基于无线的太阳能与市电互备led路灯系统的制作方法

xiaoxiao2021-4-30  306

基于无线的太阳能与市电互备led路灯系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源照明路灯的技术领域,具体为基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统。
【背景技术】
[0002]随着世界能源危机日益严重,利用太阳能成为解决能源问题的一大途径,在此背景下开发智能太阳能路灯意义重大。太阳能源本身的安全可靠、无噪声、无污染和可再生性的特点,加之现今光伏技术的逐渐成熟,利用光伏发电成为解决能源问题的一大途经。智能太阳能路灯是利用太阳能组件的光生伏特效应,将光能转换为电能,并储存在蓄电池中供负载使用,它是集太阳能光伏技术、蓄电池技术、照明光源技术于一体的新兴技术。为了让太阳能LED路灯更加节能、高效、可靠地工作,使得各个路灯间可以相互通信。太阳能路灯控制技术应用于太阳能光伏系统中,协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作,使整个太阳能光伏系统高效,安全的运作。
[0003]因此为了使太阳能LED路灯更加节能、安全有效地的运行,引入一台上位管理计算机、无线通信模块、电压检测模块、主副电源切换控制电路、充电管理模块、热释电红外检测模块以及主副灯切换电路的基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对以上所述的现有技术中存在的问题,提供一种基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,其使太阳能LED路灯更加节能、安全有效地的运行。
[0005]为了实现所述目的,本实用新型具体采用如下技术方案:
[0006]基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,其包括主灯控制系统I 1,非主控路灯系统2及控制开关3。其特征在于:所述的控制开关3与主灯控制系统I I连接,主灯控制系统I I与zigbee系统I 4连接;所述的zigbee系统I 4与LED灯I 5连接,LED灯
I5与非主控路灯系统2连接;所述的非主控路灯系统2与zigbee系统II 6连接,zigbee系统II 6与主灯控制系统II 7连接;所述的主灯控制系统II 7与GPRS系统I 8连接,GPRS系统I 8与上位主灯控制系统9连接,且上位主灯控制系统9与GPRS系统II 10连接;所述的GPRS系统II 10与主灯控制系统III 11连接,主灯控制系统III 11与zigbee系统III 12连接,且zigbee系统III 12与LED灯II 13连接;所述的LED灯II 13与延时系统14连接,延时系统14与LED灯III 15连接。
[0007]所述的LED灯I 5、主灯控制系统I 1、zigbee系统I 4、上位主灯控制系统9及GPRS系统I 8组成了无线通信系统。
[0008]所述的非主控路灯系统2包括太阳能电池201、充电管理系统202、蓄电池203、市备用电源204、液晶显示205、电压检测电路206、zigbee系统207、AT89S51单片机208、主副电源切换控制电路209、热释电红外检测系统2010、主副灯切换电路2011、主LED灯2012、副 LED 灯 2013。
[0009]所述的AT89S51单片机208分别连接有充电管理系统202、电压检测电路206、液晶显示205、zigbee系统207、热释电红外检测系统2010、主副电源切换控制电路209、主副灯切换电路2011 ;所述的主副灯切换电路2011分别连接有主LED灯2012、副LED灯2013,主副电源切换控制电路209连接有蓄电池203、市备用电源204。
[0010]所述的上位主灯控制系统9至少连接有两个主LED灯2012,且每个主LED灯2012至少连接有四个副LED灯2013。
[0011]与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:其引入一台上位管理计算机、无线通信系统、电压检测系统、主副电源切换控制电路、充电管理系统、热释电红外检测系统以及主副灯切换电路的基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,使太阳能LED路灯更加节能、安全有效地的运行;其结构设计合理、应用广泛、节能。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的系统框图。
[0013]图2为非主控路灯系统的系统框图。
[0014]图3为无线通信系统的系统框图。
[0015]图中:主灯控制系统I 1,非主控路灯系统2,控制开关3,zigbee系统I 4,LED灯
I5,zigbee系统II 6,主灯控制系统II 7,GPRS系统I 8,上位主灯控制系统9,GPRS系统
