CN102487565A - 太阳能led楼道照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能LED楼道照明装置，包括太阳能电池板、主控制板、蓄电池、若干LED照明灯具和若干控制传感器组；太阳能电池板置于楼顶；各层楼道上至少安装有一LED照明灯具和一组控制传感器组；太阳能电池板通过主控制板对蓄电池充电；蓄电池供电于各LED照明灯具；各控制传感器组分别独立传信于主控制板；主控制板分别控制各LED照明灯具的亮灭；主控制板上集成有单片机。由太阳能对蓄电池独立充电，不受市电影响，在火灾或自然事故发生或市电出现故障时依然可正常使用楼道LED照明灯具；由锂电保护板对蓄电池进行过充、过放、过流及过温保护；采用声控、光控及红外控制传感器感应楼道人员走动及环境光亮，于夜间实现人来灯亮，人走灯熄的功能。
Description
技术领域
本发明属照明技术领域，尤其涉及一种太阳能LED楼道照明装置。
背景技术
目前的楼道照明系统大部分采用的是普通电力照明，由于节能灯的启动电流大，控制器无法解决这个问题，所以只能采用白炽灯；并且光控系统是通过阳光透过透光孔照射到光敏电阻上来实现的，透光孔上很容易堆积灰尘，导致光控不准确，有白天启动照明的可能性；声控系统安装时间长则会不灵敏，影响居民的生活质量；同时，楼道走廊属于公共区域，对于老楼旧楼由于输电电线疏于检查、管理也存在安全隐患。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种太阳能LED楼道照明装置，安全可靠，节能，发光体寿命长，灵敏度高，可与建筑形成一体化。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种太阳能LED楼道照明装置，包括太阳能电池板、主控制板、蓄电池、若干LED照明灯具和若干控制传感器组；所述太阳能电池板置于楼顶；各层楼道上皆至少安装有一LED照明灯具和一组控制传感器组；该太阳能电池板通过主控制板对蓄电池充电；蓄电池供电于各LED照明灯具；各控制传感器组分别独立传信于主控制板；主控制板分别控制各LED照明灯具的亮灭；该主控制板上集成有单片机。
作为本发明的进一步改进，所述蓄电池通过锂电保护板供电于主控制板，该锂电保护板对蓄电池进行过充、过放、过流及过温保护。
作为本发明的进一步改进，所述控制传感器组由分别独立传信于主控制板的声控传感器、光控传感器和红外控制传感器构成，采用声光控制与红外遥感控制相结构，能更好地感应楼道人员走动及环境光亮度，使用更方便合理。
作为本发明的进一步改进，所述太阳能电池板通过主控制板对蓄电池充电的结构为：所述主控制板上集成有充电控制场效应管，该充电控制场效应管的源极和漏极对应连通太阳能电池板的输出端至蓄电池的正极，该充电控制场效应管的栅极受单片机信号输出控制。该充电控制场效应管可为N沟道MOSFET，也可为P沟道MOSFET；因MOSFET的源极、漏极的PN结构造相同，仅为连接于电路后确定出源、漏极；N沟道MOSFET的漏极接高电位；P沟道MOSFET的源极接高电位，故此处对具体接法不再做详细叙述。
作为本发明的进一步改进，所述主控制板分别控制各LED照明灯具的亮灭的结构为：所述主控制板上集成有与LED照明灯具数量相同的若干场效应管，各场效应管的源极和漏极对应接通电池组的正极至各LED照明灯具的供电端，各场效应管的栅极分别独立受单片机信号输出控制。同样，该场效应管可为N沟道MOSFET，也可为P沟道MOSFET。
作为本发明的进一步改进，所述蓄电池供电于各LED照明灯具的结构为：所述主控制板上集成有直流稳压电源形成模块，该直流稳压电源形成模块连通蓄电池的正极至各LED照明灯具的供电端；该直流稳压电源形成模块将蓄电池的供电电压转换为LED照明灯具的工作电压(本例中为DC12V)。
作为本发明的进一步改进，所述太阳能电池板上设有光源自动跟踪装置，可提高太阳能的使用效率。
作为本发明的进一步改进，所述蓄电池为磷酸铁锂电池，具有放点倍率大、能量密度高、安全可靠、循环寿命长等特点。
