太陽能路燈控制器怎樣設計,太陽能路燈控制器的設計原理

2021-03-24 08:10:55 字數 5112 閱讀 7523

1樓:二佰六

太陽能路燈控制器電路圖

1 .工作原理

電路原理見圖 1 所示。該電路由以 u5 為核心組成的蓄電池過充電控制電路、以 u 4a ~u4d為核心組成的蓄電池電壓指示電路及顯示電壓按鈕開關 ks1 電路、以 u1b 組成的蓄電池過放電控制電路、以 u1a組成的開燈檢測控制電路、以 u2 組成的開燈及延時熄燈及二次開燈定時控制電路,以及以控制三極體q2驅動繼電器組成的輸出控制電路等組成。現分別介紹如下。

(1) 過充電、過放電檢測保護部分太陽能電池組件板或陣列由插口 cz1 的①腳輸入,加至防反充電二極體 d2 的正極.d2的負極接 12v 蓄電池的正極,即 cz1 的③腳。控制器在初始上電時,由於 c4 的作用使 u5②腳為低電平,③腳輸出高電平,q7 導通; q8 截止,允許太陽能電池給蓄電池充電。當蓄電池所充的電壓小於 14 . 4v 時,由r13 、 (r38 十r39) 組成的串聯分壓電路送至 u5 ②、⑥電壓低於 2 / 3 u5 的供電電壓時,即小於6v,電路維持充電狀態;隨著充電時間的延長,蓄電池電壓逐漸公升高,當 u5 ②、⑥的電壓高於 2 / 3 u5 供電電壓時,u5③腳輸出低電平, q7 截止、 q8 導通,給太陽能電池板洩放電流,停止對蓄電池充電。

在u5③腳輸出低電平的狀態下,其⑦腳導通,相當於將 1140 併入電路中。此時電路的分壓比為: r38+ r39 // r40/irl3+(r38+r39) // r40 ,不難算出,當蓄電池電壓低於設定值 13v 時.電路狀態再次翻轉,u5③腳輸出高電平,允許蓄電池充電。

(2) 開燈檢測方法與控制

太陽能電池板是乙個很好的光敏元件,其輸出電流、電壓能隨著接受光的強度和照度變化而變化,本控制器就是利用這一原理實現開、關燈控制的。太陽能電池板pvin 輸入電壓經 r5 、 r6 串聯分壓後;加至運放 u 1a ②腳,其③腳接於 r9 、r8+vr1的分壓點上。在白天,太陽能電池板在陽光的照射下輸出電壓很高,其經 r5 、 r6 分壓後使運放 u 1a②腳電壓高於③腳, u 1a①腳輸出低電平, q1 截止, u2 無供電電壓不工作,q2截止,繼電器不吸合,系統無輸出電壓,路燈不工作。

隨著天色漸黑,太陽能電池板輸出電壓降低。 ula ②腳的電壓也同步降低,當 u1a②腳電壓低於③腳時,比較器翻轉, u 1a ①腳輸出高電平, q1 導通,定時電路 u2 得電工作, q2 導通、jdq1吸合點亮路燈。圖中 vr1 為路燈開燈時刻設定調節電位器,調節 vrl 可設定不同時刻點亮路燈。

dw1是鉗位二極體,作用是避免白天太陽能電池板接受的電壓過高導致 u 1a ②腳輸入電壓過高而損壞。 c1 為儲能電容,作用是防止 u1a②腳電壓瞬時突變誤點亮路燈。 r14 為反饋電阻.其作用是使 u 1a 成為乙個遲滯比較器.防止和避免 u1a在開燈點附近振盪而反覆開、關路燈。

(3) 路燈延時電路點亮、熄滅控制電路

延時控制電路選用 cd4541be 可程式設計定時控制晶元,它功耗低、內建可程式設計分頻器電路,最大分頻級數為 65536 級。

本控制器設計定時開燈和定時關燈時間調節範圍是: 2 . 093 小時 -11 . 93 小時.分別由 v : r2 和vr3控制調節。

(4) 蓄電池停止放電優先控制電路

若在路燈欲點亮或已點亮時,蓄電池電壓已經低於其允許終止放電值時, q4 導通.此時無論 u 1a 輸出高電平與否,均會使q1截止,從而保護蓄電池避免過放電損壞。

(5) 電池電壓指示電路

為了讓現場看管、維護人員及時了解、掌握蓄電池的狀態,本控制器設有 led 電池電壓指示裝置,通過lled點亮的數量指示蓄電池電壓的高低。

2 .電路除錯

製作中發現。 ne555 時基電路的實際狀態轉換點,即 1 / 3v( : c 與 2 /3vcc狀態的翻轉跳變點並不是嚴格遵循理論值。

通過調節電阻 r13 可實現 14 . 4v 的過充電控制。將 r13 由設計的100kω換為 120k ω即可達到實際要求。同理,通過調節 vr4 可校準蓄電池指示電壓。

