一種可調(diào)具體時(shí)間與功率的太陽(yáng)能光伏控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種可調(diào)具體時(shí)間與功率的太陽(yáng)能光伏控制裝置，包括單片機(jī)、按鍵電路、顯示電路、AD采集電路、時(shí)鐘電路、驅(qū)動(dòng)電路、和DC/DC電路。工作時(shí)先設(shè)置好太陽(yáng)能光伏控制裝置的工作方式，然后再設(shè)置工作時(shí)間和功率，根據(jù)電壓采集電路來(lái)判斷蓄電池和太陽(yáng)能的狀態(tài)，進(jìn)行通過(guò)邏輯判斷來(lái)達(dá)到對(duì)開(kāi)啟時(shí)間和具體工作功率的可調(diào)。通過(guò)本發(fā)明的裝置，可以根據(jù)不同的月份來(lái)設(shè)置不同的時(shí)間開(kāi)啟、關(guān)閉負(fù)載，還可以進(jìn)行功率選擇，比如夏天可以設(shè)置凌晨3點(diǎn)而冬天可以設(shè)置為12點(diǎn)開(kāi)啟。還可以設(shè)置某一具體時(shí)間來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉負(fù)載，例如一直設(shè)置為凌晨2點(diǎn)開(kāi)啟/關(guān)閉負(fù)載。還可以具有節(jié)日燈功能，即在每年具體的節(jié)日時(shí)間開(kāi)啟。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可調(diào)具體時(shí)間與功率的太陽(yáng)能光伏控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能控制領(lǐng)域，更具體涉及一種可調(diào)具體時(shí)間和負(fù)載功率的太陽(yáng)能控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無(wú)處不在，太陽(yáng)能作為一種“取之不盡、用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來(lái)越受重視。同時(shí)，也隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能路燈、庭院燈、草坪燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，太陽(yáng)能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā)展
已經(jīng)日趨完善。
[0003]現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏控制裝置在定時(shí)方面基本上都是延遲一定的時(shí)間開(kāi)啟或者關(guān)閉。但是隨著季節(jié)的不同天黑的時(shí)間也不同，這種模式會(huì)有其局限性。比如一些24小時(shí)工作的廠(chǎng)區(qū)，他們會(huì)在特定的時(shí)間進(jìn)行換班，換班后可以關(guān)閉路燈、或者降低路燈的功率來(lái)節(jié)約資源和成本，而這種模式由于季節(jié)的不同不能很精確地設(shè)定路燈的開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)間而造成資源的浪費(fèi)。
[0004]在一些路燈需要常亮的地區(qū)，在后半夜人類(lèi)活動(dòng)減少的時(shí)候可以調(diào)整路燈的功率而達(dá)到節(jié)約資源的目的。而季節(jié)的不同人類(lèi)活動(dòng)的規(guī)律不同，單一的延遲時(shí)間不能很好的滿(mǎn)足這個(gè)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了彌補(bǔ)上述缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為設(shè)定太陽(yáng)能光伏控制裝置具體的開(kāi)啟或者關(guān)閉時(shí)間以及設(shè)定負(fù)載的具體功率。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0007]一種可調(diào)具體時(shí)間與功率的太陽(yáng)能光伏控制裝置，其特征在于，
[0008]包括單片機(jī)、按鍵電路、顯示電路、AD采集電路、時(shí)鐘電路、驅(qū)動(dòng)電路、和DC/DC電路；其中，按鍵電路、顯示電路、AD采集電路、時(shí)鐘電路、驅(qū)動(dòng)電路、和DC/DC電路均與單片機(jī)相連，
