CN201919208U - 一种太阳能led路灯的节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能LED路灯的节能控制装置，包括太阳能光伏电池和LED光源；在所述太阳能光伏电池和所述LED光源之间，顺次串接有控制电路和LED驱动电路。本实用新型所述太阳能LED路灯的节能控制装置，可以克服现有技术中电能耗费量大、成本高和使用寿命短等缺陷，以实现电能耗费量小、成本低和使用寿命长的优点。

Description

一种太阳能LED路灯的节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及户外照明领域，具体地，涉及一种太阳能LED路灯的节能控制装置。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）作为一种半导体元器件，LED因其工作时产生的热量较少，发光效率较高，被视为冷光源；与传统的白炽灯和荧光灯相比，LED路灯的节电效率可以达到90%以上；LED作为冷光源，散热量较小，具有高效低耗、节能环保和寿命长的优点，越来越受到世界各国的重视。

目前，在节能和环保的大环境下，为了节约电能，道路照明系统中采用LED路灯，并采用太阳能光伏发电，对道路进行绿色照明，具有很大的节能效果，对于节能减排和改善环境具有重要意义。

但是，这种LED路灯一般采用光控，傍晚时点亮LED路灯，黎明时熄灭LED路灯；在夜间，LED路灯完全利用电能工作，若整个夜间LED路灯一直处于点亮状态，道路上已无行人时也处于点亮状态，则需要消耗大量电能。

另一方面， LED路灯整个夜间都处于点亮状态，LED会因为长时间工作产生热量，造成半导体元器件工作的不稳定性，产生光衰，长期如此，会使LED路灯的使用寿命剧减。

综上所述，在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺陷：

⑴电能耗费量大：LED路灯整个夜间都处于点亮状态，需要消耗大量电能；

⑵成本高：LED路灯整个夜间都处于点亮状态，LED路灯中太阳能电池和蓄电池的配套成本较高；

⑶使用寿命短：LED路灯整个夜间都处于点亮状态，难免产生热量，长久积聚的热量会使LED提前光衰，路灯的使用寿命剧减。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种太阳能LED路灯的节能控制装置，以实现电能耗费量小、成本低和使用寿命长的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能LED路灯的节能控制装置，所述装置包括太阳能光伏电池和LED光源；在所述太阳能光伏电池和所述LED光源之间，顺次串接有控制电路和LED驱动电路。

进一步地，所述装置还包括用于为所述路灯提供电能的蓄电池。

进一步地，所述LED光源包括多组LED。

进一步地，所述LED驱动电路包括结构相同的多个驱动支路。

进一步地，在所述多个驱动支路中，单个驱动支路包括顺次串联的正电源、第一限流电阻、第一发光二极管和第一驱动场效应管；所述第一发光二极管的阴极与所述第一驱动场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的源极接地。

进一步地，所述单个驱动支路还包括第一保护稳压二极管，所述第一保护稳压二极管的阴极连接到所述第一驱动场效应管的栅极、阳极接地。

进一步地，所述单个驱动支路还包括第一隔离电阻，所述第一隔离电阻的一端连接至所述第一保护稳压二极管与所述第一驱动场效应管的公共端、另一端连接至所述控制电路。

进一步地，所述控制电路包括用于通过单片机程序、控制所述LED驱动电路工作状态的单片机控制电路，所述LED驱动电路的输入端连接至所述单片机控制电路。

本实用新型各实施例的太阳能LED路灯的节能控制装置，包括太阳能光伏电池和LED光源，在太阳能光伏电池和LED光源之间设有控制电路和LED驱动电路；其中，LED光源包括具有不同发光角度的多个大功率LED，多个大功率LED分组排列，在满足道路照明的同时，可以避免由于安装透镜带来的亮度损耗；LED驱动电与每个LED对应的驱动支路，每个驱动支路用于驱动对应的LED；控制电路是51单片机电路，具有关控和时间控制功能，用于实现该太阳能LED路灯的节能控制装置的光控功能和时间控制功能，其中，光控功能可以使太阳能LED路灯黄昏时自动开启、进行照明，黎明时自动关闭第一保护稳压二极管ZD1第一保护稳压二极管ZD1；时间控制功能可以使LED光源分组后、进行变光节能控制，太阳能LED路灯点亮后，在照明过程中，照明状态受单片机程序预定的时间控制，工作在全光照明、弱光照明和熄灯休眠三种状态，以这三种照明状态对道路进行节能照明，可以省去不必要的电能消耗，节约电能，降低LED路灯中太阳能电池和蓄电池的配套成本；从而可以克服现有技术中电能耗费量大、成本高和使用寿命短的缺陷，以实现电能耗费量小、成本低和使用寿命长的优点。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型太阳能LED路灯的节能控制装置的工作原理框图；

图2为根据本实用新型太阳能LED路灯的节能控制装置中LED驱动电路的电路原理图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-太阳能光伏电池；2-蓄电池；3-控制电路；4-LED驱动电路；5-第一组LED；6-第二组LED；7-第三组LED；R1-第一隔离电阻；R2-第二隔离电阻；R3-第三隔离电阻；R4-第一限流电阻；R5-第二限流电阻；R6-第三限流电阻；LD1-第一发光二极管；LD2-第二发光二极管；LD3-第三发光二极管；MF1-第一驱动场效应管；MF2-第二驱动场效应管；MF3-第三驱动场效应管；ZD1-第一保护稳压二极管；ZD2-第二保护稳压二极管；ZD3-第三保护稳压二极管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型实施例，提供了一种太阳能LED路灯的节能控制装置。如图1和图2所示，本实施例包括太阳能光伏电池1，LED光源包括第一组LED 5、第二组LED 6和第三组LED 7，蓄电池2，控制电路3和LED驱动电路4；其中，LED光源包括多组LED，多组LED包括多个大功率LED，多个大功率LED按3-6只一组的分组方式进行排列；控制电路3包括51单片机控制电路。

