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控制器方面

  • 太阳能LED路灯控制器的设计

    根据LED太阳能路灯系统特点,设计了太阳能路灯控制器。详细说明了蓄电池充电控制及负载输出控制的硬件设计原理,并采用三段式充电理论实现了控制器的软件设计。控制器功能易于实现,满足控制和环保节能的要求。

      1 引言

     太阳能作为一种新兴的绿色能源, 以其永不枯竭、无污染等优点,正得到迅速的推广应用。LED具有体积小而坚固耐用,耗电量低、使用奉命长、环保、光色性能好等特点,有资料显示,每年用于 照明的电力在3000亿度以上,若采用LED照明,每年就可以节约1/3的照明用电,基本上相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。由 于太阳能电池板输出的是直流电能,而LED也是直流驱动光源,两者的结合更能提高整个系统的效率,降低市政成本,所以LED太阳能路灯越来越受到人们的重 视。

      2 LED太阳能路灯系统结构

      LED太阳能路灯系统如图1所示,可以看出其由太阳能电池、路灯控制器、蓄电池、 市电供电和LED路灯五部分组成,其中太阳电池用于把太阳光能转互电能,即白天时刻太阳能电池给蓄电池充电,并且可以根据太阳能电池两端电压的大小判断光 亮程度。也就是从太阳电池电压的大小来判断天黑和天亮。蓄电池是整个太阳能系统的储备能源设备,白天时太阳电池给蓄电池充电,晚上或阴雨天系统和负载用电 由蓄电池来提供。


      3 路灯控制器硬件设计

      太阳能路灯控制器是太阳能路灯系统中最为重要的部件,其功能设计的好坏决定了一个太阳能路灯系统运行情况的优劣。路灯控制器需要实现的功能有:根据太阳亮度,白天断开LED路灯而给蓄电池充电,晚上通过蓄电池给路灯供电,并能分时段进行功率调整,在蓄电池电量不足时, 自动切换到市电供电系统;防止蓄电池过充和过放,具有短路保护和反接保护功能等。

      根据需要实现的控制功能,本文选择STM8单片机对LED太阳能路灯系统进行控制。

      单片机主要完成的功能包括检测蓄电池两端电压并根据不同状态采用不同的充电模式;判断白天黑夜并以此来切换蓄电池充电和放电模式以及切换到市电供电系统。

      路灯控制器中包括的电路模块比较多, 如电源模块、复位模块、时钟模块等等,而对整个控制器至整个太阳能路灯系统比较重要的是电压检测模块及蓄电池充放电模块及切换模块。

      3.1 蓄电池充电控制电路

     由控制器的实现功能知, 白天太阳能电池给蓄电池充电,晚上或阴天用于LED路灯照明,实现绿色环保节能的目的, 所以蓄电池充电控制电路在太阳能路灯控制系统中具有重要的作用。本文采用斩波式PWM充电原理,单片机首先检测蓄电池的两端电压,并与软件中设定电压相比 较,进而选择不同的充电方式。具体的控制电路如图2所示,其中中J1、J3分别为蓄电池和太阳能电池的正极,单片机的口通过R20、R21及R18、 R19分别对太阳能电池电压和蓄电池电压进行采样,经过AD转换判断,在满足充电或停止充电条件下,单片机P0.3口给出充电控制信号,使三极管S 导通或截止,即可实现蓄电池充电,具体可见程序设计部分。其中图中D6为防反充肖特基二极管,避免当蓄电池电压高于太阳能电池电压时,蓄电池向太阳能电池 反充电。D7是一个保护二极管,当蓄电池反接时电路断开,保护蓄电池,提高系统的可靠性。


  • 太阳能路灯是如何控制天黑自动亮灯的?

    很多客户疑惑太阳能路灯为什么一到天黑自动就亮灯了,是通过什么技术实现的。下面我为大家说明下:

    太阳能路灯主要是有灯杆、蓄电池、太阳能电池板、光源、控制器组成。太阳能路灯天黑自动亮灯是通过太阳能控制器实现的。太阳能电池板白天会发电通过控制器存储到蓄电池里,当晚上没有太阳的时候,太阳能电池板就不会发电,控制器就会感应不到电流,认为天黑了,就会放电亮灯了。

    有的客户反馈,那要是这样阴雨天气没有太阳的时候白天亮灯怎么办?其实这个您担心是多余的,就算阴雨天气,但是太阳能电池板依然会放电的,因为阴雨天气不过是光照弱而已,只是天空的云层较厚,减少了太阳能紫外线,但是太阳能电池板还是充电的。