本发明的有益效果是：采用太阳能对蓄电池独立充电，不受市电影响，在火灾或自然事故发生或市电出现故障停用时依然可以正常使用楼道LED照明灯具；采用锂电保护板对蓄电池进行过充、过放、过流及过温保护；采用声控、光控及红外控制传感器感应楼道人员走动及环境光亮度，于夜间实现人来灯亮，人走灯熄的功能。
附图说明
图1为本发明的原理框架示意图；
图2为本发明实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
实施例：一种太阳能LED楼道照明装置，包括太阳能电池板1、主控制板2、蓄电池3、若干LED照明灯具LED1、LED2、……、LEDn、和若干控制传感器组5；所述太阳能电池板1置于楼顶；各层楼道上皆至少安装有一LED照明灯具和一组控制传感器组；该太阳能电池板1通过主控制板2对蓄电池3充电；蓄电池3供电于各LED照明灯具；各控制传感器组分别独立传信于主控制板2；主控制板2分别控制各LED照明灯具的亮灭；该主控制板2上集成有单片机MCU。
所述蓄电池3通过锂电保护板4供电于主控制板2，该锂电保护板4对蓄电池3进行过充、过放、过流及过温保护。
所述控制传感器组由分别独立传信于主控制板2的声控传感器51、光控传感器52和红外控制传感器53构成，采用声光控制与红外遥感控制相结构，能更好地感应楼道人员走动及环境光亮度，使用更方便合理。
所述太阳能电池板1通过主控制板2对蓄电池3充电的结构为：所述主控制板2上集成有充电控制场效应管MOS1，该充电控制场效应管MOS1的源极S和漏极D对应连通太阳能电池板1的输出端至蓄电池3的正极，该充电控制场效应管MOS1的栅极G受单片机MCU信号输出控制。该充电控制场效应管MOS1可为N沟道MOSFET，也可为P沟道MOSFET；因MOSFET的源极、漏极的PN结构造相同，仅为连接于电路后确定出源、漏极；N沟道MOSFET的漏极D接高电位；P沟道MOSFET的源极S接高电位，故此处对具体接法不再做详细叙述。
所述主控制板2分别控制各LED照明灯具的亮灭的结构为：所述主控制板2上集成有与LED照明灯具数量相同的若干场效应管MOS2，各场效应管MOS2的源极S和漏极D对应接通电池组3的正极至各LED照明灯具的供电端，各场效应管MOS2的栅极G分别独立受单片机MCU信号输出控制。同样，该场效应管MOS2可为N沟道MOSFET，也可为P沟道MOSFET。
所述蓄电池3供电于各LED照明灯具的结构为：所述主控制板2上集成有直流稳压电源形成模块6，该直流稳压电源形成模块6连通蓄电池3的正极至各LED照明灯具的供电端；该直流稳压电源形成模块6将蓄电池3的供电电压转换为LED照明灯具的工作电压(本例中为DC12V)。
所述太阳能电池板1上设有光源自动跟踪装置，可提高太阳能的使用效率。
所述蓄电池3为磷酸铁锂电池，具有放点倍率大、能量密度高、安全可靠、循环寿命长等特点。
结合图2对本实施例主要功能原理进行介绍：
蓄电池充电：太阳能电池板1放置于楼顶，接收太阳光，采用光源自动跟踪装置，使太阳能电池板1始终向着阳光强的方向倾斜，有效的提高太阳能利用效率。充电受单片机MCU控制，采用PWM脉宽调制方式，CC/CV输出，单片机MCU根据电池电压、温度等数据来决定充电电流，使充电符合蓄电池充电U/I曲线。当蓄电池3充饱后，切断充电控制场效应管MOS1，停止充电。
LED照明：每层楼的楼道都有声控、光控、红外控制传感器51、52、53，晚间当光线弱到一定程度后，出现声音振动信号或红外感应信号后，单片机MCU控制该通道的LED灯打开，在约1分钟之内没有再次出现声音振动信号或红外感应信号时，单片机MCU控制该通道的LED灯灭。光控传感器52使用光敏电阻，红外控制传感器53使用红外发光LED和红外接收器。单片机MCU通过控制对应的场效应管MOS2的导通和截止打开或关闭相应的LED。
直流稳压电源形成模块：将电池电压通过DC/DC转换成12V电压，给LED供电。
