太阳能路灯控制器怎样设计

太阳能路灯控制器如何调试~

太阳能路灯怎么控制—太阳能路灯控制器特点
保障电流恒流输出 由于LED自身需要通过技术手段进行恒流或者限流，否则根本无法正常的工作。一般的LED灯采用的办法通常是外加一个驱动电源来进行LED的恒流，但是这却需要带来功率上得损耗，使得加上独立驱动电源的更加耗电，所以这种方式不太可取。
控制输出时段 太阳能控制器可以设置好时间段，到了设定好的时间段开始输出电流开始工作。
输出功率的调节 在太阳能路灯的应用中，对功率进行调节。调节功率可以控制LED灯的亮度，比如凌晨路灯调节成30W、深夜调节成15W节能，这样锁定了电流既满足了夜间的照明需求，又节约了蓄电池、太阳能电池板的整体配置和预算，还可以大大有效的延长LED灯的寿命。
太阳能路灯怎么控制—太阳能路灯控制器该怎么选择
1.应该选择功耗较低的控制器，控制器24小时不间断工作，如其自身功耗较大，则会消耗部分电能,最好选择功耗在1毫安以下的控制器。
2.要选择充电效率高的控制器，具有MCT充电模式的控制器能自动追踪电池板的最大电流，尤其在冬季或光照不足的时期，MCT充电模式比其他高出20%左右的效率。
3.应选择具有两路调节功率的控制器，具有功率调节的控制器已被广泛推广，在夜间行人稀少时段可以自动关闭一路或两路照明，节约用电，还可以针对LED灯进行功率调节。除选择以上节电功能外，还应该注重控制器对蓄电池等组件的保护功能，像具有涓流充电模式的控制器就可以很好的保护蓄电池，增加蓄电池的寿命，另外设置控制器欠压保护值时，尽量把欠压保护值调在 ≥ 11.1V ，防止蓄电池过放。

太阳能路灯控制器电路图

1 ．工作原理　　

电路原理见图 1 所示。该电路由以 U5 为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以 U 4A ～U4D为核心组成的蓄电池电压指示电路及显示电压按钮开关 KS1 电路、以 U1B 组成的蓄电池过放电控制电路、以 U1A组成的开灯检测控制电路、以 U2 组成的开灯及延时熄灯及二次开灯定时控制电路，以及以控制三极管Q2驱动继电器组成的输出控制电路等组成。现分别介绍如下。

　　

(1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口 CZ1 的①脚输入，加至防反充电二极管 D2 的正极．D2的负极接 12V 蓄电池的正极，即 CZ1 的③脚。控制器在初始上电时，由于 C4 的作用使 U5②脚为低电平，③脚输出高电平，Q7 导通； Q8 截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池所充的电压小于 14 ． 4V 时，由R13 、 (R38 十R39) 组成的串联分压电路送至 U5 ②、⑥电压低于 2 ／ 3 U5 的供电电压时，即小于6V，电路维持充电状态；随着充电时间的延长，蓄电池电压逐渐升高，当 U5 ②、⑥的电压高于 2 ／ 3 U5 供电电压时，U5③脚输出低电平， Q7 截止、 Q8 导通，给太阳能电池板泄放电流，停止对蓄电池充电。在U5③脚输出低电平的状态下，其⑦脚导通，相当于将 1140 并入电路中。此时电路的分压比为： R38+ R39 ／／ R40／IRl3+(R38+R39) ／／ R40 ，不难算出，当蓄电池电压低于设定值 13V 时．电路状态再次翻转，U5③脚输出高电平，允许蓄电池充电。　　

(2) 开灯检测方法与控制

　　太阳能电池板是一个很好的光敏元件，其输出电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化，本控制器就是利用这一原理实现开、关灯控制的。太阳能电池板PVin 输入电压经 R5 、 R6 串联分压后；加至运放 U 1A ②脚，其③脚接于 R9 、R8+VR1的分压点上。在白天，太阳能电池板在阳光的照射下输出电压很高，其经 R5 、 R6 分压后使运放 U 1A②脚电压高于③脚， U 1A①脚输出低电平， Q1 截止， U2 无供电电压不工作，Q2截止，继电器不吸合，系统无输出电压，路灯不工作。随着天色渐黑，太阳能电池板输出电压降低。 UlA ②脚的电压也同步降低，当 U1A②脚电压低于③脚时，比较器翻转， U 1A ①脚输出高电平， Q1 导通，定时电路 U2 得电工作， Q2 导通、JDQ1吸合点亮路灯。图中 VR1 为路灯开灯时刻设置调节电位器，调节 VRl 可设置不同时刻点亮路灯。DW1是钳位二极管，作用是避免白天太阳能电池板接受的电压过高导致 U 1A ②脚输入电压过高而损坏。 C1 为储能电容，作用是防止 U1A②脚电压瞬时突变误点亮路灯。 R14 为反馈电阻．其作用是使 U 1A 成为一个迟滞比较器．防止和避免 U1A在开灯点附近振荡而反复开、关路灯。　　

(3) 路灯延时电路点亮、熄灭控制电路

　　延时控制电路选用 CD4541BE 可编程定时控制芯片，它功耗低、内置可编程分频器电路，最大分频级数为 65536 级。

　　本控制器设计定时开灯和定时关灯时间调节范围是： 2 ． 093 小时 -11 ． 93 小时．分别由 V ： R2 和VR3控制调节。

(4) 蓄电池停止放电优先控制电路

　　若在路灯欲点亮或已点亮时，蓄电池电压已经低于其允许终止放电值时， Q4 导通．此时无论 U 1A 输出高电平与否，均会使Q1截止，从而保护蓄电池避免过放电损坏。

(5) 电池电压指示电路

　　为了让现场看管、维护人员及时了解、掌握蓄电池的状态，本控制器设有 LED 电池电压指示装置，通过LLED点亮的数量指示蓄电池电压的高低。

　　2 ．电路调试

制作中发现。 NE555 时基电路的实际状态转换点，即 1 ／ 3V( ： C 与 2 ／3VCC状态的翻转跳变点并不是严格遵循理论值。通过调节电阻 R13 可实现 14 ． 4V 的过充电控制。将 R13 由设计的100kΩ换为 120k Ω即可达到实际要求。同理，通过调节 VR4 可校准蓄电池指示电压。