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  • 为什么有的控制器指示灯正常,但是太阳能路灯不亮

            有些客户反映,太阳能路灯检查各方面都很正常。但是亮了不到两年就不亮了,仔细核算配置也很正常。很多专业人员都检查不出哪里有质量问题。后来经过太阳能控制器厂家的自己检测,发现原来是因为控制器的转换效率太低,太阳能电池板的发电正常,但是控制器转换效率太低,电池板发出的电进入蓄电池的很少,所以造成蓄电池长期亏电,所以寿命会大大降低。

            现在市场上的控制器价格从二三十到二三百的不等,各种质量此次不齐,所以厂家在选择控制器的时候一定要选择质量可靠的厂家和品牌,不然会影响太阳能路灯的使用寿命。


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  • 太阳能路灯为什么白天亮灯

           太阳能路灯不是应该夜晚亮灯,白天灭灯的吗?但有很多客户反映刚装好的太阳能路灯白天亮灯,下面我就给大家分析下太阳能路灯白天亮灯的原因:

    • 太阳能能电池板坏掉不发电,控制器感应不到电流,会认为是天黑,所以白天会亮灯。
    • 太阳能电池板正负极接反了,发出的电量充不进控制器,控制器也会认为是天黑,所以灯也不会亮的。
    • 太阳能电池板接线盒内没有焊接好,可能虚焊,造成发出的电送不出去,也会白天亮灯的。
    • 控制器问题。控制器里面的充电模块被击穿,造成控制器无法充电,白天也会亮灯的。
    • 天气原因。这种原因很少,在阴雨天气,太阳能板吸收的太阳能辐射不足,发出电量微弱,控制器会认为天黑了,也会自动亮灯的。
    • 控制器里面时间乱掉,每天亮灯超过12个小时,白天也会亮灯的。

       以上是太阳能路灯白天亮灯的原因,如果您的太阳能路灯白天亮灯了,请按照以上原因逐一排除。

     

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  • 如何通过控制器指示灯辨别路灯质量问题

             太阳能路灯不亮的原因有很多种,其实我们不必通过放到灯杆,挖出电池,爬到上面检查等方法检查的,这些在新时代照明新款智能控制器上都会反馈出来的,我们只要观察控制器指示灯的指示情况就可以识别了。下面我列举下常见太阳能控制器指示灯指示情况:

              一、电池指示灯绿灯闪烁意味着蓄电池点亮已经饱和,处于饱和状态,电池运行良好。

              二、电池指示灯红灯闪烁意味着蓄电池馈电,需要及时充电。

              三、太阳能板指示灯不亮,说明太阳能板没有发电。这种情况在晚上属于正常,如果白天不亮,就说明太阳能板没有发电,应该检查太阳能板是否损坏。通常的问题是太阳能板接线盒内焊点虚焊或者没有焊好造成断路,或者正负极接反了。

              四、光源指示灯在光源不亮的时候是不亮的,光源亮的时候指示灯也是亮的,亮红灯。如果光源指示灯亮的是红灯闪烁,那么说明控制器输出短路。可能的原因是光源正负极接反或者控制器内部短路。


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  • 我公司新一代太阳能路灯控制器原理

              我公司采用新一代多功能太阳能路灯智能控制器。其电子线路配备了性能优良的单片机微处理芯片,这种芯片具有高效率充电、五个LED 全功能显示、可编程的路灯控制模式等功能。 该控制器具有如下功能:

              智能时段控制: 带有自动温度补段的偿的三阶充电方式(强充电-均衡充电-浮充电),由脉宽调制(PWM)控制充电方式,可应用于给全密封或不密封的铅酸蓄电池充电。 用户可以自己选择,由蓄电池容量(SOC)还是蓄电池电压来控制深度放电保护功能。 

               LED显示器:五个LED可清晰地显示蓄电池的不同工作及充放电状态。

              充电采用串联调节PWM脉冲宽度方式进行控制


             主要技术参数: 根据太阳能电池组的开路电压自动识别白天和夜晚,内置温度补偿,蓄电池容量(SOC)或者蓄电池电压来控制深度放电保护功能,极性反接保护两种夜间照明模式。其中一种为只有光控无定时模式。另一种是可编程的控制模式。当黄昏来临,在一定延时后,负载端自动打开。用户可自定义夜间负载打开的时长,设定时长以1小时为单位,在定时模式下最长可达12小时。 五个LED全面显示蓄电池的不同充放电状态,通过路灯控制器的可编程模式可分13段步进0.5V选择控制器天黑程度的控制点电压和天亮程度的控制点电压。

