太陽能led一體燈及控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種太陽能LED一體燈及控制系統(tǒng)。一種太陽能LED一體燈，包括太陽能電池板，鋰電池，LED燈和控制模塊。所述太陽能電池板與所述鋰電池之間的充電線與所述控制模塊連接，并引出太陽能LED一體燈的外殼。所述充電線的引出端用于使所述太陽能LED一體燈與所述終端通訊連接。從而省去了額外的通訊模塊設(shè)計和專門的通訊線，使設(shè)計更簡單并降低了成本。
【專利說明】
太陽能LED—體燈及控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能LED—體燈及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益增高，且各種安全和污染隱患隨處可見，而太陽能作為一種“取之不盡、用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來越受重視。同時，也隨著太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，太陽能燈具產(chǎn)品由于具有環(huán)保和節(jié)能的雙重優(yōu)勢，使得太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能草坪燈等的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，太陽能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)日趨完善。
[0003]而太陽能LED燈由于其具有節(jié)能、光效高、單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光通量高、且顯色性好等優(yōu)點(diǎn)，使得目前的路燈、庭院燈、草坪燈基本都采用太陽能LED—體燈。
[0004]太陽能LED—體燈是將高效率的太陽能電池板、超長壽命的鋰電池、高光效的LED燈和智能控制器，防盜安裝支架等集中于一體的太陽能路燈，也叫一體化太陽能路燈或一體化太陽能庭院燈。
[0005]太陽能LED—體燈是由太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，然后給太陽能LED—體燈里的鋰電池充電。在白天，即使是在陰天，這個太陽能發(fā)電機(jī)(太陽能板)收集、存儲需要的能量，晚上自動給太陽能LED—體燈供電，實(shí)現(xiàn)夜間照明。
[0006]目前，隨著太陽能LED—體燈的應(yīng)用越來越廣泛，太陽能LED—體燈的功能也越來越強(qiáng)大，隨之對太陽能LED—體燈的控制要求越來越高。
[0007]通常通過終端來控制太陽能LED—體燈，這就要求太陽能LED—體燈具有通訊功能，而常用的具有通訊功能的太陽能LED—體燈需要設(shè)計專門的通訊模塊且需要專門的通訊線路才能與終端進(jìn)行通訊。這種太陽能LED—體燈設(shè)計復(fù)雜且設(shè)計成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]基于此，有必要針對目前具有通訊功能的太陽能LED—體燈的設(shè)計復(fù)雜且設(shè)計成本較高的問題，提供一種太陽能LED—體燈。該太陽能LED—體燈不僅具有通訊功能且設(shè)計簡單，成本低。
[0009]—種太陽能LED—體燈，包括太陽能電池板、鋰電池、LED燈和控制模塊，其特征在于，所述太陽能電池板與所述鋰電池之間的充電線與所述控制模塊連接，且所述充電線引出所述太陽能LED—體燈的外殼;所述充電線的引出端用于與所述終端通訊連接。
[0010]在其中一個實(shí)施例中，所述控制模塊與所述充電線之間還設(shè)置有保護(hù)電路;所述保護(hù)電路包括接收電平轉(zhuǎn)換電路和發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路。
[0011]在其中一個實(shí)施例中，所述接收電平轉(zhuǎn)換電路包括:三極管Q1、三極管Q2、電阻R1、電阻R2、及電阻R3;所述電阻Rl的一端與所述充電線電連接，另一端與所述三極管Ql的基極電連接;所述三極管Ql的集電極分別與所述電阻R2和所述電阻R3的一端電連接，所述三極管Ql的發(fā)射級接地;所述電阻R2的另一端與電源的正極電連接，所述電阻R3的另一端與所述三極管Q2的基極電連接;所述三極管Q2的發(fā)射級接地，所述三極管Q2的集電極通過所述電阻R4連接至所述控制模塊的電源正極，且所述三極管Q2的集電極與所述通訊模塊的RX通訊接口連接。
[0012]在其中一個實(shí)施例中，所述發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路包括:三極管Q3、三極管Q4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8及電阻R9;所述電阻R5及所述電阻R6的一端均與所述通訊模塊的TX通訊接口連接，所述電阻R5的另一端與所述三極管Q3的基極電連接，所述電阻R6的另一端與所述電阻R7的一端電連接，且連接至所述控制模塊的電源正極;所述電阻R7的另一端與所述三極管Q3的集電極及所述電阻R8的一端連接;所述三極管Q3的發(fā)射級接地;所述電阻R8的另一端連接至所述三極管Q4的基極;所述三極管Q4的集電極通過所述電阻R9與所述充電線連接，所述三極管Q4的發(fā)射級接地。
