太阳能路灯控制器工作原理(太阳能路灯控制器电路)

海潮机械 2022-12-29 19:35 编辑:admin 150阅读

1. 太阳能路灯控制器电路

太阳能灯工作原理是吸收太阳能转换成电能然后供电。现在市面上产品多种多样控制器也是如此,一般路灯长亮说明灯的使用没有问题,红灯闪烁说明他正在充电,通过太阳能板把光照转换成电能,然后把电能储存到内部的蓄电池上。

2. 太阳能路灯智能控制器电路图

一般家用纯太阳能热水器是不用电的,若是集中式太阳能,储水箱可能没有电加热系统。

你说的是空气源你热泵吧?下边是热录原理图

3. 太阳能路灯控制器电路图

一、太阳能光伏发电系统并网调试

1.供电操作顺序

(1)合闸顺序

合上方阵汇流箱开关→检查直流配电柜所有直流输入电压→检测35kV电压供电是否输入→合上箱变低压侧开关→合上逆变器辅助电源开关→合上逆变器直流输入开关→合上直流配电柜输出开关→合上逆变器输出交流开关。

(2)断电顺序

分断逆变器输出交流开关→分断逆变器直流输入开关→分断直流配电柜输出开关→分断逆变器辅助电源开关→分断箱变低压侧开关。

2.送电调试

(1) 35kV高压送电调试(此处省略,不作详细介绍)

(2) 向变压器送电并做冲击试验

当外线高压送至光伏电站高压开关柜且一切正常后,开始向箱式变压器送电,做变压器冲击试验。变压器冲击试验做3次,第1次送电3min,停2min,待现场确认一切正常后进行第2次冲击试验;第2次送电5min,停5min,待现场确认正常后做第3次冲击试验;第3次送电后在现场观察10min, 无异常情况后不再断电,该线路试验完毕。保持变压器空载运行24h,运行期间变压器应声音均匀、无杂音、无异味、无弧光。

3.直流系统和逆变系统并网调试

在变压器空载运行24h正常后,可以开始直流系统和逆变系统的调试。直流系统和逆变系统的调试按500kW一个单元进行,直流系统和逆变系统的送电顺序为:合上该区域所有直流汇流箱的输出断路器→在直流配电柜上依次检查每路汇流箱的直流电压是否正常→合上变压器低压侧断路器→合上逆变器辅助电源开关→合上逆变器直流输入开关→送入一路直流电道对逆变器进行送电测试,试验逆变器直流输入端是否正常.每两路组送入全部直流电→合上逆变器交流输出开关→逆变器并网送电。

并网运行后,要对逆变器各功能进行检测。

(1) 自动开关机功能检测检测逆变器在早晨和晚上的自动启动运行和自动停止运行功能,检查逆变器自动功率(MPPT)跟踪范围。

(2) 防孤岛保护检测逆变器并网发电,断开交流开关,模拟电网停电,查看逆变器当前告警中是否有“孤岛”告警,是否自动启动孤岛保护功能。

(3)输出直流分量测试光伏电站并网运行时,并网逆变器向电网馈送的直流分量不应超过其交流额定值的0.5%。

(4)手动开关机功能检测通过逆变器“启动停止”控制开关,检查逆变器手动开关机功能。

(5)远程开关机功能检测通过监控上位机“启动/停止”按钮,检查逆变器远程开关机功能,看是否能通过监控上位机的“启动/停止”按钮控制逆变器的开关机。

逆变器的转换效率、温度保护功能、并网谐波、输出电压、电压不平衡度、工作噪声、待机功耗等反映逆变器本身质量优劣的各项性能指标可根据需要和现场条件进行测试,在此不再详细叙述。

4.监控系统的调试

(1)检查监控的信息量正常。

(2)遥信遥测直流配电柜上每路直流输入的电流和电压参数。

(3)遥信遥测逆变器上直流电流、电压,交流电流、电压,实时功率,日发电量,发电量、频率等参数。

(4)遥信遥测箱式变压器的超温报警、超温跳闸、高压刀开关、高压熔断器、低压断路器位置等信号;遥控箱式变压器低压侧低压断路器等有电控操作功能的开关进行远程合、分操作;遥测箱式变压器低压侧三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率等参数。

(5)遥测电站环境的温度、风速、风向、辐照度等参数。

二、并网试运行中各系统的检查

1.检查关口电能表、35kV进线柜电能表工作是否正常。

2. 检查监控系统数据采集是否正常。

3,检查有式箱式变压器、逆变器、直流汇流箱、 直流配电柜等运行温度,以及电缆连接处出线隔离开关触头等关键部位的温度。

4. 检查35V开关柜、110KV变压器、出线设备运行是否正常。

5.在带最大负荷发电条件下,观察设备是否有异常告警、动作等现象。再次检测箱式变压器、逆变器、直流汇流箱、直流配电柜运行温度,以及电缆连接处、出线隔离开关触头等关键部位的温度。

