CN201869404U - 智能型风光互补路灯***控制装置 - Google Patents

Abstract

一种智能型风光互补路灯***控制装置，它包括控制电路以及与控制电路相连接的光控电路、时控电路、电源电路和蓄电池充电电路，在所述的电源电路中，采用两级串联方式供电；且所述控制电路的输出端还与状态指示电路相连接。采用上述技术方案的本实用新型，由于在电源电路中采用两级串联控制方式，所以使得控制器自身的功耗比原来大幅降低，仅为原功耗的30％。另外，增加的状态显示电路，能够清晰地看到各部分电路的状态，方便操作和观察。

Description

智能型风光互补路灯***控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子(PE)技术的控制器，具体说是涉及一种风光互补路灯***用的智能型控制器。

背景技术

离网型风光互补路灯控制器，是整个照明***的重要部件。其主要功能是：能对风机和光伏电池所发的电能进行调节和控制。一方面把调整后的能量送给直流或交流负载；另一方面把多余的能量送给蓄电池储存。当所发的电量不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电量送往负载。控制器的性能对改善整个风光互补路灯***的运行效果起着至关重要的作用。

目前，国内外设计的风光互补***控制器主要有两种类型：一种是采用纯硬件组成的路灯控制器；一种是基于单片机制作的路灯控制器。第一种控制器例如，以NE555集成电路为核心组成蓄电池过充电控制；以LM324运算放大器为核心组成蓄电池电压指示电路；以LM358组成蓄电池过放电控制电路；以及由控制三极管VT驱动继电器组成的输出控制电路。第二种控制器例如，利用主控芯片PIC12F675控制蓄电池的过充电、过放电、开/关路灯、定时点亮、天黑自动点亮、自跟踪点亮、LED指示等多项功能。

河南森源电器研制开发的智能型控制器SYSW-10300属于第二种类型，但我们采用的是基于芯片(STC12C5410AD)的控制器。它是通过微处理器执行智能管理、智能充、放电等功能的控制装置。对比21世纪以后国内外的其它同类产品，SYSW-10300的主要特点是：①采用了低损耗、长寿命的MOSFET作为主要开关器件，优良的性能可确保控制器的稳定运行，且驱动功率小、产生的热量少。风能充足时为蓄电池充电，路灯照明采用光控开通，可分时照明。既充分利用风\光的能量，又考虑了节能；②结构简单，使用的半导体功率元器件较少、可靠性相对提高；③成本较低，性价比高。

但是在使用的过程中，发现控制器自身功耗太大，从而负载能力不强。而且，无法直观地观察各部分的状态，故降低了使用的方便性。

发明内容

本实用新型的目的是功耗小、便于观察设备使用状态的智能型风光互补路灯***控制装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括控制电路以及与控制电路相连接的光控电路、时控电路、电源电路和蓄电池充电电路，在所述的电源电路中，采用两级串联方式供电；且所述控制电路的输出端还与状态指示电路相连接。

所述的状态指示电路包括风机充电指示电路、电源指示电路、太阳能充电指示电路。

所述的光控电路和时控电路与拨码开关相连接，拨码开关位于控制装置的外壳上。

采用上述技术方案的本实用新型，由于在电源电路中采用两级串联控制方式，所以使得控制器自身的功耗比原来大幅降低，仅为原功耗的30％。另外，增加的状态显示电路，能够清晰地看到各部分电路的状态，方便操作和观察。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为本实用新型的内部接线图。

图3为本实用新型的外部电气接线图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括控制电路以及与控制电路相连接的光控电路、时控电路、电源电路和蓄电池充电电路。

