智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能路燈的清掃領(lǐng)域，特別是涉及一種智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳統(tǒng)化石能源日趨減少和逐步面臨枯竭危機(jī)，太陽(yáng)能作為取之不盡、用之不竭的可再生清潔綠色能源，逐步替代傳統(tǒng)能源將成為必然趨勢(shì)，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間無(wú)可限量。太陽(yáng)能路燈作為光伏產(chǎn)業(yè)的常見(jiàn)產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，初步用來(lái)填補(bǔ)傳統(tǒng)使用國(guó)家電網(wǎng)的路燈有所不足的地方，比如太陽(yáng)能路燈可以安裝在國(guó)家電網(wǎng)覆蓋不到的海岸線(xiàn)、山區(qū)和郊區(qū)農(nóng)村等；太陽(yáng)能路燈進(jìn)而用來(lái)逐步部分替代國(guó)家電網(wǎng)路燈以達(dá)到節(jié)能減排的目的。太陽(yáng)能路燈的可靠性、安全性、性?xún)r(jià)比和大面積的可管理性是決定太陽(yáng)能路燈能否普及使用的先決性條件。
[0003]太陽(yáng)能路燈上的太陽(yáng)能電池板的清掃難題在國(guó)際上迄今還沒(méi)有非常行之有效的方法，灰塵等污染物會(huì)大大降低了太陽(yáng)能路燈的系統(tǒng)效率，這對(duì)太陽(yáng)能路燈投資商的損失較大。科技工作者投入大量資金花費(fèi)幾年的時(shí)間研究才能使光伏組件提升I?2個(gè)百分點(diǎn)的發(fā)電效率，如果解決灰塵等污染物的清掃問(wèn)題而使光伏組件表面每天保持清潔，將使光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)十幾到幾十個(gè)百分點(diǎn)的發(fā)電量增加。
[0004]太陽(yáng)能路燈通常由太陽(yáng)能電池組件、太陽(yáng)能電池板固定支架、路燈桿、蓄電池、控制裝置及用電負(fù)載等組成。其中控制裝置和蓄電池是整個(gè)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一環(huán)，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的功能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。蓄電池一般占了整套太陽(yáng)能路燈的20?25%的制造成本，占了 80%以上的維護(hù)成本，因此蓄電池的壽命和保護(hù)是非常重要的。然而在現(xiàn)有的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中，普遍存在的問(wèn)題是:正是由于灰塵、污垢等污染物的存在，影響了太陽(yáng)能電池板的發(fā)電，導(dǎo)致蓄電池由于過(guò)度充電或者過(guò)度放電或者經(jīng)常深度放電而大大縮短了壽命。
[0005]因此亟需提供一種新型的智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器來(lái)解決上述問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器，能夠智能啟動(dòng)、停止清掃裝置并定期清掃太陽(yáng)能電池板表面的灰塵及污垢。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器，包括智能控制模塊、分別與智能控制模塊輸入端相連的太陽(yáng)能電池板、蓄電池、與智能控制模塊輸出端相連的電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊輸出端相連的直流電機(jī)；
[0008]智能控制模塊包括單片機(jī)、與單片機(jī)相連的防雷擊電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電腦接口模塊、移動(dòng)設(shè)備模塊、自我檢測(cè)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管模塊、與場(chǎng)效應(yīng)管模塊相連的電機(jī)電流檢測(cè)電路，太陽(yáng)能電池板提供光照度信號(hào)至智能控制模塊，蓄電池為智能控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊提供電能。
[0009]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，蓄電池包括鉛酸電池、鋰電池、鉻鎘電池和磷酸鐵鋰電池。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型具有智能開(kāi)啟、停止清掃裝置的功能，同時(shí)可定期清掃太陽(yáng)能電池板，徹底清除太陽(yáng)能電池板表面的灰塵及污垢，以提升發(fā)電效率，還能有效地保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，其中，智能控制模塊具有防雷擊功能，大幅度提升了控制器的效率，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊中的電機(jī)電流檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)定位功能，避免了機(jī)械、電子限位開(kāi)關(guān)等帶來(lái)的誤觸發(fā)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2是所述太陽(yáng)能電池板、蓄電池、智能控制模塊的電路圖；
[0013]圖3是所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例包括:
[0016]—種智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器，包括智能控制模塊、分別與智能控制模塊輸入端相連的太陽(yáng)能電池板、蓄電池、與智能控制模塊輸出端相連的電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊輸出端相連的直流電機(jī)。智能控制模塊包括單片機(jī)、與單片機(jī)相連的防雷擊電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電腦接口模塊、移動(dòng)設(shè)備模塊、自我檢測(cè)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管模塊、與場(chǎng)效應(yīng)管模塊相連的電機(jī)電流檢測(cè)電路，太陽(yáng)能電池板提供光照度信號(hào)至智能控制模塊，智能控制模塊向電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊向智能控制模塊提供電機(jī)電流檢測(cè)信號(hào)，蓄電池為智能控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊提供電能，其包括鉛酸電池、鋰電池、鉻鎘電池和磷酸鐵鋰電池。
[0017]下面結(jié)合附圖具體描述各模塊的電路結(jié)構(gòu):
