專利名稱：智能型太陽能廣告牌的電源切換控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廣告牌，更具體的說是一種智能型太陽能廣告牌的電源切換控制裝置。
背景技術：
近幾十年來，太陽能利用技術在研究開發(fā)、商業(yè)化生產、市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展，并且在市場需求下，無論從發(fā)電、取暖、供水還是從各種各樣的太陽能動力裝置來看，太陽能產品的利用已進入實用階段，太陽能廣告牌也是這其中的一種。目前的太陽能廣告牌主要有以下缺點(1)太陽能利用率低致使功率偏小，負載耗能大；(2)目前的直板式太陽能跟蹤器設計簡單且太陽能的吸收量相對較多，但直板式在轉動時根據(jù)應有的轉動要求，會造成產品安裝空間增大，成本也大，并且影響城市景觀；(3)長陰雨天蓄電池蓄電不足影響廣告牌正常工作；(4)控制系統(tǒng)分散，沒有系統(tǒng)一體化等。
發(fā)明內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種結構簡單、節(jié)能環(huán)保、能通過系統(tǒng)智能控制的智能型太陽能廣告牌的電源切換控制裝置。本實用新型解決上述的技術問題的技術方案是包括光電板、太陽能控制器、穩(wěn)壓直流電源變換器、蓄電池、照度及市電切換智能控制器和LED負載，所述的光電板與太陽能控制器的輸入端連接，太陽能控制器的輸出端與蓄電池連接，蓄電池與照度及市電切換智能控制器連接，所述的穩(wěn)壓直流電源變換器的輸入端接收交流電，輸出端與照度及市電切換智能控制器連接，所述的照度及市電切換智能控制器與LED負載連接。進一步，所述的照度及市電切換智能控制器包括市電自動切換電路、驅動放大器、 MCU主控制器、光敏傳感器和信號放大器，所述的光敏傳感器與信號放大器連接，信號放大器與MCU主控制器連接，MCU主控制器與驅動放大器連接，驅動放大器通過MOS管與LED負載連接，所述的市電自動切換電路與LED負載連接。進一步，所述的市電自動切換電路包括運算放大器、MOS管Ql和MOS管Q2，所述的 MOS管Ql和MOS管Q2的漏極分別與運算放大器的輸出端連接，MOS管Ql的柵極通過蓄電池與運算放大器的正輸入端連接，MOS管Q2的漏極通過穩(wěn)壓直流變換器與運算放大器的負輸入端連接，所述MOS管Ql的漏極和MOS管Q2的柵極分別與照度控制及LED負載連接。由于采用上述技術方案，本實用新型的有益效果是(1)由于太陽能光電板結構采用梯形折疊轉軸連接方式，可根據(jù)當?shù)氐乩砦恢渺`活調整支架，使采光角度最優(yōu)，進而節(jié)省了空間和增加了單位面積太陽光的吸收量，實現(xiàn)了單位面積光伏發(fā)電效率的提升。(2)采用智能控制系統(tǒng)，適應了市場需求，實現(xiàn)了綠色節(jié)能，智能化控制的目的。

[0010]圖1為應用本實用新型的智能型太陽能廣告牌結構示意圖。圖2為本實用新型中太陽能光電板的結構俯視圖。圖3為本實用新型中的結構示意圖。圖4為本實用新型中的太陽能控制器原理框圖。圖5為本實用新型中的照度及市電切換智能控制原理框圖。圖6為本實用新型中的市電自動切換電路框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明如圖1和圖2所示，應用本實用新型的智能型太陽能廣告牌包括光電板1、活動轉軸2、支架3、支架鉸鏈4、廣告牌5和廣告牌底座6，所述的光電板1通過活動轉軸2與支架 3連接，支架3通過支架鉸鏈4固定在廣告牌5上，廣告牌5與廣告牌底座6固定連接。參見圖3，圖3為本實用新型中的結構示意圖。本實用新型包括光電板、太陽能控制器、穩(wěn)壓直流電源變換器、蓄電池、照度及市電切換智能控制器(和LED負載，所述的光電板與太陽能控制器的輸入端連接，太陽能控制器的輸出端與蓄電池連接，蓄電池與照度及市電切換智能控制器連接，所述的穩(wěn)壓直流電源變換器的輸入端接收交流電，輸出端與照度及市電切換智能控制器連接，所述的照度及市電切換智能控制器與LED負載連接。如圖4所示，為本實用新型中的太陽能控制器原理框圖，該控制器為太陽能直流供電系統(tǒng)，使用了專用電腦芯片的新型智能化控制器。白天對蓄電池充電，Q1、Q2導通，Q3 截止；夜晚蓄電池接通負載，Q1、Q2截止，Q3導通。此系統(tǒng)具有短路、過載、獨特的防反接保護，充滿、過放自動關斷、恢復等全功能保護措施，詳細的充電指示、蓄電池狀態(tài)、負載及各種故障指示。本控制器通過電腦芯片對蓄電池的端電壓、放電電流、環(huán)境溫度等涉及蓄電池容量的參數(shù)進行采樣，通過專用控制模塊模擬計算，實現(xiàn)符合蓄電池特性的放電率、溫度補償修正的高效、高準確控制，并采用了高效PWM蓄電池的充電模式，保證蓄電池工作在最佳狀態(tài)，大大延長了蓄電池的使用壽命。具有多種工作模式、輸出模式選擇，節(jié)能環(huán)保，滿足用戶各種需要，前景可觀。