二、用 pic 12f 675 微控制器製作的太陽能路燈控制器

圖 2 是用:pic12f675微控制器製作的太陽能路燈控制器電路。 pic 12f 675 是 8 引腳微控制器,具有 6個i / 0 口,自帶內部 rc 振盪器 ( 振盪頻率為 4mhz) 、 4 路 10 位 a /d轉換器、一路比較器,該控制器效能穩定、可靠,耗電低。

1 .工作原理

pic 12f675控制蓄電池的過充電、過放電,開、關路燈功能,定時點亮、天黑自動點亮、延時點亮、自動跟蹤點亮等功能,路燈點亮測試控制功能,led指示功能等。

由蓄電池 btl 、蓄電池過充電控制執行場效電晶體 01 、三端穩壓器 u1 組成電源供電系統; q2 、 q4.組成放電控制;k1 手動, r_gm1 光控自動開燈系統,蓄電池分壓電阻,發光指示二極體等部分組成。太陽能電池板電壓由介面j3輸入.經防反充二極體 d1 後分成兩路,一路經 u1 lm 78l 05 穩壓後,為 pic 12f675微控制器提供工作電源,另一路經 fb 保險絲給蓄電池充電。微控制器上電後,首先由 rf 、 cf組成的硬體電路進行復位.然後由軟體控制u2 ③腳 gp4 輸出高電平,讓 q4 導通、 q2 截止,控制系統停止放電,再檢測 u2⑦腳 gp0 上的分壓值,通過內部 a/ d 轉換及軟體運算間接檢測、判斷蓄電池是否欠壓、過壓.若蓄電池發生過充電,則通過軟體控制u2 ②腳 gp5 輸出高電平,使 q1導通.短路太陽能電池板、停止向蓄電池充電,同時點亮「過充電」指示燈 led2;若未發生過充電,則 u2 ②腳 gp5輸出低電平,允許蓄電池充電。

通過檢測 u2 ⑥腳 gp1 所接的光敏電阻r_gm1上的分壓值,判斷是否已經「天黑,到了開路燈時間」,若到了預設的開燈點,則由軟體控制 u2 ③腳 gp4 輸出低電平,使 q4截止、02 導通,點亮路燈。若不到開燈點,則程式返回,迴圈檢測上述諸引數。

k1 是手動開燈按鈕。按下 k1 ,路燈點亮。微控制器通過檢測光敏電阻r_gm1上的分壓值,判斷是否「天黑」,若是天黑.則按設計要求點亮路燈,若否,微控制器進入路燈控制器「測試」功能:

2分鐘後路燈自動熄滅。

2 .說明

由於微控制器程式設計十分靈活,故這裡用「開燈點」作為開燈標記符,這個點可以是時間。也可以是天黑的「程度」。若定義的是時間,可以讓路燈從此時開始計時,點亮若干小時後熄滅;若是天黑的程度,可以讓路燈到了此天黑程度後開始點亮。

此後既可計時熄滅,也可判別天亮後熄滅。一切由軟體設計人員抉擇。

2樓:匿名使用者

看《新型太陽能路燈控制器設計與實現》這篇碩士**就夠了,講的很詳細,主電路很全,只是程式只給出一半,另一半我也愁呢

太陽能路燈控制器的設計原理

3樓:深圳弘翼電源

太陽能路燈控制器使用說明:

充電及超壓指示:當系統連線正常,且有陽光照射到光電池板時,充電指示燈(1)為綠色常亮,表示系統充電電路正常;當充電指示燈(1)出現綠色快速閃爍時,說明系統過電壓,處理見故障處理內容;充電過程使用了pwm方式,如果發生過過放動作,充電先要達到提公升充電電壓,並保持30分鐘,而後降到直充電壓,保持30分鐘,以啟用蓄電池,避免硫化結晶,最後降到浮充電壓,並保持浮充電壓。如果沒有發生過放,將不會有提公升充電方式,以防蓄電池失水。

這些自動控制過程將使蓄電池達到最佳充電效果並保證或延長其使用壽命。

蓄電池狀態指示:蓄電池電壓在正常範圍時,狀態指示燈(2)為綠色常亮;充滿後狀態指示燈為綠色慢閃;當電池電壓降低到欠壓時狀態指示燈變成橙黃色;當蓄電池電壓繼續降低到過放電壓時,狀態指示燈(2)變為紅色,此時控制器將自動關閉輸出,提醒使用者及時補充電能。當電池電壓恢復到正常工作範圍內時,將自動使能輸出開通動作,狀態指示燈(2)變為綠色;

負載指示:當負載開通時,負載指示燈(4)常亮。如果負載電流超過了控制器1.

