太阳能路灯控制系统 【技术领域】
本发明涉及一种太阳能路灯节能技术，具体涉及一种太阳能路灯控制器。
背景技术
在现在城市中，夜晚照明路灯通常使用太阳能路灯，以达到充分利于蓝色能源，节约电能的目的。现有的太阳能路灯控制器，其电路结构一般为由太阳能电池板和蓄电池连接形成充电回路，蓄电池和节能灯具连接构成工作回路，在充电回路和工作回路中分别采用光敏开关控制电路的通断，使其白天吸收太阳能储能，夜晚进行亮灯照明。
这种现有的太阳能路灯控制器，具有难以实现精确控制的缺陷，也不能实现在线的联网监测、远程控制、参数调整等功能。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术的不足而提供一种可使控制更加精确的太阳能路灯控制器；更进一步地，基于此太阳能路灯控制器能够实现一种太阳能路灯系统，使其具备在线的联网监测、远程控制、参数调整等功能。
为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：
一种太阳能路灯控制器，包括：
太阳能电池板，用于吸收太阳光并转换为电能；
蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板连接形成充电回路，该充电回路中并联设置有第一支路和第二支路，其中第一支路直接与蓄电池相连，第二支路通过一升压电路模块与蓄电池相连，两支路与回路的主路之间通过一支路控制开关模块连接，在主路中还设置有充电电流监测电路模块；所述支路控制开关模块，用于接收微控单元的工作指令并控制第一支路和第二支路的接通切换和断开；所述充电电流监测电路模块用于监测充电回路电流并发送监测信号至微控单元；
灯具，所述灯具与蓄电池连接形成工作回路，该工作回路中还串联有一个脉宽调制式放电开关控制电路模块和一个放电电流监测电路模块；所述脉宽调制式放电开关控制电路模块用于接收微控单元的工作指令并控制工作回路的电流大小和通断，所述放电电流监测电路模块用于监测工作回路电流并发送监测信号至微控单元；
蓄电池电压监测电路模块，所述蓄电池电压监测电路模块并联设置于蓄电池两端，用于监测蓄电池电压；
太阳能电池板监测电路模块，所述太阳能电池板监测电路模块并联设置于太阳能电池板两端，用于监测太阳能电池板电压；
微控单元，所述微控单元分别与太阳能电池板监测电路模块、充电电流监测电路模块、蓄电池电压监测电路模块和放电电流监测电路模块连接接收信号进行监测，并分别与支路控制开关模块和脉宽调制式放电开关控制电路模块连接发送工作指令。
作为优化，还包括一个通信模块，所述通信模块与微控单元相连，用于与局域点控制单元间发送和接收工作信号。
这样，基于上述优化，可以再设置一种路灯控制系统，包括一个控制中心、多个与控制中心通信连接的局域点控制单元、和若干优化后含通信模块的太阳能路灯控制器，其中每个局域点控制单元包括一个控制模块、一个局域通信模块和一个公用移动通信平台，所述局域点控制单元通过局域通信模块获知对应的多个太阳能路灯控制器的通信模块发送的工作信号，并通过公用移动通信平台转发至控制中心。然后控制中心再将指令发送至局域点控制单元并转发至各个具体的路灯控制器，这样，即可实现对整个路灯控制系统中各路灯控制器的远程监控和参数的设定。利于统一监控和管理。
本发明中，太阳能路灯控制器的工作过程为：1、微控单元通过太阳能电池板监测电路模块获知太阳能电池板的输出电压。2、微控单元通过预设程序判断：如果太阳能电池板输出电压大于蓄电池的额定电压，则微控单元发出指令使支路控制开关模块直接将充电回路中主路与第一支路接通，进行充电，同时脉宽调制式放电开关控制电路模块断开蓄电池的工作回路；如果太阳能电池板输出电压小于蓄电池的额定电压V1，但大于电压设定值V2，则微控单元发出指令使支路控制开关模块将充电回路中主路与第二支路接通，对蓄电池进行升压后充电；同时脉宽调制式放电开关控制电路模块断开蓄电池的工作回路；如果太阳能电池板输出电压小于电压设定值V2，则微控单元发出指令使支路控制开关模块将充电回路中主路与第一支路和第二支路均断开，进而断开太阳能电池板与蓄电池的连接，停止充电；同时脉宽调制式放电开关控制电路模块接通蓄电池的工作回路，节能灯具开启。3、在充电过程中，微控单元通过充电电流监测电路模块和蓄电池电压监测电路模块监测蓄电池的充电电流和电压，根据监测结果判断充电情况，出现过充电时，微控单元发送指令控制支路控制开关模块将充电回路断开，防止过充电。4、微控单元通过蓄电池电压监测电路模块和放电电流监测电路模块监测蓄电池的电压与放电电流，根据蓄电池的电压和放电电流大小，按预定的程序控制工作回路中脉宽调制式放电开关控制电路模块的控制信号占空比，采用通过脉冲宽度控制的方式控制工作回路电流大小，确保电能的合理运用和亮灯时间。同时可根据监测工作回路电流大小监测灯具工作情况，对过流短路等情况进行保护。