[0009]AD采集電路用于將蓄電池電壓和太陽(yáng)能板電壓經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)；
[0010]時(shí)鐘電路用于記錄設(shè)定的時(shí)間，通過(guò)單片機(jī)執(zhí)行寫(xiě)入和讀出操作；
[0011]驅(qū)動(dòng)電路用于開(kāi)啟或關(guān)閉充電電路和負(fù)載電路；
[0012]DC/DC電路用于根據(jù)單片機(jī)輸出的PWM信號(hào)來(lái)控制負(fù)載的功率；
[0013]按鍵電路為四個(gè)按鍵，其中，第一個(gè)按鍵用于設(shè)置負(fù)載的工作模式；第二個(gè)按鍵用于設(shè)置月份，第三個(gè)按鍵用于設(shè)置小時(shí)，第四個(gè)按鍵用于設(shè)置功率。
[0014]進(jìn)一步的，按鍵的設(shè)置方式為長(zhǎng)按按鍵，當(dāng)數(shù)碼管顯示數(shù)字閃爍時(shí)，再次按下則改變數(shù)碼管的數(shù)字。
[0015]進(jìn)一步的，顯示電路為數(shù)碼管。[0016]進(jìn)一步的，如果太陽(yáng)能板電壓大于蓄電池電壓，則對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。
[0017]進(jìn)一步的，單片機(jī)為PIC16F884單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)置的AD模塊執(zhí)行所述AD轉(zhuǎn)換。
[0018]進(jìn)一步的，將實(shí)時(shí)時(shí)間和時(shí)鐘電路記錄的所述設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行邏輯判斷，以進(jìn)行負(fù)載的開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0019]進(jìn)一步的，時(shí)鐘電路的時(shí)鐘芯片為ISL12026，其管腳7連接接鋰電池，以保證在系統(tǒng)掉電時(shí)ISL12026里面設(shè)定的時(shí)間不會(huì)丟失和復(fù)位。
[0020]進(jìn)一步的，DC/DC電路采用的芯片為L(zhǎng)M3421，驅(qū)動(dòng)電路采用IGBT作為驅(qū)動(dòng)元件。
[0021]進(jìn)一步的，所述裝置還包括遠(yuǎn)程設(shè)置模塊，所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊通過(guò)GSM、CDMA、WCDMA或其他3G網(wǎng)絡(luò)接入控制中心，利用短信命令來(lái)設(shè)置遠(yuǎn)程設(shè)置模塊，從而用于:設(shè)置負(fù)載的工作模式、或設(shè)置月份、或設(shè)置小時(shí)，或設(shè)置功率，且所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊能即時(shí)改變負(fù)載的工作模式、功率。
[0022]進(jìn)一步的，所述裝置還包括氣象條件模塊，所述氣象條件模塊通過(guò)所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊連接到遠(yuǎn)程的氣象服務(wù)器，從而與遠(yuǎn)程的氣象服務(wù)器同步參數(shù)，利用獲得的氣象參數(shù)來(lái)用于:設(shè)置負(fù)載的工作模式、或設(shè)置月份、或設(shè)置小時(shí)，或設(shè)置功率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]圖1為本發(fā)明中一個(gè)實(shí)施例的單片機(jī)外圍電路；
[0025]圖2至5為一個(gè)實(shí)施例的四個(gè)按鍵設(shè)置電路；
[0026]圖6、圖7為蓄電池和太陽(yáng)能電壓采集電路；
[0027]圖8為管理時(shí)間芯片ISL12026的外圍電路；
[0028]圖9至12為充電和負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路；
[0029]圖13為可調(diào)功率DC/DC電路。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明實(shí)施例單片機(jī)選取PIC16F884單片機(jī)，下稱(chēng)單片機(jī)；時(shí)鐘芯片選取ISL12026; DC/DC 芯片選取 LM3421。
[0031]圖1為本發(fā)明單片機(jī)外圍電路，圖2至5為四個(gè)按鍵設(shè)置電路，其中，示例性的，按鍵電路包括按鍵SI，S2，S3和S4。顯示電路為數(shù)碼管DS1。長(zhǎng)按按鍵，當(dāng)數(shù)碼管DSl顯示數(shù)字閃爍時(shí)，再次按下則改變數(shù)碼管的數(shù)字，不同的數(shù)碼管顯示代表不同的工作方式。
