專利名稱:太陽能照明控制電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能供電控制裝置領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能照明控制電源。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的太陽能路燈照明控制電源主要是由太陽能電池板、太陽能充電控制器、蓄電池組、直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電路組成，輸出12V或24V直流電供LED燈或直流工作的照明燈具使用。為了解決因較長時(shí)間出現(xiàn)陰雨天氣造成太陽能照明控制電源無法正常供電的問題， 一種方式是輸入交流電轉(zhuǎn)化為直流電對蓄電池組進(jìn)行充電，從而維持對LED燈的正常供電，這種方式已經(jīng)在中國專利公告號為CN201113498Y的書中公開；另一種方式是輸入交流電通過整流電路降壓整流后對LED供電，這種方式已經(jīng)在中國專利公開號為 CN2849586Y的書中公開。這些太陽能照明控制電源只能供給低壓大電流的直流電，故不適合多盞燈同時(shí)供電，使太陽能照明電源的應(yīng)用范圍受到限制，常常局限在單支 LED路燈或單支LED燈使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能照明控制電源，它通過太陽能電池板和市電的輸入能夠同時(shí)提供12V或24V直流電和220V/50HZ或110V/60Hz交流電輸出，確保在陰雨季節(jié)能向LED燈具或其他節(jié)能燈具提供交、直流供電，達(dá)到環(huán)保節(jié)能目的。
本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種太陽能照明控制電源，包括太陽能電池板11、太陽能充電控制器12、蓄電池組13、二極管14、直流輸出開關(guān)16、供電輸出控制電路19，太陽能電池板11輸出的直流電通過太陽能充電控制器12 —路輸出至蓄電池組 13，另一路經(jīng)二極管14和直流輸出開關(guān)16輸出直流電，供電輸出控制電路19設(shè)有電壓檢測端18，與太陽能電池板11輸出端相連接，供電輸出控制電路19的一路信號控制輸出端與直流輸出開關(guān)16的控制輸入端相連接，還設(shè)有交流互補(bǔ)供電單元17和逆變器15，市電經(jīng)交流互補(bǔ)供電單元17的AC/DC變換輸出至直流輸出開關(guān)16輸入端，交流互補(bǔ)供電單元17另一輸入端與蓄電池組13輸出輸入端相連接，對蓄電池組13進(jìn)行電壓檢測并控制交流互補(bǔ)供電單元17的AC/DC變換；在所述二極管14的陰極端和供電輸出控制電路19另一路信號控制輸出端之間接有逆變器15，該逆變器15輸出交流電。
所述逆變器15由DC/DC升壓電路15-2、DC/AC轉(zhuǎn)換電路15-3和工作電壓電路15-1 組成，二極管14陰極端與DC/DC升壓電路15-2 —輸入端相連接，DC/DC升壓電路15_2輸出端與DC/AC轉(zhuǎn)換電路15-3輸入端相連接，工作電壓電路15-1的輸入端與供電輸出控制電路19另一路信號控制輸出端相連接，工作電壓電路15-1分別向DC/DC升壓電路15-2和 DC/AC轉(zhuǎn)換電路15-3供給工作電源，DC/AC轉(zhuǎn)換電路15_3輸出端輸出交流電。
所述交流互補(bǔ)供電單元17由AC/DC高頻開關(guān)電源17_1、光耦合IC17-2和蓄電池電壓檢測器17-3組成，市電輸入端與AC/DC高頻開關(guān)電源17-1輸入端相連接，AC/DC高頻開關(guān)電源17-1輸出端分別與直流輸出開關(guān)16輸入端和所述DC/DC升壓電路15-2輸入端相連接，所述蓄電池電壓檢測器17-3輸入端與蓄電池組13輸出輸入端相連接，蓄電池電壓檢測器17-3輸出端通過光耦合IC17-2與AC/DC高頻開關(guān)電源17_1另一輸入端相連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果