25倍的額定電流60秒時,或負載電流超過了控制器1.5倍的額定電流5秒時,故障指示燈(3)為紅色慢閃,表示過載,控制器將關閉輸出。當負載或負載側出現短路故障時,控制器將立即關閉輸出,故障指示燈(3)快閃。

出現上述現象時,使用者應當仔細檢查負載連線情況,斷開有故障的負載後,按一次按鍵即恢復正常輸出。

太陽能路燈控制器工作模式設定:

設定方法:按下開關設定按鈕持續5秒,模式(mode)顯示數字led閃爍,鬆開按鈕,每按一次轉換乙個數字,直到led顯示的數字對上使用者從表中所選用的模式對應的數字即停止按鍵,等到led數字不閃爍即完成設定。每按一次按鈕,led數字點亮,可觀察到設定的值。

純光控模式:當沒有陽光時,光強降到啟動點,控制器延時10分鐘確認啟動訊號後,開通負載,負載開始工作;當有陽光時,光強公升到啟動點,控制器延時10分鐘確認關閉輸出訊號後關閉輸出,負載停止工作。

太陽能路燈控制器是怎麼控制路燈的?

太陽能路燈控制器的電路設計有哪幾種方法

4樓:匿名使用者

太陽能路燈控制器的核心是太陽能路燈的開燈和關燈控制。太陽能路燈控制器根據電路設計的方式不同,可以分為模擬電路方式和微控制器電路方式。

1、微控制器電路的太陽能路燈控制器

因為太陽能路燈的工作方式比較複雜,許多太陽能路燈控制器採用了微控制器電路。微控制器控制器採用預先設定程式的方式控制開燈和關燈。預置程式有兩種方式,一種是把每一天的開關燈時間排成**儲存在微控制器的rom中,微控制器根據查表獲得開關燈時間。

第二種方法是把式(1)儲存在rom中,每一次都呼叫式(1)對開關燈時間進行計算。

兩種方法都需要在微控制器內設定乙個時鐘作為參照,同時還要根據當地太陽時的改變進行調整。當然,也可以在微控制器電路的太陽能路燈控制器中用光敏(或光敏+定時)的方式對開關燈進行控制。但是,在模擬電路的太陽能路燈控制器中使用光敏(或光敏+定時)的方式似乎更合理有效。

2、模擬電路的太陽能路燈控制器

用光敏(或光敏+定時)的方式對開關燈進行控制,可以使用附加光敏器件的方法。附加光敏器件,就需要給附加的光敏器件設定安裝位置並設計附加電路。一些模擬電路的太陽能路燈控制器中採用的是這一種方法,實際是不合理的。

太陽電池元件在弱光時開路電壓隨光強的變化很敏感。

與微控制器電路的太陽能路燈控制器比較,模擬電路的太陽能路燈控制器的電路結構更簡單可靠。圖3是併聯型控制器中使用太陽電池元件作為光敏訊號源的方法。當a點的電壓下降到預定值時,使得b點電壓小於c點電壓,從而引起放大器a翻轉給出開燈訊號。

在併聯型控制器中,應該採取措施避免防過充控制對開關燈控制產生影響。在串聯型控制器中實現太陽電池元件作為光敏訊號源的方法是更有效並且更簡捷的開關燈控制方法。

光敏控制存在乙個防雜散光干擾的問題,例如過路的汽車燈的照射或者閃電,因此需要在光敏控制電路中增加延時緩衝電路。在定時關燈控制器中都存在乙個定時電路,也可以用於抗雜散光干擾。

太陽能路燈控制器的工作原理太陽能路燈的工作原理是什麼?

控制器是太陽能的樞紐。主要作用 時控 光控。過充,過放。pwm充電。太陽能電池板屬於光伏裝置 主要部分為半導體材料 它經過光線照射後發生光電效應產生電流。由於材料和光線所具有的屬性和侷限性,其生成的電流也是具有波動性的曲線,如果將所生成的電流直接充入蓄電池內或直接給負載供電,則容易造成蓄電池和負載的...

如何選擇太陽能LED路燈控制器,怎麼選擇太陽能路燈控制器?

一是看你的具體需求有哪些?現在太陽能控制器有很多種,比如普通的開關型控制器,還有帶公升壓 降壓恆流的,還有帶調光的,帶市電互補功能的等待。不同的功能,會略有差異。所以,你先要知道你用哪種型別 二是要根據你的配置,計算控制器的電流大小。控制器一般有5a,8a,10a,15a,20a 等等,電流越大越貴...

太陽能電池板與控制器,太陽能電池板與控制器連線

控制器就是用來給蓄電池充電用的,給蓄電池乙個過充過放保護作用的 一套完整的太陽能系統分為離網和並網兩種型別,具體的部件有 太陽能板,控制器,蓄電池,逆變器,電線等,控制器主要負責蓄電池的過充過放,防止電流反衝等,控制負載的正常使用,一般分系統控制器和存路燈控制器兩種 離網太陽能系統的四大配件 電池組...