如圖5所示，為本實用新型中照度及市電切換智能控制原理框圖，其中虛線框內為照度及市電切換智能控制器，該控制器將市電自動切換和照度自動控制相結合。其中照度自動控制電路的原理是光敏傳感器對外部環(huán)境光照度采樣，通過信號放大器，把采樣來的模擬信號放大輸入MCU主控制器，進行比較計算后，輸出PWM控制信號，經過濾波及驅動放大器來控制MOS管的柵極電壓高低，其中MOS管處于放大狀態(tài)，通過柵極電壓的變化，來調節(jié)MOS管的導通電流，從而控制流過負載的電流，控制其照度變化。此電路通過光敏傳感器的使用，可以實現(xiàn)照度的自動調節(jié)，加上PWM信號，使照度(亮度)的控制精準可達到256 級。如圖6所示，為本實用新型中市電自動切換電路框圖，市電自動切換電路的原理是通過集成運放對蓄電池輸出電壓進行判斷后，輸出高低電平，來控制其后面的Q1、Q2導通或截止，來選擇接通蓄電池或者是市電。當輸出高電平時，Ql導通、Q2截止，由蓄電池供電；當輸出低電平時，Ql截止、Q2導通，由市電供電。此自動切換電路具有捷度高、控制功率小、無觸點、壽命高、可靠性好、電磁干擾小等諸多優(yōu)點。
4[0022] 本實用新型的工作原理為太陽能光電板結構采用梯形折疊轉軸裝置，考慮到節(jié)省安裝空間的需要和經濟性，將太陽能光電板進行分塊，對每一塊獨立單元進行獨立調控， 每一個獨立單元將圍繞其中軸進行轉動，實現(xiàn)板面傾角的變更，為了解決獨立板面間在太陽光小角度照射時的遮擋問題，我們對其板面實行梯形排布，根據(jù)當?shù)氐乩砦恢?，選取最優(yōu)采光角后進行結構固定，增加單位面積太陽光吸收量，最大程度的提高了單位面積光伏發(fā)電效率。在白天的時候，太陽能光電板會吸收太陽能，配備保護電路(過充、過放、電子短路、過載保護、防反接等保護電路)，將其轉化成電能，儲存在蓄電池內；白天蓄電池不供電， 字體可見；晚上供電，當室外環(huán)境光度達到設定限度值，太陽能控制器控制蓄電池接通負載LED節(jié)能燈，牌體就會自動點亮，并且根據(jù)用戶自己設定的時間開始計時，當?shù)竭_用戶設定時間值時，自動斷開負載?？紤]到太陽光度較弱或連續(xù)陰雨天氣，蓄電池供電不足，照度及市電切換智能控制系統(tǒng)通過自動市電切換，切換至市用電供電以保證牌體正常工作；與此同時，照度及市電切換智能控制系統(tǒng)根據(jù)廣告牌以外的環(huán)境照度調控負載LED節(jié)能燈亮度，外部環(huán)境照度強時，負載LED節(jié)能燈亮度加強，外部環(huán)境照度弱時，負載LED節(jié)能燈亮度相應減弱?？傊?，照度智能控制系統(tǒng)能夠隨機的調控廣告牌強弱照度，使牌體不僅能清晰可見，而且具有節(jié)能效果。
權利要求1.一種智能型太陽能廣告牌的電源切換控制裝置，其特征在于包括光電板、太陽能控制器、穩(wěn)壓直流電源變換器、蓄電池、照度及市電切換智能控制器和LED負載，所述的光電板與太陽能控制器的輸入端連接，太陽能控制器的輸出端與蓄電池連接，蓄電池與照度及市電切換智能控制器連接，所述的穩(wěn)壓直流電源變換器的輸入端接收交流電，輸出端與照度及市電切換智能控制器連接，所述的照度及市電切換智能控制器與LED負載連接。
2.根據(jù)權利要求1或2所述的智能型太陽能廣告牌的電源切換控制裝置，其特征在于 所述的照度及市電切換智能控制器包括市電自動切換電路、驅動放大器、MCU主控制器、光敏傳感器和信號放大器，所述的光敏傳感器與信號放大器連接，信號放大器與MCU主控制器連接，MCU主控制器與驅動放大器連接，驅動放大器通過MOS管與LED負載連接，所述的市電自動切換電路與LED負載連接。
3.根據(jù)權利要求4所述的智能型太陽能廣告牌的電源切換控制裝置的電源切換控制裝置，其特征在于所述的市電自動切換電路包括運算放大器、MOS管Ql和MOS管Q2，所述的MOS管Ql和MOS管Q2的漏極分別與運算放大器的輸出端連接，MOS管Ql的柵極通過蓄電池與運算放大器的正輸入端連接，MOS管Q2的漏極通過穩(wěn)壓直流變換器與運算放大器的負輸入端連接，所述MOS管Ql的漏極和MOS管Q2的柵極分別與照度控制及LED負載連接。
專利摘要本實用新型公開了一種智能型太陽能廣告牌的電源切換控制裝置。它包括光電板、太陽能控制器、穩(wěn)壓直流電源變換器、蓄電池、照度及市電切換智能控制器和LED負載，所述的光電板與太陽能控制器的輸入端連接，太陽能控制器的輸出端與蓄電池連接，蓄電池與照度及市電切換智能控制器連接，所述的穩(wěn)壓直流電源變換器的輸入端接收交流電，輸出端與照度及市電切換智能控制器連接，所述的照度及市電切換智能控制器與LED負載連接。本實用新型能利用太陽能資源滿足廣告牌在夜間供電的需求，并且具有結構新穎、使用方便、節(jié)能的優(yōu)點。
文檔編號H02J9/06GK202206184SQ20112031699
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月28日 優(yōu)先權日2011年8月28日
發(fā)明者唐朝輝, 常崢嶸, 張云峰, 李昌 申請人:長沙理工大學