4S锂电保护板：对磷酸铁锂蓄电池进行过充、过放、过流、过温保护等功能。
主要电器参数：
1、LED照明电压：DC 12±0.5V
2、LED照明功率范围：2-10W
3、太阳能电池板电压：20-24V
4、太阳能电池板充电电流：＜6A
5、蓄电池充电方式：CC/CV
6、锂电过充保护(单颗)：3.9±0.025V
7、锂电过放保护(单颗)：2.0±0.025V
8、锂电过电流保护：30±5V
9、负载最大功率：200W
10、LED控制方式：声控，光控，红外感应。
性能特点：
1.声控、光控，红外感应控制相结和，使用更方便合理。
2.采用光源自动跟踪技术，提高了太阳能使用效率。
3.应用LED作为光源，具有节能，使用寿命长等特点。
4.应用磷酸铁锂作为蓄电池，具有放电倍率大，能量密度高，安全可靠，循环寿命长等特点。
Claims (8)
1.一种太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：包括太阳能电池板(1)、主控制板(2)、蓄电池(3)、若干LED照明灯具(LED1、LED2、……、LEDn)和若干控制传感器组(5)；所述太阳能电池板(1)置于楼顶；各层楼道上皆至少安装有一LED照明灯具和一组控制传感器组；该太阳能电池板(1)通过主控制板(2)对蓄电池(3)充电；蓄电池(3)供电于各LED照明灯具；各控制传感器组分别独立传信于主控制板(2)；主控制板(2)分别控制各LED照明灯具的亮灭；该主控制板(2)上集成有单片机(MCU)。
2.根据权利要求1所述的太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：所述蓄电池(3)通过锂电保护板(4)供电于主控制板(2)。
3.根据权利要求1所述的太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：所述控制传感器组由分别独立传信于主控制板(2)的声控传感器(51)、光控传感器(52)和红外控制传感器(53)构成。
4.根据权利要求1所述的太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：所述太阳能电池板(1)通过主控制板(2)对蓄电池(3)充电的结构为：所述主控制板(2)上集成有充电控制场效应管(MOS1)，该充电控制场效应管(MOS1)的源极(S)和漏极(D)对应连通太阳能电池板(1)的输出端至蓄电池(3)的正极，该充电控制场效应管(MOS1)的栅极(G)受单片机(MCU)信号输出控制。
5.根据权利要求1所述的太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：所述主控制板(2)分别控制各LED照明灯具的亮灭的结构为：所述主控制板(2)上集成有与LED照明灯具数量相同的若干场效应管(MOS2)，各场效应管(MOS2)的源极(S)和漏极(D)对应接通电池组(3)的正极至各LED照明灯具的供电端，各场效应管(MOS2)的栅极(G)分别独立受单片机(MCU)信号输出控制。
6.根据权利要求1所述的太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：所述蓄电池(3)供电于各LED照明灯具的结构为：所述主控制板(2)上集成有直流稳压电源形成模块(6)，该直流稳压电源形成模块(6)连通蓄电池(3)的正极至各LED照明灯具的供电端；该直流稳压电源形成模块(6)将蓄电池(3)的供电电压转换为LED照明灯具的工作电压。
7.根据权利要求1或4所述的太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：所述太阳能电池板(1)上设有光源自动跟踪装置。
8.根据权利要求1、2、4或5所述的太阳能LED楼道照明装置，其特征在于：所述蓄电池(3)为磷酸铁锂电池。
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