II10,主灯控制系统III 11,zigbee系统III 12,LED灯II 13,延时系统14,LED灯III 15,太阳能电池201,充电管理系统202,蓄电池203,市备用电源204,液晶显示205,电压检测电路206,zigbee系统207,AT89S51单片机208,主副电源切换控制电路209,热释电红外检测系统2010,主副灯切换电路2011,主LED灯2012,副LED灯2013。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图1、附图2、附图3对本实用新型的结构及其有益效果进一步说明。
[0017]实施例1
[0018]基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,如图1所示,其包括主灯控制系统I 1,非主控路灯系统2及控制开关3。所述的控制开关3与主灯控制系统I I连接,主灯控制系统I I与Zigbee系统I 4连接;所述的zigbee系统I 4与LED灯I 5连接,LED灯I 5与非主控路灯系统2连接;所述的非主控路灯系统2与zigbee系统II 6连接,zigbee系统II 6与主灯控制系统II 7连接;所述的主灯控制系统II 7与GPRS系统I 8连接,GPRS系统I 8与上位主灯控制系统9连接,且上位主灯控制系统9与GPRS系统II 10连接;所述的GPRS系统II 10与主灯控制系统III 11连接,主灯控制系统III 11与zigbee系统III 12连接,且zigbee系统III 12与LED灯II 13连接;所述的LED灯II 13与延时系统14连接,延时系统14与LED灯III 15连接。
[0019]所述的LED灯I 5、主灯控制系统I 1、zigbee系统I 4、上位主灯控制系统9及GPRS系统I 8组成了无线通信系统,使太阳能LED路灯更加节能、安全有效地的运行。
[0020]如图2所示,所述的主灯控制系统I I,主灯控制系统II 7,主灯控制系统III 11通过zigbee系统I 4,zigbee系统II 6,zigbee系统III 12建立了局域通信网,与非主控路灯系统2相互通信。所述的LED灯I 5,LED灯II 13,LED灯III 15通过GPRS系统I 8,GPRS系统II 10与上位主灯控制系统9相互通信,从而构成了无线通信系统。
[0021]如图2所示,太阳能电池板作为主电池电能来源吸收并转化光能为电能,并供给蓄电池203充电;蓄电池203接受太阳能电池201的电能并为整个电路供电;在连续阴雨天或者系统故障维修,太阳为蓄电池203提供的能量过少,使得路灯难以正常工作时,市备用电源204作为电 源对LED灯I 5,LED灯II 13,LED灯III 15直接供电。
[0022]电压检测电路206对几个关键电路进行电压采样,并将信号发送给AT89S51单片机208 ;zigbee系统I 4、zigbee系统II 6、zigbee系统III 12实现了与外界通信,便于进行控制。
[0023]热释电红外检测系统2010对当前系统的周边环境进行检测,检测是否有人或者车经过,并及时将检测结果反馈给AT89S51单片机208,再通过无线网络将结果反馈给上位主灯控制系统9 ;主副电源切换控制电路209用来将电源在蓄电池203及市备用电源204间相互切换;AT89S51单片机208作为太阳能LED路灯控制系统的核心控制器,对整个电路进行采样与控制;充电管理系统202对蓄电池203的充电电压控制,当充电电压高于15V时,自动调低蓄电池203的充电电压,当电压掉至13.2V时,蓄电池203进入浮充状态。当低于13.2V后浮充关闭,进入均充状态。当蓄电池203电压低于IlV时,充电管理系统202将停止蓄电池203对负载的供电,并向AT89S51单片机208发送信息,使AT89S51单片机208控制主副电源切换控制电路209,让市备用电源204为负载供电。主副灯切换电路2011实现不同环境下主LED灯2012和副LED灯2013之间的切换。
[0024]如图1所示,夜晚或者环境照度较低的情况下,主控路灯中的环境照度检测模块检测到环境照度过低,环境照度检测模块将信息传回主控路灯的AT89S51单片机208,AT89S51单片机208向同组内所有路灯下发副LED灯2013的命令,首先,主控路灯的副LED灯2013,然后命令通过zigbee系统向同组内的所有非主控路灯发送,非主控路灯的zigbee系统接收到信息后将信息传给该路灯的AT89S51单片机208,使得该路灯的副LED灯2013,同理,同组的所有路灯的副LED灯2013亮。在副LED灯2013亮的情况下,路灯的热释电红外检测系统2010检测路灯下是否有人或其他物体经过,若有人或其他物体经过,则非主控路灯系统2通过zigbee系统向同组的主控路灯发送信息,主控路灯收到信息后通过GPRS模块向上位主灯控制系统9发送信息,上位主灯控制系统9收到信息后做出决策,将决策通过GPRS模块发送给主控路灯,主控路灯接收到决策后通过zigbee系统将决策发送给同组的所有路灯,使得同组的所有路灯的主LED灯2012亮,副LED灯2013熄灭。主LED灯2012亮一段时间,一段时间后自行熄灭,主LED灯2012熄灭同时副LED灯2013亮。