[0013]在其中一個實(shí)施例中，所述保護(hù)電路包括:三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14及電阻R15;所述電阻RlO及所述電阻Rll的一端均與所述控制模塊的TX通訊接口連接，所述電阻R1的另一端與所述三極管Q5的基極電連接，所述電阻Rll的另一端與所述三極管Q5的發(fā)射級及單片機(jī)電源的正極均電連接;所述三極管Q5的集電極與所述電阻R12的一端及所述電阻R13的一端均連接;所述電阻R12的另一端與所述三極管Q6的發(fā)射級及地連接，所述電阻R13的另一端與所述三極管Q6的基極電連接；所述三極管Q6的集電極通過所述電阻R14與所述充電線連接，且與所述三極管Q7的基極電連接;所述三極管Q6的發(fā)射級及所述三極管Q7的集電極均接地，所述三級管Q7的發(fā)射級與所述電阻R15的一端電連接，且與所述控制模塊的RX通訊接口連接;所述電阻R15的另一端與所述控制模塊的電源正極電連接。
[0014]在其中一個實(shí)施例中，所述控制模塊為單片機(jī)。
[0015]—種太陽能LED—體燈的控制系統(tǒng)，包括上述太陽能LED—體燈和終端，且所述充電線的引出端與所述終端通訊連接。
[0016]在其中一個實(shí)施例中，所述終端具有RS232接口或USB接口，所述充電線的引出端與所述終端的RS232轉(zhuǎn)TTL線或USB轉(zhuǎn)TTL線連接。
[0017]上述太陽能LED—體燈，通過太陽能電池板與鋰電池之間的充電線與控制模塊連接，且充電線引出太陽能LED—體燈的外殼，使充電線的引出端用于與終端通訊連接。省去了額外的通訊模塊設(shè)計和專門的通訊線，使得設(shè)計更簡單并降低了成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為太陽能LED—體燈控制系統(tǒng)的示意圖；
[0019]圖2為保護(hù)電路中接收電平轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖；
[0020]圖3為圖2所示保護(hù)電路中發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖；
[0021 ]圖4為一實(shí)施例的保護(hù)電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，為一實(shí)施例太陽能LED—體燈控制系統(tǒng)的示意圖。由圖1可知，太陽能LED—體燈的控制系統(tǒng)包括:太陽能LED—體燈及終端。其中，太陽能LED—體燈包括太陽能電池板12、鋰電池11、及LED燈13。其中太陽能電池板12和鋰電池11之間通過充電線10連接，且充電線10與控制模塊(控制模塊圖中未示出)連接，并引出太陽能LED—體燈的外殼。引出的充電線10與終端PC的RS232轉(zhuǎn)TTL線或USB轉(zhuǎn)TTL線連接，使太陽能LED—體燈與終端PC通過充電線10通訊連接。在圖1中示出的終端為PC，沒有具體示出終端的RS232轉(zhuǎn)TTL線或USB轉(zhuǎn)TTL線?？梢岳斫獾?，在一些實(shí)施例中，終端還可以是PAD或手機(jī)等，本實(shí)用新型不做具體限制。
[0023]可以理解地，由于控制模塊的工作電壓可能與充電線10上的電壓值不等，當(dāng)控制模塊的工作電壓與充電線10上的電壓值不等時，有可能損壞控制模塊的通訊接口，所以在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，在充電線10與控制模塊之間還設(shè)置有保護(hù)電路。
[0024]在一具體實(shí)施例中，控制模塊為單片機(jī)，且單片機(jī)的工作電壓為3.3V，太陽能電池的電壓高于10V，也即充電線10上的電壓高于10V，此時要使單片機(jī)與終端保持通訊，且不損壞單片機(jī)的通訊接口，就需要在充電線10與單片機(jī)之間設(shè)置保護(hù)電路，保護(hù)電路使得單片機(jī)的通訊接口的電壓保持在3.3V。具體地，在本實(shí)施例中，保護(hù)電路由兩部分組成，分別為接收電平轉(zhuǎn)換電路和發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路。
[0025]接收電平轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖如圖2所示。由圖2可知，接收電平轉(zhuǎn)換電路包括:三極管Ql、三極管Q2、電阻R1、電阻R2、及電阻R3。其中，電阻Rl的一端與充電線10電連接，另一端與三極管Ql的基極電連接。三極管Ql的集電極分別與電阻R2和電阻R3的一端電連接，三極管QI的發(fā)射級接地。電阻R2的另一端與電源的正極電連接，電阻R3的另一端與三極管Q2的基極電連接。三級管Q2的發(fā)射級接地，三極管Q2的集電極通過電阻R4連接至單片機(jī)的電源正極，且三極管Q2的集電極與通訊模塊的RX通訊接口連接。
[0026]由于電阻Rl的一端與充電線10電連接，所以電阻Rl的電壓為充電線10的電壓，在本實(shí)施例中高于1V，且電阻Rl選擇標(biāo)準(zhǔn)的51OK電阻，此時流過電阻Rl的電流幾乎為O，即三極管Ql的基極電流幾乎為O，此時三極管Ql截止。在本實(shí)施例中，電阻R2和電阻R3均為510K電阻，電阻R4為IM電阻，所以三極管Q2也截止。此時三極管Q2的集電極電壓與單片機(jī)的電源電壓相同，也即保證了單片機(jī)的RX通訊接口的電壓為3.3V。