[0018]請(qǐng)參閱圖2，蓄電池的電源經(jīng)過(guò)J2端子給智能控制模塊提供能源，經(jīng)過(guò)Ul芯片變成3.3VDC電壓供給U2單片機(jī)(高性能嵌入式微控制器)，其中Dl 二極管具有防反接作用，起到電源極性反接保護(hù)功能，Jl端子是向電機(jī)驅(qū)動(dòng)板提供電源DC12V。J5端子是單片機(jī)與外圍設(shè)備通信(電腦及移動(dòng)終端等)相連的端口。J6端子是雨量傳感器輸入信號(hào)通過(guò)光電耦合器U2隔離送至單片機(jī)，并通過(guò)單片機(jī)的軟件進(jìn)行處理。J3端子是單片機(jī)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)板提供H1、H2、L1、L2電機(jī)驅(qū)動(dòng)信息及將I_in電機(jī)電流檢測(cè)信息返回到單片機(jī)。J4端子是采集太陽(yáng)能電池板信號(hào)，經(jīng)過(guò)Vl高壓脈沖抑制元件來(lái)吸收雷擊等強(qiáng)脈沖信號(hào)，通過(guò)R3、D5?D8處理后再經(jīng)光電耦合電路隔離變換，傳送至單片機(jī)，因此所述控制器具有防雷擊功能，大幅度提升了控制器的效率。智能控制模塊通過(guò)軟件設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶(hù)的需要定時(shí)執(zhí)行清掃的功能、根據(jù)蓄電池電量判斷當(dāng)天的天氣情況并對(duì)清掃的時(shí)間和次數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)的清掃保證清潔的功能。
[0019]請(qǐng)參閱圖3，蓄電池的電源經(jīng)過(guò)智能控制模塊的Jl端子連接至電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊，由J2端子給整個(gè)電路提供電能，Ul、U2是場(chǎng)效應(yīng)管Ql?Q4的驅(qū)動(dòng)芯片，單片機(jī)以PffM方式控制場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，避免了機(jī)械觸點(diǎn)燒蝕、沖擊減速機(jī)等故障。Jl端子是連接到直流電機(jī)的，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常運(yùn)行。D3、D4、C3及D5、D6、C4分別組成二倍壓電路，U3、U4是向驅(qū)動(dòng)芯片Ul、U2及場(chǎng)效應(yīng)管提供電壓的電荷栗電路。RSl是精密電流檢測(cè)電阻，用來(lái)檢測(cè)電機(jī)工作電路，通過(guò)U5放大，經(jīng)J3端子的1-1N引腳傳送至單片機(jī)采集信號(hào)，把電機(jī)電流參數(shù)傳輸給單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)意外過(guò)載、正反轉(zhuǎn)限位控制。利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊中的電機(jī)電流檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)定位功能，避免了機(jī)械、電子限位開(kāi)關(guān)等帶來(lái)的誤觸發(fā)。
[0020]所述智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器的工作原理是:太陽(yáng)能電池板由于光照使其電壓升高，當(dāng)太陽(yáng)能電池板的電壓剛剛大于蓄電池電壓(通常蓄電池的電壓為12?14V)時(shí)，單片機(jī)以PWM方式控制場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，電機(jī)通過(guò)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)清潔頭進(jìn)行往復(fù)清掃。清掃周期結(jié)束后，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，清潔頭自動(dòng)移開(kāi)太陽(yáng)能電池板，返回到防護(hù)罩內(nèi)。在此期間，電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊向單片機(jī)提供電機(jī)電流參數(shù)以控制其正反轉(zhuǎn)。
[0021]本實(shí)用新型具有智能開(kāi)啟、停止清掃裝置的功能，同時(shí)可定期清掃太陽(yáng)能電池板，徹底清除太陽(yáng)能電池板表面的灰塵及污垢，以提升發(fā)電效率，還能有效地保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器，其特征在于，包括智能控制模塊、分別與智能控制模塊輸入端相連的太陽(yáng)能電池板、蓄電池、與智能控制模塊輸出端相連的電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊輸出端相連的直流電機(jī)； 智能控制模塊包括單片機(jī)、與單片機(jī)相連的防雷擊電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電腦接口模塊、移動(dòng)設(shè)備模塊、自我檢測(cè)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管模塊、與場(chǎng)效應(yīng)管模塊相連的電機(jī)電流檢測(cè)電路，太陽(yáng)能電池板提供光照度信號(hào)至智能控制模塊，蓄電池為智能控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊提供電能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器，其特征在于，蓄電池包括鉛酸電池、鋰電池、鉻鎘電池和磷酸鐵鋰電池。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能太陽(yáng)能路燈的清掃控制器，包括智能控制模塊、分別與智能控制模塊輸入端相連的太陽(yáng)能電池板、蓄電池、與智能控制模塊輸出端相連的電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊輸出端相連的直流電機(jī)；智能控制模塊包括單片機(jī)、與單片機(jī)相連的防雷擊電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電腦接口模塊、移動(dòng)設(shè)備模塊、自我檢測(cè)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管模塊、與場(chǎng)效應(yīng)管模塊相連的電機(jī)電流檢測(cè)電路、過(guò)載保護(hù)電路，太陽(yáng)能電池板提供光照度信號(hào)至智能控制模塊，蓄電池為智能控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)模塊提供電能。本實(shí)用新型具有智能開(kāi)啟、停止清掃裝置的功能，可定期清掃太陽(yáng)能電池板，徹底清除太陽(yáng)能電池板表面的灰塵及污垢，提升發(fā)電效率。
【IPC分類(lèi)】H02S40/10, B08B13/00, B08B1/00, H02P7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204928726
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520647677
【發(fā)明人】李倩, 唐素梅, 樊莉莉
【申請(qǐng)人】安徽天柱綠色能源科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月22日