本实用新型的改进点如下：

(1)电源电路：稳压电路原来采用的是LM117，本实用新型采用的是级联控制，由型号为LM2575-12的第一稳压芯片U4和型号为LM7805的第二芯片U5两级串联而成。其中，LM2575-12是一种新型高效的降压型开关集成稳压器，输入电压范围宽(13V～40V)，输出电压恒定为12V，最大输出电流可达1A，负载能力大。LM7805的输入电压直接取自LM2575-12的输出部分，输出电压恒定在5V。LM7805的输出电压Uout正是施加于控制电路中的主控芯片U3即CPU(STC12C5410AD)的工作电压，故要求此Uout可靠稳定，以确保***的工作稳定和各种采集信号的准确。此外，LM2575-12的电压取自蓄电池，蓄电池在正常情况下，电压不会＞37V，LM7805的输入电压为12V，采用LM2575-12和LM7805两级串联方式，即使在最坏情况下，由于LM2575-12的输入电压高而烧坏，但此时后级串联的LM7805仍可确保CPU不致损坏，安全可靠。

本实用新型设计，由于合理采用了开关集成型电压模块，不仅提高了负载能力，确保了输出电压的稳定，而且大幅降低了电源模块本身的损耗，改进后控制器自身的功耗比原来大幅降低，仅为原功耗的30％。

(2)在本实用新型中，控制电路的输出端还与状态指示电路相连接。上述的状态指示电路包括风机充电指示电路、电源指示电路、太阳能充电指示电路。如图1所示，第一发光二极管LED1为电源指示电路，第三发光二极管LED3为风机充电指示电路，第四发光二极管LED4为太阳能充电指示电路，第五、第六发光二极管LED5、LED6均为灯的指示电路。

根据我们使用的风光互补路灯***的特性确认，太阳能是非常稳定的能源。为了提高充电效率，太阳能不需另加控制，可直接对蓄电池充电。同时，为能更直观的显示，当指示灯常亮时就表示太阳能工作正常，指示灯越亮表示充电电流越大。

风机充电的指示，可随风机转速的改变而改变指示灯的闪烁频率，闪频越高说明风机转速越快，输出的功率则越大，充电电流越大。如该指示灯灭，则表示风机已停止运转。

电源指示电路用三种方式来显示电池电压状态：长亮代表电池电压正常；长灭代表电池电压欠压，尚未达到恢复电压状态；闪烁则代表电池电压＞32V，风机处于制动，约3分钟后自动解除。

(3)在本实用新型中，主要PE元件为电压型开关管MOSFET，其标准开启电压为12V，本实用新型控制器采用12V作为MOSFET的工作电压，能使MOSFET的损耗降至最低。

(4)风机充电的改进。风机输出的三相交流电经整流后直接给蓄电池充电。控制器通过监测电池电压以确定风机的工况。也即，不论风机充电电流多大，只要电池电压在正常范围内(＜32V)，控制器则正常工作，允许风机对蓄电池的充电。

(5)本实用新型中，光控电路和时控电路与拨码开关相连接，拨码开关位于控制装置的外壳上。本实用新型CPU能控制两路负载，其模式为两路光控；一路光控，一路时控。调整两模式时可直接操作面板上的拨码开关。如图3所示，开关1、2均切换为关的位置，表示两路全为光控；1关、2开则表示：灯1为光控，灯2为3小时延时关灯模式；1开2关表示：灯1为光控，灯2为5小时延时关灯模式；1、2均在开的位置表示：灯1光控、灯2为6小时延时关灯模式。为便于安装和检修，各种指示灯、模式设定开关、编程接口和接线端子，全部设置在控制器的顶部。另外，为确保结构上设计的紧凑美观，取消了原来装在外部的断路开关，并将外部的连接导线去掉，接线端子统一整齐、标注清楚，一目了然。

(6)控制器采用了铝合金的外壳，壳体本身的散热性能良好，各个需散热的元件采用了可靠地隔离散热方式。

Claims (3)

1.一种智能型风光互补路灯***控制装置，它包括控制电路以及与控制电路相连接的光控电路、时控电路、电源电路和蓄电池充电电路，其特征在于：在所述的电源电路中，采用两级串联方式供电；且所述控制电路的输出端还与状态指示电路相连接。

2.根据权利要求1所述的智能型风光互补路灯***控制装置，其特征在于：所述的状态指示电路包括风机充电指示电路、电源指示电路、太阳能充电指示电路。

3.根据权利要求1所述的智能型风光互补路灯***控制装置，其特征在于：所述的光控电路和时控电路与拨码开关相连接，拨码开关位于控制装置的外壳上。

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