进行计时；分析传输模块320用于对光感变化计时模块310产生的数据进行分析并与预设值进行比对，光感变化计时模块310超过预设时长时，数据反馈模块230继续传输至照明控制单元400,光感变化计时模块310未超过预设时长时，数据反馈模块230停止传输至照明控制单元400。
具体使用时，考虑到光照感应单元200表面可能落有其他物体，影响光照感应单元200正常作业，比如飞鸟，当飞鸟落在光照感应单元200表面，使光信号感知模块210感应到较少的光信号，通过光信号转换模块220可能将错误的数据信息传输至数据反馈模块230中，通过协同单元300对光感变化过程中进行计时比对，比如将预设值设置成五分钟，当光信号感知模块210感应的光信号变化时间超过预设值时，则确定感知的光信号已经变化，从而通过协同单元300将反馈数据传输给照明控制单元400。
协同单元300还包括有震动模块330，震动模块330用于光感变化计时模块310进行计时过程中产生震动，使外界物体远离光感变化计时模块310表面，从而保证光信号感知模块210感应的光信号的真实性。
具体使用时，当光感变化计时模块310开始计时，震动模块330开始作业震动，对外界物体进行震动，避免外界物体长时间遮挡光信号感知模块210表面，导致传输的反馈数据错误，影响照明控制单元400正常的照明调节作业。
所述照明控制单元400用于接收协同单元300传输的反馈数据，根据反馈信息对光照强度进行分级调节；
照明控制单元400包括反馈数据接收模块410、阈值分类模块420和亮度分级调节模块430；
反馈数据接收模块410用于接收数据反馈模块230传输的反馈数据；阈值分类模块420用于分析反馈数据的数值，对其进行阈值分类计算；亮度分级调节模块430用于接收阈值分类模块420阈值数据，根据不同阈值数据对路灯亮度进行调节；亮度分级调节模块430用于对路灯分级调节亮度，路灯亮度的阈值调节公式如下：
其中，
表示每个路灯的亮度值，/>
是一个常数，/>
表示测量到的光信号强度（如通过光电探测器测量），/>
和/>
分别为最小和最大可接受的光强度值。
该太阳能路灯的控制***中，具体使用时，通过供电单元100对路灯进行提供电力使其正常照明作业，通过供电单元100使路灯在照明时优先采用太阳能发电模块120进行供电，同时对太阳能发电模块120产生的电力进行存储，节约电力资源，光照感应单元200对外部光照进行感应，同时将外部光信号转换成反馈数据，通过将反馈数据传输至协同单元300,协同单元300通过光感变化计时模块310对光感变化的时间进行计时，通过与预设值进行比对，当光感变化时间超过预设值时，分析传输模块320分析确定外界光感存在变化，将反馈信号传输给照明控制单元400，阈值分类模块420通过对接收的反馈数值进行阈值区分，通过亮度分级调节模块430对路灯亮度进行精准调节，节约用电资源。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.太阳能路灯的控制***，其特征在于：包括供电单元（100）、光照感应单元（200）、协同单元（300）和照明控制单元（400）；
所述供电单元（100）用于对太阳能路灯提供电力使其正常照明作业；
所述光照感应单元（200）用于对光照强度情况进行感应，并通过将感应的光信号转换成反馈数据；
所述协同单元（300）用于对光照感应单元（200）光照强度分析，判断光照感应单元（200）接收光信号感应的真实性，同时通过协同单元（300）对反馈数据进行传输；
所述照明控制单元（400）用于接收协同单元（300）传输的反馈数据，根据反馈信息对光照强度进行分级调节。
2.根据权利要求1所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：所述供电单元（100）包括有市电模块（110）、太阳能发电模块（120）和优先级调节模块（130）；
所述市电模块（110）用于将市区电路连接至太阳能路灯对其进行供电；
所述太阳能发电模块（120）用于将太阳能转换成电能对太阳能路灯进行供电；
所述优先级调节模块（130）用于调节市电模块（110）和太阳能发电模块（120）对太阳能路灯的供电优先级。
3.根据权利要求2所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：所述供电单元（100）还包括储能模块（140），所述储能模块（140）用于日照充足不需要路灯照明情况下，对太阳能发电模块（120）光照充足时产生的电力进行存储。
4.根据权利要求1所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：所述光照感应单元（200）包括有光信号感知模块（210）、光信号转换模块（220）和数据反馈模块（230）；
所述光信号感知模块（210）用于根据实时的光照强度情况，对光照产生的光信号进行感应；
所述光信号转换模块（220）用于将光信号感知模块（210）产生的光信号转换成反馈数据，不同的反馈数据对应着不同的太阳能路灯的光照强度；
所述数据反馈模块（230）用于接收反馈数据，并将反馈数据传输给协同单元（300）进行判断反馈数据的真实性。
5.根据权利要求4所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：光信号转换模块（220）用于将光信号转换为反馈数据，反馈数据传输至照明控制单元（400），通过反馈数据阈值区间进行判断，从而对太阳能路灯亮度进行调节，所述光信号转换模块（220）的计算公式如下：
其中，
表示电流的大小，而/>
表示光电探测器的光电量子效率，T表示集电时间。
6.根据权利要求1所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：所述协同单元（300）包括有光感变化计时模块（310）和分析传输模块（320）；
所述光感变化计时模块（310）用于对光信号变化期间进行计时；
所述分析传输模块（320）用于对光感变化计时模块（310）产生的数据进行分析并与预设值进行比对，光感变化计时模块（310）超过预设时长时，数据反馈模块（230）继续传输至照明控制单元（400）,光感变化计时模块（310）未超过预设时长时，数据反馈模块（230）停止传输至照明控制单元（400）。
7.根据权利要求6所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：所述协同单元（300）还包括有震动模块（330），所述震动模块（330）用于光感变化计时模块（310）进行计时过程中产生震动，使外界物体远离光感变化计时模块（310）表面。
8.根据权利要求1所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：所述照明控制单元（400）包括反馈数据接收模块（410）、阈值分类模块（420）和亮度分级调节模块（430）；
所述反馈数据接收模块（410）用于接收数据反馈模块（230）传输的反馈数据；所述阈值分类模块（420）用于分析反馈数据的数值，对其进行阈值分类计算；所述亮度分级调节模块（430）用于接收阈值分类模块（420）阈值数据，根据不同阈值数据对路灯亮度进行调节。
9.根据权利要求8所述的太阳能路灯的控制***，其特征在于：所述亮度分级调节模块（430）用于对路灯分级调节亮度，路灯亮度的阈值调节公式如下：
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表示每个路灯的亮度值，/>
是一个常数，C表示测量到的光信号强度（如通过光电探测器测量），/>
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