               转换效率提高:根据实际检测,新一代控制器的转换效率提高3%,达到98%。


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  • 为什么太阳能路灯需要太阳能控制器

    太阳能电池板属于光伏设备,主要部分为半导体材料-晶体硅,又分为多晶硅和单晶硅,多晶的转换效率约为17%,单晶硅的转换效率约为21%。主要原理是光线照射太阳能板后发生光电效应产生电流,就是P-N结原理。

    由于收到外界环境的影响(主要是天气环境,光照不均与),其生成的电流是不稳定的,具有波动性,如果将所生成的电流直接充入蓄电池内或直接给负载供电,很容易造成蓄电池和负载的损坏,严重减小了他们的寿命,所以需要有一种设备可以将不稳定的电流变成稳定的电流。因此我们必须把电流先送入太阳能控制器,采用一系列专用芯片电路对其进行数字化调节,并加入多级充放电保护,确保电池和负载的运行安全和使用寿命。

     对负载供电时,也是先让蓄电池的电流流入太阳能控制器,经过太阳能控制器的调节后,把电池的输出放大或者缩小,变为需要的输出功率,再把电流送入负载。这样做的目的:一是为了让放电电流更加稳定;二是为了保证蓄电池不被过放电;三是可对负载和蓄电池进行一系列的监测保护。

    此外,若要使用交流用电设备,还需要在负载前加入逆变器,将直流电变为交流电。

     

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  • 太阳能控制器简介-什么是太阳能控制器

        太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器,是用与光伏发电系统中的设备,功能是控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的自动控制设备。

        太阳能控制器采用高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器,是一个微机数据采集和监测控制系统。既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态,获得PV站的工作信息,又可 详细积累PV站的历史数据,为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据。

        此外,太阳能控制器还具有串行通信数据传输功能,可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。

       太阳能控制器通常有6个标称电压等级,分别为:12V、24V、48V、110V、220V、600V

       太阳能路灯控制器用在太阳能路灯方面的的主要作用是:时控+光控;过充,过放;PWM充电。所以太阳能路灯控制器可以控制路灯什么时候亮灯,每天的亮灯时间,当蓄电池电量低于20%时候,控制器会自动切断电源,保护蓄电池,所以太阳能路灯控制器还可以起到保护蓄电池和负载的作用。

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  • 如何选择适合太阳能路灯控制器

         太阳能路灯控制器的选择主要是根据太阳能电池,蓄电池,负载大小3个方面来选择的,首先要考虑太阳能电池的工作电压和电流,如果输入电压太高,可能会损坏甚至烧毁控制器。其次是控制器的主要功能之一是横流的作用,他要把太阳能电池输出的不稳定电流转换为一个较为稳定的电流,这样才能稳定的给蓄电池充电,同时可以保护蓄电池,并且输出的电压要高于蓄电池的电压,否则可能会造成电流逆流。第三是控制输出功率,太阳能路灯控制器可能控制电池的输出功率,通过放大电流,提高输出功率,通过这样可以调节等的亮度,也可以起到一个节能环保的效果。

        其他的就是光控时控功能了,太阳能路灯控制器可以自动感应阳光,天黑了,控制器感应不到电流,就是自控开灯。时控可以控制亮灯的时间,比如亮灯4个小时,5个小时等。

        当然对于不同地区要选择不同的控制器,在天冷的地方,要选择质量好一些的控制器,否则可能会出现控制器启动不了这种情况。

  • 新时代新款恒流一体机智能控制器(专利号:201230214993.X)

    该产品为我公司专利产品,可轻松实现365天不灭灯,主要阐述如下:

    1. 防水等级IP67,可直接浸水工作,适应不同的恶劣工作环境。
    2. 采用高导热系数康宁硅胶灌封,高低温不开裂,散热效果极佳,可在-35℃-+55℃环境正常工作。而市面上多采用价格低廉的环氧树脂胶灌封。
    3. 内嵌MVU升压型LED驱动,任何功率段效率均高达91%-96%
    4. 全面的电子保护措置,过载、短路保护、防反接等电子保护
    5. 可以通过按键数码管随意调整负载输出功率和输出时间
    6. 采用独有的节电模式设计,功耗仅0.36W
    7. 内置MCU功率调整模块,可以实现后半夜渐变式功率调整功能,节能20%以上,轻松实现LED路灯365天不灭灯
    8. 产品已获 CE FCC ROHS 认证


                                         江苏新时代照明

                                         2013-4-27

江苏新时代照明有限公司

江苏新时代照明有限公司成立于2006年,是一家专业从事清洁能源研发、高端生产制造于一体的太阳能照明、光伏发电的高科技企业。通过多年政府支持与自身对企业使命和愿景的追求,新时代照明在不断的发展改革过程中在太阳能照明、光伏发电行业中已经成为一家标杆企业。

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