(1)本發(fā)明的太陽能照明控制電源由于設(shè)有高效低損耗的逆變器，故能夠同時(shí)提供12V或MV直流電和220V/50HZ或110V/60Hz交流電輸出，既適用于LED燈和直流工作的照明燈具用電，也適用于直接向一般家用交流燈具提供照明用電，大大提高了其使用范圍； 由于可應(yīng)用于普通照明燈具，相對于LED燈而言，就可以大大降低燈具的成本，對邊遠(yuǎn)缺電地區(qū)及農(nóng)村家庭的太陽能照明應(yīng)用更具實(shí)用價(jià)值。
(2)本發(fā)明的太陽能照明控制電源由于設(shè)有交流互補(bǔ)供電單元，當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)能自動(dòng)取代蓄電池供電，實(shí)現(xiàn)不間斷照明，這樣就不需要配備大容量的蓄電池組和大功率的太陽能電池板，以最少的成本和最充分利用太陽能資源的方式，就能確保在較長期陰雨天氣中，每天晚上都獲得正常的照明供電。
(3)本發(fā)明的太陽能照明控制電源主要應(yīng)用于LED路燈、庭院燈和家庭照明燈具的供電，當(dāng)應(yīng)用于小區(qū)庭院燈供電時(shí)，若采用交流220V輸出供電照明，因線路電流小、損耗低，可以多盞燈集中并聯(lián)供電，此時(shí)，既美化了景觀，又能方便于對太陽能電池板和蓄電池組的集中維護(hù)管理，節(jié)約了成本。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的太陽能照明控制電源外形圖。
圖2是圖1去掉上蓋后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)施例太陽能照明控制電源的電路原理方框圖。
具體實(shí)施方式
通過下面實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參見圖1、圖2、圖3所示，一種太陽能照明控制電源由外殼1、底座2、太陽能充電控制器電路板3、逆變器及供電輸出控制器電路板4、交流互補(bǔ)供電單元電路板5、太陽能電池板輸入座6、蓄電池組輸入座7、交流電輸出座8、直流電輸出座9、交流電輸入座10組成。
上述太陽能照明控制電源的電路結(jié)構(gòu)是由下列各部分組成太陽能電池板11、太陽能充電控制器12、蓄電池組13、二極管14、直流輸出開關(guān)16、供電輸出控制電路19、交流互補(bǔ)供電單元17、逆變器15。交流互補(bǔ)供電單元17由AC/DC高頻開關(guān)電源17_1、光耦合 IC17-2、蓄電池電壓檢測器17-3組成。逆變器15由DC/DC升壓電路15_2、DC/AC轉(zhuǎn)換電路 15-3、工作電壓電路15-1組成。太陽能電池板11輸出的直流電通過太陽能充電控制器12 的其中一路輸出至蓄電池組13，其另一路經(jīng)二極管14和直流輸出開關(guān)16輸出直流電，供電輸出控制電路19設(shè)有電壓檢測端18，與太陽能電池板11輸出端相連接，供電輸出控制電路19的一路信號控制輸出端與直流輸出開關(guān)16的控制輸入端相連接，市電(100-300V)經(jīng)交流互補(bǔ)供電單元17進(jìn)行AC/DC變換后分別輸出至直流輸出開關(guān)16的輸入端和DC/DC升壓電路15-2輸入端，交流互補(bǔ)供電單元17的另一輸入端與蓄電池組13的輸出輸入端相連接，對蓄電池組13進(jìn)行電壓檢測并控制交流互補(bǔ)供電單元17的AC/DC變換；在二極管14 的陰極端和供電輸出控制電路19的另一路信號控制輸出端之間接有逆變器15，該逆變器15的輸出端輸出220V/50Hz或110V/60Hz的交流電。