[0032]按鍵SI用來(lái)設(shè)置負(fù)載的工作模式，舉例而言，可以利用數(shù)碼管DSl顯示I表示手動(dòng)模式，2表示設(shè)置小時(shí)開(kāi)啟負(fù)載，3表示設(shè)置小時(shí)關(guān)閉負(fù)載，4表示設(shè)置小時(shí)開(kāi)啟功率選擇，5表示太陽(yáng)能光控模式，6表示節(jié)日燈模式。容易理解，所述各個(gè)模式顧名思義，手動(dòng)模式下工作人員可以手動(dòng)設(shè)置參數(shù)和工作方式等所有可設(shè)置的參數(shù)，設(shè)置小時(shí)開(kāi)啟負(fù)載則表示在設(shè)置的時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段內(nèi)開(kāi)啟負(fù)載(例如【背景技術(shù)】中的情形，負(fù)載是指路燈)，設(shè)置小時(shí)關(guān)閉負(fù)載則不再贅述。太陽(yáng)能光控模式則指周?chē)h(huán)境的光線(xiàn)亮度低于某閾值時(shí)開(kāi)啟負(fù)載，高于某閾值時(shí)關(guān)閉負(fù)載；節(jié)日燈模式則指因應(yīng)節(jié)日氣氛而延長(zhǎng)開(kāi)啟負(fù)載(例如【背景技術(shù)】中的路燈)的工作時(shí)段。當(dāng)然，并不限于上述舉例的模式，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以將負(fù)載的工作模式劃分為其他具體的模式。
[0033]按鍵S2用來(lái)設(shè)置月份，數(shù)碼管顯示I，2，3，4，5，6，7，8，9，0，1.，2.，分別表示I月到
12月。
[0034]按鍵S3用來(lái)設(shè)置小時(shí)，舉例如下:數(shù)碼管顯示6，7，8，9，0.，1.，2.，3.，4.，5.，6.，
7.,8.,表示下午6到凌晨6點(diǎn)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以設(shè)置成24個(gè)小時(shí)，只不過(guò)，此處舉例是表示通常情況下，上午10點(diǎn)至下午6點(diǎn)之間不需要開(kāi)啟負(fù)載來(lái)照明。也因此，通常的，按鍵S2不用來(lái)設(shè)置某日，因?yàn)楸緦?zhuān)利提及的負(fù)載一般都是按月控制，而不是按天控制這么頻繁。當(dāng)然，這不表示本專(zhuān)利不能用于設(shè)置每月的每一天。
[0035]按鍵S4用來(lái)設(shè)置功率，數(shù)碼管顯示I，2，3，4，5，6，7，8，9，O表示功率百分比從10%到 100%O
[0036]圖6、7所示的兩個(gè)電壓采集電路，用來(lái)采集蓄電池電壓和太陽(yáng)能電池板的電壓，用來(lái)判斷太陽(yáng)能電池板有沒(méi)有電，以及根據(jù)蓄電池電壓進(jìn)行蓄電池保護(hù)和通過(guò)太陽(yáng)能電池板為蓄電池充電。具體的，單片機(jī)的RA0/AN0 口與蓄電池在電阻上的分壓相連接用來(lái)采集蓄電池電壓，可以用來(lái)判斷蓄電池的安全電壓防止過(guò)放過(guò)充。單片機(jī)的RA1/AN1 口連接太陽(yáng)能電池板在電阻上的分壓。當(dāng)So_ad大于OxOf時(shí)太陽(yáng)能有電表示天亮，當(dāng)So_ad與St_ad的差大于0x00時(shí)說(shuō)明太陽(yáng)能比蓄電池的電壓高，執(zhí)行充電。
[0037]圖8為管理時(shí)間芯片ISL12026的外圍電路，用來(lái)將實(shí)時(shí)時(shí)間和單片機(jī)所設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行邏輯判斷，以進(jìn)行負(fù)載的開(kāi)啟或關(guān)閉。時(shí)鐘芯片ISL12026管腳5與單片機(jī)RC4/SDA連接，ISL12026管腳6與單片機(jī)RC3/SCL連接，單片機(jī)與時(shí)鐘芯片ISL12026通過(guò)I2C總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，由單片機(jī)寫(xiě)入和讀出設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行邏輯判斷。時(shí)鐘芯片ISL12026管腳7接鋰電池來(lái)保證在系統(tǒng)掉電時(shí)ISL12026里面設(shè)定的時(shí)間不會(huì)丟失和復(fù)位。
