[发明专利]一种基于光伏发电的太阳能LED路灯控制系统及其方法

权利要求书

1.一种基于光伏发电的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于：包括LED路灯控制器、太阳能电池板、第一开关管、第二开关管、蓄电池和LED路灯，LED路灯控制器通过光照度传感器采集光照信息，LED路灯控制器与太阳能电池板相连接用于采集太阳能电池板的电压，LED路灯控制器通过第一开关管、第二开关管与蓄电池相连接用于控制蓄电池的充放电，LED路灯控制器通过电压采集模块和温度传感器与蓄电池相连接实现蓄电池电压及温度采集，该蓄电池的输入端通过第一开关管与太阳能电池板相连接，该蓄电池的输出端通过第二开关管与LED路灯相连接为其供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于光伏发电的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于：所述的LED路灯控制器包括CPU单元、电源与复位模块、电压采集模块、温度采集模块、光照度传感器和输出控制快模块，CPU单元分别和电源与复位模块、电压采集模块、温度采集模块、光照度传感器、输出控制快模块相连接，该输出控制模块控制与蓄电池及LED路灯相连接实现对蓄电池充电以及驱动LED路灯的功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于光伏发电的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于：所述的太阳能电池板采用多晶硅太阳能电池板CETC48.150；所述的蓄电池采用铅酸蓄电池LCX12120ST；所述的第一开关管、第二开关管采用IRF530N；所述的温度传感器采用可编程温度传感器DS18B20；所述的光照度传感器采用TSL256x。

4.根据权利要求2所述的一种基于光伏发电的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于：所述的CPU单元采用ATxmega256A3BU芯片，该CPU单元通过I2C总线连接方式与温度采集模块、光照度传感器相连接。

5.一种如权利要求1至4任一项所述LED路灯控制系统的控制方法，其特征在于，包括蓄电池充电控制方法和LED路灯驱动控制方法,其中：

蓄电池充电控制方法包括以下步骤：

步骤1：CPU单元根据光照度传感器的光照度判断是否是白天，是则执行对蓄电池充电，否则就结束；

步骤2：CPU单元根据温度传感器采集蓄电池的环境温度对蓄电池进行温度补偿；

步骤3：充电过程中实时检测蓄电池电压并进行温度补偿，在11.2V过欠压点至13.6V浮充点采用高占空比充电，浮充点13.6V～14.4V之间采用低占空比浮充；14.4V～14.8V之间采用超低占空比浮充，达到14.8V则终止充电；

LED路灯驱动控制方法包括以下步骤：

步骤1：CPU单元根据光照度传感器的光照度判断是否是黑夜，是则执行对LED路灯的驱动，否则就结束；

步骤2：CPU单元根据温度传感器采集蓄电池的环境温度对蓄电池进行温度补偿；

步骤3：在蓄电池电压高于13.6V时，用低于额定电流25％的电流驱动LED路灯；在蓄电池电压处于12.5V～13.6V之间时，用低于额定电流20％电流驱动LED路灯；蓄电池电压处于12V～12.5V之间时，用低于额定电流15％电流驱动LED路灯；蓄电池电压低于12V时，停止驱动LED路灯。

6.根据权利要求5所述的一种基于光伏发电的太阳能LED路灯控制系统，其特征在于：所述步骤2对蓄电池进行温度补偿后得到电压为：

Ue＝U+(t-25)f

U为实际测量到的电压，t为温度传感器测到的环境温度，f为温度补偿系数，Ue为补偿后的电压值。