本太陽能照明控制電源的工作過程是這樣的白天太陽能電池板11輸出額定值為17. 5V(或35V)的直流電，經(jīng)太陽能電池板輸入座(6)送到太陽能充電控制器12輸入端， 其輸出端經(jīng)蓄電池組輸入座(7)對12V(或MV)蓄電池組13進(jìn)行浮充電，同時(shí)通過二極管 14把直流電送到逆變器15的DC/DC升壓電路15-2輸入端和直流輸出開關(guān)16的輸入端。
供電輸出控制電路19采用光感應(yīng)控制，是通過檢測太陽能電池板11的電壓來控制晚上照明供電。當(dāng)日落后太陽能電池板11輸出的電壓降到< IV時(shí)，供電輸出控制電路 19的一路信號控制直流輸出開關(guān)16吸合，經(jīng)直流輸出座9輸出12V或24V直流電供LED燈照明用電，供電輸出控制電路19的另一路信號控制逆變器15的工作電壓電路15-1輸出直流12V工作電壓給DC/DC升壓電路15-2和DC/AC轉(zhuǎn)換電路15_3，從DC/AC轉(zhuǎn)換電路15_3 輸出端輸出220V/50HZ或110V/60HZ交流電，經(jīng)交流電輸出座8提供給普通節(jié)能燈照明用電。天亮?xí)r，當(dāng)供電輸出控制電路19的電壓檢測端18檢測到太陽能電池板11輸出電壓> 2V時(shí)，其中一路信號控制直流輸出開關(guān)16打開，關(guān)閉12V或MV直流電輸出，供電輸出控制電路19另一路信號控制逆變器15的工作電壓電路15-1關(guān)閉12V直流工作電壓，DC/DC升壓電路15-2和DC/AC轉(zhuǎn)換電路15-3不工作，220V/50Hz或110V/60Hz的交流電輸出關(guān)閉。
交流互補(bǔ)供電是通過一個(gè)AC/DC高頻開關(guān)電源17-1來實(shí)現(xiàn)的，AC/DC高頻開關(guān)電源17-1的輸入端經(jīng)交流輸入座10與市電連接，其輸出端直接與逆變器15的DC/DC升壓電路15-2輸入端和直流輸出開關(guān)16輸入端連接。AC/DC高頻開關(guān)電源17_1平常不工作，當(dāng)電池電壓檢測器檢測到蓄電池電壓低于IlV或22V時(shí)，光偶合IC17-2截止，AC/DC高頻開關(guān)電源17-1投入工作，輸出12V或24V直流電，代替蓄電池組13向逆變器15和直流輸出開關(guān) 16供電，實(shí)現(xiàn)交流互補(bǔ)供電過程照明供電輸出無轉(zhuǎn)換時(shí)間。這里AC/DC高頻開關(guān)電源17-1 輸出端是連接在二極管14的陰極，不對蓄電池組13充電，只是確保蓄電池最低電壓保持在 IlV或22V左右。白天出太陽后，當(dāng)太陽能充電控制器12輸出端電壓> 11. 5V或22. 5V，光偶合IC17-2導(dǎo)通，AC/DC高頻開關(guān)電源17-1停止工作。交流互補(bǔ)供電的設(shè)置，可以徹底解決陰雨天季節(jié)蓄電池?zé)o法充電不能正常供電照明的問題。本實(shí)施例的交流互補(bǔ)供電方式及不對蓄電池組充電的設(shè)計(jì)，可以達(dá)到充分利用太陽能資源和節(jié)約市電的目的。
本實(shí)施例所用的逆變器15是由工作電壓電路15-1、DC/DC升壓電路15_2和DC/AC 轉(zhuǎn)換電路15-3組成，工作電壓電路15-1向DC/DC升壓電路15_2和DC/AC轉(zhuǎn)換電路15_3 提供直流工作電壓，首先是把12V或24V直流電通過DC/DC升壓電路15_2升壓至300V或 150V左右的直流電，再通過DC/AC轉(zhuǎn)換電路15-3變換成穩(wěn)定的220V/50Hz或110V/60Hz交流電，達(dá)到高轉(zhuǎn)換效率和低損耗的要求。本實(shí)施例的逆變器15的轉(zhuǎn)換效率> 95%，空載損耗電流<0. 15A。由于采用白天關(guān)閉12V工作電壓的控制方式，逆變器15白天完全不工作， 電路損耗為零。