6.检查电站电能质量状况。

(1)电压偏差:三相电压的允许偏差为额定电压的土7%,单相电压的允许偏差为额定电压的+7%、-10%。

(2)电压不平衡度:不应超过2%, 短时间不得超过4%。

(3)频率偏差:电网额定频率为50Hz, 允许偏差值为土0.5Hz。

(4)功率因数:逆变器输出大于额定值的50%时,平均功率因数应不小于0.9。

(5) 直流分量:逆变器向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的1%。

7. 全面核查电站各电压互感器(PT)、电流互感器(CT)的幅值和相位。

8.全面检查各自动装置、保护装置、测量装置、计量装置、仪表、控制电源系统等装置的工作状况。

9.全面检查监控系统与各子系统、装置的上传数据。

10.检查调度通信、传送数据等是否正常。

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4. 太阳能路灯控制器线路图

一、路灯控制系统工作原理:白天光伏电池向蓄电池充电,晚上蓄电池提供电力供路灯照明。所以蓄电池将构成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。

1、设计中采用AT89S52单片机,并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等。

2、图1是太阳能路灯控制器结构设计图。

3、太阳能路灯控制器选择ATMEL公司的8位单片机AT89S52为核心的智能控制模块,在整体上具有低功耗、性能高的特点。

二、单片机振荡电路

1、单片机振荡电路如图2所示。

2、太阳能路灯控制电路设计方案汇总(两款太阳能路灯控制电路原理图详解)

三、复位电路

1、复位电路如图3所示,电路结构简单,稳定可靠。

2、系统正常工作电压为5V,系统采用12V/24V的铅酸蓄电池供电,蓄电池电压不稳定,所以需要对电源进行稳压。本系统采用LM7805三端稳压器,其输入电压在5~24V时均可以保证输出为稳定的+5V。LM7805组成稳压电源只需要很少的外围元件,使用起来非常方便,工作稳定可靠J。系统电源电路如图4所示。

3、太阳能电池采样和蓄电池采样对于系统正常运行起着非常重要的作用。

3.1、太阳能路灯控制器要对蓄电池充放电进行合理控制,即需对蓄电池、太阳能电池板电压进行采样。为此,AT89S52单片机就要外接A/D转换模块,把电压转换为数字信号,系统选用v/F转换芯片LM331组成数模转换电路J。

3.2、在系统采样设计中,为了防止因为外部因素导致AT89S52程序跑飞或死机,提高系统稳定性,在LM331与单片机之间还需增加单通道的高速光电隔离器6n137J。图5为太阳能电池板采样电路图。系统蓄电池采样和太阳能电池板采样电路相同。

4、照明系统框图如图l所示。

5、图1 LED太阳能节能灯照明系统框图

5.1、单片机经由检测电路检测太阳能发电板所发出来的电压,并由1组A/DCl的转换值来判断是否已天黑。

5.2、当光线充足时,将太阳能发电板所发出的电送至定电压电路,此时,单片机也会由其A/DC1转换值来监控充电电池的电量,并以绿色、黄色与红色的LED来表示充电电池的电量。单片机以定电压的方式来对充电电池充电,只要定电压电路的最大输出电压值依充电电池的规格来设定,就不会发生电池过充而损坏的情形。

5.3、当光线不足(天黑)时,单片机经由A/DC1的转换值检测到太阳能发电板发出的电压已接近于零,此时,单片机会依此A/DC1转换后数值来判断是否点亮LED灯,当此A/DC1转换后的值低于某一临界值时,该值越小,则单片机会输出一脉宽越宽的PWM信号,使LED灯的亮度越亮。

5.4、如果仅靠太阳能电池来对充电电池充电,其充电量可能不足以提供LED灯点亮一整晚。所以我们预计入夜后,此太阳能灯约只点亮6h,此时大约已过深夜12点。

5.5、另外,我们再加入光敏电阻与人体红外线检测器,当太阳能灯点亮6h而熄灭后,如果光敏电阻检测到有车辆驶近,或者人体红外线检测器侦测到有人靠近时,则LED灯会再点亮数分钟,以作照明之用。如此,仅靠太阳能电池的充电量应足以供此LED灯使用。

6、定压、稳压电路

定压、稳压电路如图2所示

7、设计中,HT7544是1只4.4V的稳压块,把HT7544的GND脚接地,其输入脚(in)输入的电压大于4.4V,其输出脚(out)会固定输出4.4V的电压。因为HT7544的输出脚(out)电压~LGND大于4-4V,所以流过电阻Rl的电流为

8、在本设计中,单片机HT46R23需要的5v稳压电源通过集成稳压块HT7551来供给。HT7551的GND脚接地,其输人脚(in)输入大于5V的电压时,输出脚(out)会固定输出5V的电压。两只10k1)的电阻R3与R4作分压电路,其分压后之电压流人单片机HT46R23的A/DC2转换接脚(PB2),以供单片机检测充电电池的电压。