　　二、用 PIC 12F 675 单片机制作的太阳能路灯控制器

　　图 2 是用：<a href="#">PIC12F675</a>单片机制作的太阳能路灯控制器电路。 PIC 12F 675 是 8 引脚单片机，具有 6个I ／ 0 口，自带内部 RC 振荡器 ( 振荡频率为 4MHz) 、 4 路 10 位 A ／D转换器、一路比较器，该控制器性能稳定、可靠，耗电低。

　1 ．工作原理

　　PIC 12F675控制蓄电池的过充电、过放电，开、关路灯功能，定时点亮、天黑自动点亮、延时点亮、自动跟踪点亮等功能，路灯点亮测试控制功能，LED指示功能等。

　　由蓄电池 BTl 、蓄电池过充电控制执行场效应管 01 、三端稳压器 U1 组成电源供电系统； Q2 、 Q4．组成放电控制；K1 手动， R_GM1 光控自动开灯系统，蓄电池分压电阻，发光指示二极管等部分组成。太阳能电池板电压由接口J3输入．经防反充二极管 D1 后分成两路，一路经 U1 LM 78L 05 稳压后，为 PIC 12F675单片机提供工作电源，另一路经 FB 保险丝给蓄电池充电。单片机上电后，首先由 Rf 、 Cf组成的硬件电路进行复位．然后由软件控制U2 ③脚 GP4 输出高电平，让 Q4 导通、 Q2 截止，控制系统停止放电，再检测 U2⑦脚 GP0 上的分压值，通过内部 A／ D 转换及软件运算间接检测、判断蓄电池是否欠压、过压．若蓄电池发生过充电，则通过软件控制U2 ②脚 GP5 输出高电平，使 Q1导通．短路太阳能电池板、停止向蓄电池充电，同时点亮“过充电”指示灯 LED2；若未发生过充电，则 U2 ②脚 GP5输出低电平，允许蓄电池充电。通过检测 U2 ⑥脚 GP1 所接的光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否已经“天黑，到了开路灯时间”，若到了预设的开灯点，则由软件控制 u2 ③脚 GP4 输出低电平，使 Q4截止、02 导通，点亮路灯。若不到开灯点，则程序返回，循环检测上述诸参数。

　　K1 是手动开灯按钮。按下 K1 ，路灯点亮。单片机通过检测光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否“天黑”，若是天黑．则按设计要求点亮路灯，若否，单片机进入路灯控制器“测试”功能：2分钟后路灯自动熄灭。

　　2 ．说明

　　由于单片机程序设计十分灵活，故这里用“开灯点”作为开灯标记符，这个点可以是时间。也可以是天黑的“程度”。若定义的是时间，可以让路灯从此时开始计时，点亮若干小时后熄灭；若是天黑的程度，可以让路灯到了此天黑程度后开始点亮。此后既可计时熄灭，也可判别天亮后熄灭。一切由软件设计人员抉择。

太阳能路灯控制器是一种用于控制太阳能路灯系统的设备，其设计需要考虑到太阳能电池板的充电和放电控制、路灯的开关控制以及光控功能等。
首先，太阳能路灯控制器需要具备太阳能电池板的充电和放电控制功能。在白天，太阳能电池板会将太阳能转化为电能进行充电，而在夜晚或光照不足时，太阳能电池板需要将储存的电能释放给路灯进行照明。因此，控制器需要根据太阳能电池板的电压和电流情况，实时监测电池的充电状态，并根据需要控制电池的放电。
其次，太阳能路灯控制器需要实现路灯的开关控制功能。在夜晚或光照不足时，控制器需要根据预设的时间表或光照传感器的反馈信号，自动控制路灯的开关。同时，控制器还需要具备手动开关功能，以便人工控制路灯的开关状态。
另外，太阳能路灯控制器还需要具备光控功能。光控功能可以根据环境光照的变化，自动调节路灯的亮度。例如，在光照较强的白天，路灯可以调低亮度或关闭，以节省能源；而在光照较弱的夜晚，路灯可以调高亮度，以确保道路的照明效果。
在设计太阳能路灯控制器时，还需要考虑到控制器的稳定性和可靠性。控制器需要具备过压、过流、短路等保护功能，以防止电路损坏或发生安全事故。同时，控制器还需要具备温度保护功能，以防止过热导致设备损坏。
总之，太阳能路灯控制器的设计需要考虑到太阳能电池板的充电和放电控制、路灯的开关控制以及光控功能等。同时，还需要具备稳定性和可靠性，以确保设备的正常运行和安全性。

看《新型太阳能路灯控制器设计与实现》这篇硕士论文就够了，讲的很详细,主电路很全，只是程序只给出一半，另一半我也愁呢

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梅县17190443195： 设计太阳能路灯控制器需不需要传感器 - ？
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公刻止咳： 现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种:一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器,构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转;二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的...

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梅县17190443195： 太阳能路灯控制系统设计? - ？
公刻止咳： 不知你说的是太阳能路灯的设计,还是太阳能路灯控制器的设计.如果是太阳能路灯的设计,那么先从客户的使用需求开始,算出使用的功率是多大然后计算蓄电池的容量,再计算太阳能电池板的功率

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