[0038]圖9至12為充電和負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)芯片MCP1416(1)管腳3通過(guò)電阻與單片機(jī)的RA5/AN4連接，當(dāng)PVP為低電平時(shí)，MCP1416 (I)管腳3被拉低，那么IGBT(I)的柵極被拉低不能驅(qū)動(dòng)。當(dāng)PVP為高電平時(shí)，MCP1416(1)管腳3被置高，那么IGBT(I)的柵極置高IGBT(I)開(kāi)通。
[0039]驅(qū)動(dòng)芯片MCP1416⑵管腳3通過(guò)電阻與單片機(jī)的RE0/AN5連接，當(dāng)PVB為低電平時(shí)，MCP1416(2)管腳3被拉低，那么IGBT(I)的柵極被拉低不能驅(qū)動(dòng)。當(dāng)PVB為高電平時(shí)，MCP1416(1)管腳3被置高，那么IGBT (2)的柵極置高IGBT (2)開(kāi)通。
[0040]當(dāng)IGBT(I)，IGBT (2)開(kāi)通時(shí)太陽(yáng)能給蓄電池充電。
[0041]驅(qū)動(dòng)芯片MCP1416(3)管腳3通過(guò)電阻與單片機(jī)的RE1/AN6連接，當(dāng)LGT為低電平時(shí)，MCP1416(3)管腳3被拉低，那么IGBT(3)的柵極被拉低不能驅(qū)動(dòng)。當(dāng)LGT為高電平時(shí)，MCP1416(3)管腳3被置高，那么IGBT (3)的柵極置高IGBT (3)開(kāi)通。
[0042]當(dāng)IGBT (3)開(kāi)通，負(fù)載被點(diǎn)亮。
[0043]圖13為可調(diào)功率DC/DC電路，LM3421為一款BUCK，BOOST, BUCK/BOOST恒流源芯片，R29(RSNS)為采樣芯片，這個(gè)電阻值決定恒流源電流大小。LM3421的8腳和N溝道MOS管的漏極相連，N溝道MOS管的柵極與單片機(jī)的RC2/CCP1相連接，當(dāng)使用按鍵設(shè)置好功率百分比后，單片機(jī)根據(jù)設(shè)置的百分比發(fā)出不同占空比的PWM來(lái)調(diào)節(jié)LM3421的輸出來(lái)調(diào)節(jié)功率。
[0044]本裝置工作時(shí)先設(shè)置好太陽(yáng)能光伏控制裝置的工作方式，然后再設(shè)置工作時(shí)間和功率，根據(jù)電壓采集電路來(lái)判斷蓄電池和太陽(yáng)能的狀態(tài)，進(jìn)行通過(guò)邏輯判斷來(lái)達(dá)到對(duì)開(kāi)啟時(shí)間和具體工作功率的可調(diào)。通過(guò)本發(fā)明的裝置，可以根據(jù)不同的月份來(lái)設(shè)置不同的時(shí)間開(kāi)啟、關(guān)閉負(fù)載，還可以進(jìn)行功率選擇，比如夏天可以設(shè)置凌晨3點(diǎn)而冬天可以設(shè)置為12點(diǎn)開(kāi)啟。還可以設(shè)置某一具體時(shí)間來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉負(fù)載，例如一直設(shè)置為凌晨2點(diǎn)開(kāi)啟/關(guān)閉負(fù)載。還可以具有節(jié)日燈功能，即在每年具體的節(jié)日時(shí)間開(kāi)啟。
[0045]進(jìn)一步的，本發(fā)明中的方案也可以包括遠(yuǎn)程設(shè)置模塊，所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊可以通過(guò)GSM、CDMA、WCDMA或其他3G網(wǎng)絡(luò)接入控制中心，利用短信命令來(lái)設(shè)置遠(yuǎn)程設(shè)置模塊，從而用于:設(shè)置負(fù)載的工作模式、或設(shè)置月份、或設(shè)置小時(shí)，或設(shè)置功率，且所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊能即時(shí)改變負(fù)載的工作模式、功率。更優(yōu)的，還可以包括氣象條件模塊，所述氣象條件模塊通過(guò)遠(yuǎn)程設(shè)置模塊連接到遠(yuǎn)程的氣象服務(wù)器，從而與遠(yuǎn)程的氣象服務(wù)器同步參數(shù)，利用獲得的氣象參數(shù)來(lái)用于:設(shè)置負(fù)載的工作模式、或設(shè)置月份、或設(shè)置小時(shí)，或設(shè)置功率。