在本发明的路灯控制系统中，太阳能路灯控制器中还设置有通信模块，通信模块定时向局域点控制单元发送本太阳能路灯控制器的工作情况信号；每个局域点控制单元通过局域通信模块获知所关联的各个太阳能路灯控制器工作信号，并通过公用移动通信平台向控制中心发送各个点的工作信息。其中所述通信模块的设计原则为：发射方向固定、功率仅满足两个控制器之间的需要、半双工，能够对相邻节点的信息进行转发。值得指出的是，本技术方案中所述各电路模块和通信模块独立开后，均为电子通信领域普通常识，即本电子通信领域普通技术人员均无需付出创造性劳动即可设计出满足功能要求的相关电路模块和通信模块。
本发明的优点为：
1、本发明中采用了微控单元对各电路模块和电路开关进行控制，达到了精确控制的目的；同时软硬件相结合设计，即使安装完成后也可根据安装地区和各季节的天气特点对各种参数进行更改，使控制更加精确，更好地达到节能目的。
2、由于对充放电情况进行了全面的监控，能确保灯具的亮灯时间并有效节约能量，保证各季节夜间均不熄灯。
3、本发明中，还公开了一种基于此太阳能路灯控制器的控制系统，通过多个局域点控制单元进行转发，在通过设置的控制中心，可对系统中的各太阳能路灯控制器统一实现远程监控和参数设定，使其利于监控和管理，大大提高了管理效率。
4、本发明的太阳能路灯控制系统，还可以方便的连接到网络上，符合物联网的发展方向。
【附图说明】
图1为本发明单个太阳能路灯控制器的电路结构图。
图2为路灯控制系统的系统结构图。
图3为局域点控制单元构成图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为单个太阳能路灯控制器的电路结构图。图中，细实线表示电路路线，双点划线表示信号线路，双点划线中箭头表示信号传递方向。如图1所示，一种太阳能路灯控制器，包括：
太阳能电池板1，用于吸收太阳光并转换为电能；
蓄电池4，所述蓄电池4与太阳能电池板1连接形成充电回路，该充电回路中并联设置有第一支路和第二支路，其中第一支路直接与蓄电池4相连，第二支路通过一升压电路模块3与蓄电池4相连，两支路与回路的主路之间通过一支路控制开关模块2连接，在主路中还设置有充电电流监测电路模块9；所述支路控制开关模块2，用于接收微控单元12的工作指令并控制第一支路和第二支路的接通切换和断开；所述充电电流监测电路模块9用于监测充电回路电流并发送监测信号至微控单元12；
节能灯具10，所述节能灯具10与蓄电池4连接形成工作回路，该工作回路中还串联有一个脉宽调制式放电开关控制电路模块6和一个放电电流监测电路模块8；所述脉宽调制式放电开关控制电路模块6用于接收微控单元12的工作指令并控制工作回路的电流大小和通断，所述放电电流监测电路模块8用于监测工作回路电流并发送监测信号至微控单元12；
蓄电池电压监测电路模块7，所述蓄电池电压监测电路模块7并联设置于蓄电池4两端，用于监测蓄电池4电压；
太阳能电池板监测电路模块5，所述太阳能电池板监测电路模块5并联设置于太阳能电池板1两端，用于监测太阳能电池板1电压；
微控单元12，所述微控单元12分别与太阳能电池板监测电路模块5、充电电流监测电路模块9、蓄电池电压监测电路模块7和放电电流监测电路模块8连接接收信号进行监测，并分别与支路控制开关模块2和脉宽调制式放电开关控制电路模块6连接发送工作指令。
还包括一个通信模块11，所述通信模块11与微控单元12相连，用于向局域点控制单元发送工作信号，并可接受局域点控制单元发送的工作指令。
基于上述太阳能路灯控制器可得到的一种路灯控制系统，如图2所示，所述路灯控制系统包括一个控制中心、多个与控制中心通信连接的局域点控制单元、和若干含通信模块的太阳能路灯控制器，其中每个局域点控制单元可接收其局域范围内的太阳能路灯控制器信息并统一发送至控制中心，也可接受控制中心的工作指令发送至局域范围内的太阳能路灯控制器中，故可便于操作者在控制中心进行远程监控和参数设定。
局域点控制单元的构成如图3所示，包括一个控制模块15、一个局域通信模块16和一个公用移动通信平台17，所述局域点控制单元通过局域通信模块16获知对应的多个太阳能路灯控制器的通信模块发送的工作信号，并通过公用移动通信平台17转发至控制中心；也可通过局域通信模块16接受控制中心指令并通过公用移动通信平台17转发至局域范围内的太阳能路灯控制器中。