本實(shí)施例中直流輸出開關(guān)16為一直流繼電器。
權(quán)利要求
1.一種太陽能照明控制電源，包括太陽能電池板(11)、太陽能充電控制器(12)、蓄電池組(13)、二極管(14)、直流輸出開關(guān)(16)、供電輸出控制電路(19)，太陽能電池板(11) 輸出的直流電通過太陽能充電控制器(1 一路輸出至蓄電池組(13)，另一路經(jīng)二極管(14)和直流輸出開關(guān)(16)輸出直流電，供電輸出控制器(19)設(shè)有電壓檢測端(18)，與太陽能電池板(11)輸出端相連接，供電輸出控制電路(19)的一路信號控制輸出端與直流輸出開關(guān)(16)的控制輸入端相連接，其特征在于還設(shè)有交流互補(bǔ)供電單元(17)和逆變器(15)，所述交流互補(bǔ)供電單元(17)由AC/DC高頻開關(guān)電源(17-1)、光耦合IC(17-2)和蓄電池電壓檢測器(17-3)組成，市電輸入端與AC/DC高頻開關(guān)電源(17-1)輸入端相連接，AC/ DC高頻開關(guān)電源(17-1)輸出端分別與直流輸出開關(guān)(16)輸入端和逆變器(15)的DC/DC升壓電路(15- 輸入端相連接，所述蓄電池電壓檢測器(17- 輸入端與蓄電池組(1 輸出輸入端相連接，對蓄電池組(13)進(jìn)行電壓檢測并控制交流互補(bǔ)供電單元(17)的AC/DC變換；蓄電池電壓檢測器(17-3)輸出端通過光耦合IC(17-2)與AC/DC高頻開關(guān)電源(17_1) 另一輸入端相連接，市電經(jīng)交流互補(bǔ)供電單元(17)的AC/DC變換輸出至直流輸出開關(guān)(16) 輸入端；在所述二極管(14)的陰極端和供電輸出控制電路(19)另一路信號控制輸出端之間接有逆變器(15)，該逆變器(1 輸出交流電。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的太陽能照明控制電源，其特征在于所述逆變器(15)由DC/ DC升壓電路(15-2)、DC/AC轉(zhuǎn)換電路(15-3)和工作電壓電路(15-1)組成，二極管(14)陰極端與DC/DC升壓電路(15-2) —輸入端相連接，DC/DC升壓電路(15- 輸出端與DC/AC轉(zhuǎn)換電路(15- 輸入端相連接，工作電壓電路(15-1)的輸入端與供電輸出控制電路(19)另一路信號控制輸出端相連接，工作電壓電路(15-1)分別向DC/DC升壓電路(15-2)和DC/AC 轉(zhuǎn)換電路(15-3)供給工作電源，DC/AC轉(zhuǎn)換電路(15-3)輸出端輸出交流電。
專利摘要
一種太陽能照明控制電源，它通過太陽能電池板和市電的輸入能夠同時(shí)提供12V或24V直流電和220V/50Hz或110V/60Hz交流電輸出，確保在陰雨季節(jié)能向LED燈具或其他節(jié)能燈具提供交、直流供電，達(dá)到環(huán)保節(jié)能目的。在現(xiàn)有太陽能充電電源的基礎(chǔ)上，還設(shè)有交流互補(bǔ)供電單元和逆變器，市電經(jīng)交流互補(bǔ)供電單元的AC/DC變換輸出至直流輸出開關(guān)輸入端，交流互補(bǔ)供電單元另一輸入端與蓄電池組輸出輸入端相連接，對蓄電池組進(jìn)行電壓檢測并控制交流互補(bǔ)供電單元的AC/DC變換；在所述二極管的陰極端和供電輸出控制電路另一路信號控制輸出端之間接有逆變器，該逆變器輸出交流電。
文檔編號H05B37/02GKCN101534590 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200910038887
公開日2012年7月4日 申請日期2009年4月16日
發(fā)明者陸啟升 申請人:陸啟升導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5),