如图2所示，在本实施例中，LED光源包括三组LED，三组LED包括第一组LED 5、第二组LED 6和第三组LED 7，三组LED包括多个大功率LED，多个大功率LED按照3-6只一组的分组方式进行排列中的任意三组，V1为第一组来自51单片机控制电路的控制信号，V2为第二组来自51单片机控制电路的控制信号，V3为第三组来51自单片机控制电路的控制信号，V1、V2和V3的工作状态由51单片机控制电路的程序控制；51单片机控制电路通过设定的时间、通过在不同时间段分别控制第一组LED 5、第二组LED 6和第三组LED 7的点亮与熄灭，从而起到变光节能控制的目的。

进一步的，LED驱动电路4包括结构相同的三个驱动支路，三个驱动支路的电源端同时连接到正电源+VCC。

其中，第一驱动支路包括第一隔离电阻R1、第一驱动场效应管MF1、第一发光二极管LD1、第一限流电阻R4和第一保护稳压二极管ZD1，第一隔离电阻R1的一端连接至51单片机控制电路的输出控制信号V1、另一端连接到第一驱动场效应管MF1的栅极，第一驱动场效应管MF1的漏极连接到第一发光二极管LD1的阴极、源极接地，第一限流电阻R4连接在第一发光二极管LD1的阳极和正电源+VCC之间；第一保护稳压二极管ZD1的阴极连接到第一隔离电阻R1和第一驱动场效应管MF1的公共端之间、阳极接地。

同理，第二驱动支路包括第二隔离电阻R2、第二驱动场效应管MF2、第二发光二极管LD2、第二限流电阻R5和第二保护稳压二极管ZD2，第二隔离电阻R2的一端连接至51单片机控制电路的输出控制信号V2、另一端连接到第二驱动场效应管MF2的栅极，第二驱动场效应管MF2的漏极连接到第二发光二极管LD2的阴极、源极接地，第二限流电阻R5连接在第二发光二极管LD2的阳极和正电源+VCC之间；第二保护稳压二极管ZD2的阴极连接到第二隔离电阻R2和第二驱动场效应管MF2的公共端之间、阳极接地。

同理，第三驱动支路包括第三隔离电阻R3、第三驱动场效应管MF3、第三发光二极管LD3、第三限流电阻R6和第三保护稳压二极管ZD3，第三隔离电阻R3的一端连接至51单片机控制电路的输出控制信号V3、另一端连接到第三驱动场效应管MF3的栅极，第三驱动场效应管MF3的漏极连接到第三发光二极管LD3的阴极、源极接地，第三限流电阻R6连接在第三发光二极管LD3的阳极和正电源+VCC之间；第三保护稳压二极管ZD3的阴极连接到第三隔离电阻R3和第三隔离电阻R3的公共端之间、阳极接地。

进一步的，控制电路3是51单片机控制电路，具有光控和时间控制功能，用于实现该太阳能LED路灯的节能控制装置的光控功能和时间控制功能。其中，光控功能可以使太阳能LED路灯黄昏时自动开启、进行照明，黎明时自动关闭；时间控制功能可以使LED光源分组后、进行变光节能控制。太阳能LED路灯点亮后，在照明过程中，照明状态受单片机程序预定的时间控制，工作在全光照明、弱光照明和熄灯休眠三种状态，以这三种照明状态对道路进行节能照明，可以有效减少电能消耗，节约电能，降低LED路灯中太阳能电池1和蓄电池2的配套成本。

在本实施例中，运用太阳能光伏发电技术、大功率白光LED光源、以及单片机技术，采用太阳能光伏电源与LED光源、以及控制照明光源工作状态的模式组成太阳能LED路灯的节能控制装置，实现节能降耗；进一步的，该太阳能LED路灯的节能控制装置，可广泛用于太阳能LED照明的各类灯具中。

综上所述，本实用新型各实施例的太阳能LED路灯的节能控制装置，通过对LED光源进行分组变光，实现节能控制，可以有效节约太阳能LED路灯不必要的电能消耗，降低太阳能LED路灯中太阳能电池和蓄电池的配套成本；从而可以克服现有技术中电能耗费量大、成本高和使用寿命短的缺陷，以实现电能耗费量小、成本低和使用寿命长的优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述装置包括太阳能光伏电池和LED光源；在所述太阳能光伏电池和所述LED光源之间，顺次串接有控制电路和LED驱动电路。

2.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述装置还包括用于为所述路灯提供电能的蓄电池。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述LED光源包括多组LED。

4.根据权利要求3所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述LED驱动电路包括结构相同的多个驱动支路。

5.根据权利要求4所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，在所述多个驱动支路中，单个驱动支路包括顺次串联的正电源、第一限流电阻、第一发光二极管和第一驱动场效应管；

所述第一发光二极管的阴极与所述第一驱动场效应管的漏极连接，所述第一场效应管的源极接地。

6.根据权利要求5所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述单个驱动支路还包括第一保护稳压二极管，所述第一保护稳压二极管的阴极连接到所述第一驱动场效应管的栅极、阳极接地。

7.根据权利要求6所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述单个驱动支路还包括第一隔离电阻，所述第一隔离电阻的一端连接至所述第一保护稳压二极管与所述第一驱动场效应管的公共端、另一端连接至所述控制电路。

8. 根据权利要求1所述的太阳能LED路灯的节能控制装置，其特征在于，所述控制电路包括用于通过单片机程序、控制所述LED驱动电路工作状态的单片机控制电路，所述LED驱动电路的输入端连接至所述单片机控制电路。

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