9、LED驱动电路

LED的驱动电路如图3所示

10、驱动电路中,PWM信号由单片机HT46R23的PWMO端输出。

10.1、由图3可知,太阳能发电板所发出来的电压通过电阻R5与R6的分压电路取出。因为,使用的太阳能发电板的工作电压为7.5v,而单片机A/DCl转换的类比输入电压最大为5v,使用两只10kQ的电阻R5与R6来作分压电路,使流入单片机A/DC1转换(PB1)的电压为太阳能发电板所输出电压的一半。

10.2、当A/DC1转换后的数字值小于某1个临界值时,单片机会输出一数字信号c,该信号打开电源控制电路,使电池的电能流人驱动电路中。同时,输出PWM的信号以点亮LED灯。A/Dc1转换后的数字值越小,单片机输出PWM的脉波宽度越宽。

11、检测电路

检测电路如图4所示。光敏电阻(Cds)与人体红外线传感器(GDS),分别检测车辆灯光与人体的红外线。

12、定压、稳压电路

12.1、图4的最左边是光敏电阻,为检测车灯的电路。光敏电阻受光越强,其电阻值越小。在夜晚时,光敏电阻的电阻值变大,单片机HT46R23的PB0所检测到的电压值较小;当车灯照射到光敏电阻时,光敏电阻的电阻值就会变小,单片机之PB0检测到的电压值就会比较大。

12.2、因此在夜晚,当单片机的PB0所检测到的电压值大于某临界值时,即表示有车辆接近,则单片机将点亮LED灯。

12.3、图中的人体红外线传感器的检测电路是当有人进入检测范围时,人体红外线传感器会发出1个小脉波,因为此小脉波的功率很小,需要经过几次放大器(LM324)的放大,其信号才能有效地被单片机接收,所以平时无人进人人体红外线检测器的检测范围时,此电路的输出为低电位;当单片机的PC0收到高电位时,表示有人进人人体红外线传感器的检测范围,单片机将点亮LED照明灯。

(1)在成品上方的太阳能发电板有受光的情形下,其输出是否有7.5V以上的太阳能发电板之工作电压。

(2)如果上述测试正常的话,在未接充电电池的情形下,定电压电路.HT7544的输出端应该会有约6V的电压输出。流经1个整流二极管后,约为5.4v的电压,以供充电电池充电之用。

(3)将充电电池接至电路中稳压电路,HT7551会输出5V的电压给单片机使用。

(4)以不透光物质遮蔽太阳能发电板,以模拟人夜的情形。当单片机的PB1所检测到的太阳能发电板的输出电压值小于某一临界值时,表示天色已暗。此时,单片机会输出一高电位给控制信号c,以打开电源控制电路,使电池的电能流人LED驱动电路中。同时,单片机会输出FWM信号以点亮LED灯。6h的时间较长,此时让LED灯持续点亮1min,以模拟点亮6h,6h后应已过深夜,人车已少,所以熄灭LED灯。

(5)当已过6h而LED灯熄灭后,如果有人车接近,则装在PB0的光敏电阻或装在PCO的人体红外线检测器应会感应到车灯或人体所发出来的红外线。此时,单片机会再点亮LED灯约30S,以作警示或照明之用。此情形直到单片机的PB1所检测到的太阳能发电板所输出的电压值大于某1个临界值时,表示天色已亮,程式再回到开始的状态。

四、接线说明: 

1、 先接蓄电池的连接线

2、 再接蓄电池到控制器的线 

3、 再接太阳能板到控制器的线

4、 最后接负载到控制器的线 

5、 负载为低压钠灯时,在做灯具的时候应该先把整流器的输出端接光源的两端的线先连接好(低压钠灯光源无正负极可任意连接)。把整流器的输入端连接两根足够长的线(要能区分正负极)。在最后接负载到控制器的接线时注意正负极不能接反。

5. 太阳能路灯控制器电路图 结构图

红灯闪烁,先检查电路接线是否正确,如果接线正确1.将控制器与蓄电池链接的线断开,太阳能电池板线断开,然后将控制器重新接上, 还是红灯闪烁出现的问题1.蓄电池电量不足,2.控制器损坏。

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6. 太阳能路灯控制器电路原理图

太阳能灯工作原理简单,利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池,白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出,经过充放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度逐渐降低至101ux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右,充放电控制器侦测到这一电压值后动作,蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5h后,充放电控制动作,蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。

7. 太阳能路灯控制器电路51单片机

太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。设计中采用AT89S52单片机,并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等等。

8. 太阳能灯控制器电路图

是因为控制器出现了问题,解决答案是重新连接控制器。如果太阳能路灯控制器没有任何指示灯亮,表面控制器故障,要重新购买相适应的控制器。

2、蓄电池出现问题。比如正负极接反,接触不良,使用寿命到期,蓄电池出现损坏的情况,导致太阳能路灯不能工作,电压比较低。在检查蓄电池正负极是否接反,用自己的电源给蓄电池进行充电,12v蓄电池充满后测试电压正常在13.8v,然后将蓄电池直接接上负载,用万用表测试电压,检查电压的变化情况。