[发明专利]一种太阳能供电的智能化LED照明系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明系统，尤其是一种给户外广告牌用的太阳能供电的LED照明系统。

背景技术

高速广告牌的设立有两个作用：(1)是展示当地的一个窗口。大部分广告牌集中在高速出入口或离城市比较近的地方，一般是当地强势企业和特色产品的广告。高速公路尤其是国家干线公路车辆来自全国各地，于是在城市出入口附近的广告，成了当地的城市名片。(2)为整齐划一的高速公路增添了一些色彩。在高速公路上行驶，沿途雷同的风景容易让司机和乘客感到乏味，不时出现的广告牌为司机和乘客提供了一点乐趣。

目前，户外广告牌的晚上照明一般采用射灯(投射泛光灯)，其中使用较多的是高压钠灯射灯或金卤灯，也有部分开始采用LED射灯。针对高速广告牌是否需要采用夜间照明(打灯)，广告牌的价格也会有所不同，一般要采用夜间照明的价格为2万左右。采用高压钠灯作为主要光源时，存在耗电大运行成本高、寿命短故障率高、电缆施工复杂、安全系数低、维护管理成本高、光污染严重等许多问题，若与太阳能相结合，过高的功率增加了太阳能电池板的成本和系统变换器的成本。

发明内容

本发明针对上述存在的缺陷，提供一种给户外广告牌用的太阳能供电的LED照明系统，能有效降低使用和维护成本，使用寿命长。

一种太阳能供电的智能化LED照明系统，其特征在于包括电源电路和控制电路，所述的电源电路包括依次连接的太阳能电池板、充电控制器、蓄电池组和LED灯具模组；所述的控制电路包括与蓄电池组相接的蓄电池电压检测电路，用于控制LED灯具模组发光的微机控制系统和光敏检测装置，所述的光敏检测装置和蓄电池电压检测电路均接入微机控制系统。太阳能电池板白天接收太阳光能量，输出电流和电压可变信号。充电控制器一方面给蓄电池组进行充电，另一方面实现对太阳能电池板的最大功率跟踪(MPPT)，将多余的太阳能电池板能量提供给LED灯具模组。蓄电池组白天由太阳能进行充电以补充能量，晚上或阴雨天气给LED灯具模组供电。蓄电池电压检测电路对蓄电池电压进行检测，输出信号送入到微机控制系统。微机控制系统根据检测到的蓄电池电压调整LED灯具的工作模式，另一方面防止蓄电池组过放。光敏检测装置检测外部光强，输出信号送入到微机控制系统。微机控制系统根据检测到的外部光强，决定LED灯具的开启工作和关断时间。

所述的LED灯具模组包括LED灯具和具有PWM调光功能的LED驱动电路。

利用上述智能化LED照明系统，所述的微机控制系统每隔固定时段定时产生脉宽可调的脉冲信号对LED灯具进行调光以降低LED的功率。

当光敏检测装置检测到天黑后，由微机控制系统控制LED灯具开启后4小时内满功率输出，4小时候后LED灯具输出功率减半，再4小时后LED灯具输出功率再减半，直至光敏检测装置检测到天亮后，LED灯具关闭，光敏检测装置检测到天黑后LED灯具又满功率开启，如此循环。灯开启之后4小时属于车流高峰期，此周期内LED灯具满功率输出，之后随着车流量下降，逐步降低照明功率。采用上述控制策略可实现以天为单位LED灯具总的能量的减少一半左右，即太阳能电池板和蓄电池组容量减少一半左右，从而降低了系统总的初始成本以及后续维护成本。上述控制策略可根据实际需求进行变化及进一步优化。

本发明有益效果是：

1.系统可以方便地安装在普通市电无法送达的广告牌所在地，尤其适用于高速公路、国道、省道两侧及城市郊区、农村等不便于输送配电的场所，极大地有助于广告运营商的市场开发和增加收益。

2.节约了大量的初始硬件投入和施工成本；节约了大量的电费等运行使用费用。

3.系统维护成本低，使用寿命长；系统安全、环保、无安全隐患；施工可以不再需要广告运营商与市政电力等政府部门之间进行繁杂的审批手续。

附图说明：

图1为本发明的电路系统框图；

图2为本发明的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明内容作进一步说明。

如图1所示，太阳能供电的户外广告牌的LED照明系统包括电源电路和控制电路两部分。电源电路包括依次连接的太阳能电池板101、充电控制器102、蓄电池组103和LED灯具模组104。LED灯具模组104包括LED灯具和具有PWM调光功能的LED驱动电路。控制电路包括与蓄电池组103相接的蓄电池电压检测电路201，用于控制LED灯具模组104发光的微机控制系统202和光敏检测装置203，光敏检测装置203和蓄电池电压检测电路201均接入微机控制系统。