[0046]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)具體時(shí)間與功率的太陽(yáng)能光伏控制裝置，其特征在于， 包括單片機(jī)、按鍵電路、顯示電路、AD采集電路、時(shí)鐘電路、驅(qū)動(dòng)電路、和DC/DC電路；其中，按鍵電路、顯示電路、AD采集電路、時(shí)鐘電路、驅(qū)動(dòng)電路、和DC/DC電路均與單片機(jī)相連， AD采集電路用于將蓄電池電壓和太陽(yáng)能板電壓經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)； 時(shí)鐘電路用于記錄設(shè)定的時(shí)間，通過(guò)單片機(jī)執(zhí)行寫(xiě)入和讀出操作； 驅(qū)動(dòng)電路用于開(kāi)啟或關(guān)閉充電電路和負(fù)載電路； DC/DC電路用于根據(jù)單片機(jī)輸出的PWM信號(hào)來(lái)控制負(fù)載的功率； 按鍵電路為四個(gè)按鍵，其中，第一個(gè)按鍵用于設(shè)置負(fù)載的工作模式；第二個(gè)按鍵用于設(shè)置月份，第三個(gè)按鍵用于設(shè)置小時(shí)，第四個(gè)按鍵用于設(shè)置功率。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，按鍵的設(shè)置方式為長(zhǎng)按按鍵，當(dāng)數(shù)碼管顯示數(shù)字閃爍時(shí)，再次按下則改變數(shù)碼管的數(shù)字。
3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，顯示電路為數(shù)碼管。
4.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，如果太陽(yáng)能板電壓大于蓄電池電壓，則對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。
5.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，優(yōu)選的，單片機(jī)為PIC16F884單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)置的AD模塊執(zhí)行所述AD轉(zhuǎn)換。
6.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，將實(shí)時(shí)時(shí)間和時(shí)鐘電路記錄的所述設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行邏輯判斷，以進(jìn)行負(fù)載的開(kāi)啟或關(guān)閉。
7.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，時(shí)鐘電路的時(shí)鐘芯片為ISL12026，其管腳7連接接鋰電池，以保證在系統(tǒng)掉電時(shí)ISL12026里面設(shè)定的時(shí)間不會(huì)丟失和復(fù)位。
8.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，DC/DC電路采用的芯片為L(zhǎng)M3421，驅(qū)動(dòng)電路采用IGBT作為驅(qū)動(dòng)元件。
9.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括遠(yuǎn)程設(shè)置模塊，所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊通過(guò)GSM、CDMA, WCDMA或其他3G網(wǎng)絡(luò)接入控制中心，利用短信命令來(lái)設(shè)置遠(yuǎn)程設(shè)置模塊，從而用于:設(shè)置負(fù)載的工作模式、或設(shè)置月份、或設(shè)置小時(shí)，或設(shè)置功率，且所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊能即時(shí)改變負(fù)載的工作模式、功率。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括氣象條件模塊，所述氣象條件模塊通過(guò)所述遠(yuǎn)程設(shè)置模塊連接到遠(yuǎn)程的氣象服務(wù)器，從而與遠(yuǎn)程的氣象服務(wù)器同步參數(shù)，利用獲得的氣象參數(shù)來(lái)用于:設(shè)置負(fù)載的工作模式、或設(shè)置月份、或設(shè)置小時(shí)，或設(shè)置功率。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103476173SQ201310392894
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月1日
【發(fā)明者】聶琪, 馬新尚, 李琨, 鄧偉, 王普 申請(qǐng)人:西安重裝渭南光電科技有限公司