太阳能路灯照明控制系统
太阳能路灯照明控制系统
1.系统结构
太阳能路灯微机监控系统由微机主控线路、太阳能电池板、蓄电池充放电器、蓄电池组、LED光源驱动和LED灯等几部分组成。系统组成结构如图1所示:
(1)微机主控线路
微机主控线路是整个系统的控制,控制整个太阳能路灯系统的正常运行。微机主控线路具有测量功能,通过对太阳能电池板电压、蓄电池电压等参数的检测判断,控制相应线路的开通或关断,实现控制和保护功能。
(2)充电驱动线路
充电驱动线路由MOSFET驱动模块及MOSFET组成。MOSFET驱动模块采用光藕,发射输出,有短路保护和慢速关断功能。选用的MOSFET为式、型单片机开关电源IC,驱动LED的全电压输入范围为V~200V,输出电流为8A~9A。输入电压范围宽,具有良好的电压调整率和负载调整率,干扰能力,低功耗。
本系统通过充电驱动线路完成太阳能电池组向蓄电池的充电,电路中还提供了相应的保护措施。
(3)LED驱动线路
由IGBT驱动模块及MOSFET组成,实现对路灯亮度的调节及路灯的开关。
(4)蓄电池组
由于从光伏阵列得到的能量不总是与电子负载的需求相,当光伏阵列本身不能提供的功率时,蓄电池仍能使负载工作。如果电子负载需要在夜间或在多云或阴天时工作,需要能量的存储。蓄电池存储能量的大小设计为自主运行期间平均每日电子负载的需求。,应能储备5~7天的夜间照明用电量。蓄电池是整个太阳能路灯系统的关键部分,它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,系统和负载所用电由蓄电池来提供,其次,阴雨天的供电也要靠蓄电池来完成。在光伏系统中,由光伏阵列产生的电能不总是在电能产生的同时加以使用,所以在多数光伏系统中需要蓄电池。
(5)太阳能电池组
太阳能电池组由太阳能电池单体(工作电压约为0.5V,工作电流约为20~25mA/cm2,面积为10cm×10cm)以串、并式连接成组件,1个标准组件包括36片单体,使1个太阳能电池组件大约能产生17V的电压,成为1个额定电压为12V的蓄电池池组。当应用系统需要高的电压和电流组件时,可把多个组件组成太阳能电池阵,以获得所需要的电压和电流。
太阳能电池在整个系统中的作用有两个:其1是把太阳光转化为电能,即白天时,太阳能电池给蓄电池充电;其二是太阳能电池作为系统的光控元件,从太阳能电池两端电压的大小,检测户外的光亮,也是从太阳能电池电压的大小来判断天黑和天亮及LED照明光源的亮度。
(6)通装置
由无线数传模块组成。无线数传模块支持GPRS,带有RS-232接口,通距离达100米,干扰X,不受广播电视,通干扰,实现相邻路灯终端之间的通。