[0025]故障上报功能:路段上的若干组同组路灯各有编号,为一级编号,同组内的路灯各有编号,为二级编号,当路灯出现故障时,该路灯内的AT89S51单片机208检测到故障,并将故障及其自身的二级编号通过zigbee系统发送给同组的主控路灯的zigbee系统,信息又由zigbee系统传给主控路灯的AT89S51单片机208。主控路灯的AT89S51单片机208将接收到的信息及其该主控路灯的一级编号一起通过GPRS模块发送给上位主灯控制系统9,上位主灯控制系统9便收到具体的某个路灯发生什么故障的信息,从而可帮助控制人员及时发现路灯故障,及时确定路灯具体故障,并对故障精确定位,从而及时解决掉故障,保证整个系统运行的可靠性。
【主权项】
1.基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,其包括主灯控制系统I(I),非主控路灯系统(2)及控制开关(3);其特征在于:所述的控制开关(3)与主灯控制系统I (I)连接,主灯控制系统I (I)与Zigbee系统I (4)连接;所述的zigbee系统I (4)与LED灯I (5)连接,LED灯I (5)与非主控路灯系统(2)连接;所述的非主控路灯系统(2)与zigbee系统II (6)连接,zigbee系统II (6)与主灯控制系统II (7)连接;所述的主灯控制系统II (7)与GPRS系统I (8)连接,GPRS系统I (8)与上位主灯控制系统(9)连接,且上位主灯控制系统(9)与GPRS系统II (10)连接;所述的GPRS系统II (10)与主灯控制系统III (11)连接,主灯控制系统III (11)与zigbee系统III (12)连接,且zigbee系统III (12)与LED灯II (13)连接;所述的LED灯II (13)与延时系统(14)连接,延时系统(14)与LED灯III (15)连接。2.根据权利要求1所述基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,其特征在于:所述的LED灯I (5)、主灯控制系统I (l)、zigbee系统I (4)、上位主灯控制系统(9)及GPRS系统I (8)组成了无线通信系统。3.根据权利要求1所述基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,其特征在于:所述的非主控路灯系统(2)包括太阳能电池(201)、充电管理系统(202)、蓄电池(203)、市备用电源(204)、液晶显示(205)、电压检测电路(206)、zigbee系统(207)、AT89S51单片机(208)、主副电源切换控制电路(209)、热释电红外检测系统(2010)、主副灯切换电路(2011)、主 LED 灯(2012)、副 LED 灯(2013)。4.根据权利要求3所述基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,其特征在于:所述的AT89S51单片机(208)分别连接有充电管理系统(202)、电压检测电路(206)、液晶显示(205)、zigbee系统(207)、热释电红外检测系统(2010)、主副电源切换控制电路(209)、主副灯切换电路(2011);所述的主副灯切换电路(2011)分别连接有主LED灯(2012)、副LED灯(2013),主副电源切换控制电路(209)连接有蓄电池(203)、市备用电源(204)。5.根据权利要求1所述基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统,其特征在于:所述的上位主灯控制系统(9)至少连接有两个主LED灯(2012),且每个主LED灯(2012)至少连接有四个副LED灯(2013)。
【专利摘要】本实用新型涉及新能源照明路灯,具体为基于无线的太阳能与市电互备LED路灯系统。其包括主灯控制系统Ⅰ(1),非主控路灯系统(2)及控制开关(3);所述的控制开关(3)与主灯控制系统Ⅰ(1)连接,主灯控制系统Ⅰ(1)与zigbee系统Ⅰ(4)连接;所述的zigbee系统Ⅰ(4)与LED灯Ⅰ(5)连接,LED灯Ⅰ(5)与非主控路灯系统(2)连接;所述的非主控路灯系统(2)与zigbee系统Ⅱ(6)连接,zigbee系统Ⅱ(6)与主灯控制系统Ⅱ(7)连接;所述的主灯控制系统Ⅱ(7)与GPRS系统Ⅰ(8)连接,GPRS系统Ⅰ(8)与上位主灯控制系统(9)连接。其有益效果在于:使太阳能LED路灯更加节能、安全有效地的运行;其结构设计合理、应用广泛、节能。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN204697346
【申请号】CN201520393886
【发明人】苟军年, 冯缦, 妥杏娃
【申请人】苟军年
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日

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