CN201869404U - 智能型风光互补路灯***控制装置 - Google Patents
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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
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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CN104125691A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-10-29 | 无锡科技职业学院 | 风光互补照明控制*** |
CN108571461A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-25 | 河南森源电气股份有限公司 | 风机控制装置、风机***和变频器*** |
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2010
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