[0027]發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖如圖3所示。由圖3可知，發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路包括:三極管Q3、三極管Q4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8及電阻R9。其中，電阻R5及電阻R6的一端均與單片機(jī)的TX通訊接口連接，電阻R5的另一端與三極管Q3的基極電連接，電阻R6的另一端與電阻R7的一端電連接，且連接至單片機(jī)的電源正極。電阻R7的另一端與三極管Q3的集電極及電阻R8的一端連接。三極管Q3的發(fā)射級接地。電阻R8的另一端連接至三極管Q4的基極，三極管Q4的集電極通過電阻R9與充電線連接，三極管Q4的發(fā)射級接地。
[0028]在本實(shí)施例中，電阻R5為200K的電阻，由于電阻R5與單片機(jī)的TX通訊接口連接，電阻R5的電壓也為3.3V，此時流過電阻R5的電流很小，幾乎為0，則三極管Q3截止。在本實(shí)施例中，電阻R6為IM的電阻，電阻R8為100K的電阻，所以三極管Q4也截止，也即三極管Q4集電極的電壓與充電線10上的工作電壓相同，保證了信號從單片機(jī)的TX通訊接口經(jīng)過發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路到達(dá)充電線10時，充電線10能正常工作，且避免了充電池線10與單片機(jī)直接連接對單片機(jī)的TX通訊接口造成損壞。
[0029]在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，控制模塊為單片機(jī)，且單片機(jī)的工作電壓為3.3V，太陽能電池的電壓低于5V，也即充電線10上的電壓低于5V，此時要使單片機(jī)與終端保持通訊，且不損壞單片機(jī)的通訊接口，也需要在充電線10與單片機(jī)之間設(shè)置保護(hù)電路。
[0030]具體地，保護(hù)電路的電路原理圖如圖4所示。由圖4可知，在本實(shí)施例中，保護(hù)電路包括:三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14及電阻R15。其中，電阻RlO及電阻Rll的一端均與單片機(jī)的TX通訊接口連接，電阻RlO的另一端與三極管Q5的基極電連接，電阻Rll的另一端與三極管Q5的發(fā)射級及單片機(jī)電源的正極均電連接。三極管Q5的集電極與電阻R12的一端及電阻R13的一端均連接。電阻R12的另一端與三極管Q6的發(fā)射級及地連接，電阻Rl 3的另一端與三極管Q6的基極電連接。三極管Q6的集電極通過電阻R14與充電線10連接，且與三級管Q7的基極電連接。三極管Q6的發(fā)射級及三極管Q7的集電極均接地，三極管Q7的發(fā)射級與電阻Rl 5的一端電連接，且與單片機(jī)的RX通訊接口連接。電阻Rl 5的另一端與單片機(jī)的電源正極電連接。
[0031]在本實(shí)施例中，電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R15均為IM的電阻。當(dāng)單片機(jī)向終端發(fā)送信號時，由于單片機(jī)的TX通訊接口與電阻RlO連接，所以流過電阻RlO的電流值幾乎為O，也即三極管Q5的基極電流為O，三極管Q5截止。同理三極管Q6也截止，此時三極管Q6的集電極電壓即為充電線的工作電壓，供充電線正常工作，且保護(hù)了單片機(jī)的TX通訊接口。
[0032]當(dāng)單片機(jī)接收終端的信號時，在本實(shí)施例中，由于太陽能電池的電壓低于5V，也即充電線10上的電壓低于5V，由PNP型三極管高電平導(dǎo)通，低電平截止可知，三極管Q7也處于截止?fàn)顟B(tài)。也即三極管Q7的集電極電壓為單片機(jī)的電源電壓，從而保護(hù)了單片機(jī)的RX通訊接口。
[0033]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0034]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能LED—體燈，包括太陽能電池板、鋰電池、LED燈和控制模塊，其特征在于，所述太陽能電池板與所述鋰電池之間的充電線與所述控制模塊連接，且所述充電線引出所述太陽能LED—體燈的外殼;所述充電線的引出端用于與終端通訊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能LED—體燈，其特征在于，所述控制模塊與所述充電線之間還設(shè)置有保護(hù)電路;所述保護(hù)電路包括接收電平轉(zhuǎn)換電路和發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能LED—體燈，其特征在于，所述接收電平轉(zhuǎn)換電路包括:三極管Q1、三極管Q2、電阻Rl、電阻R2、及電阻R3;所述電阻Rl的一端與所述充電線電連接，另一端與所述三極管Ql的基極電連接;所述三極管Ql的集電極分別與所述電阻R2和所述電阻R3的一端電連接，所述三極管Ql的發(fā)射極接地;所述電阻R2的另一端與電源的正極電連接，所述電阻R3的另一端與所述三極管Q2的基極電連接;所述三極管Q2的發(fā)射級接地，所述三極管Q2的集電極通過所述電阻R4連接至所述控制模塊的電源正極，且所述三極管Q2的集電極與所述通訊模塊的RX通訊接口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能LED—體燈，其特征在于，所述發(fā)射電平轉(zhuǎn)換電路包括:三極管Q3、三極管Q4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8及電阻R9 ；所述電阻R5及所述電阻R6的一端均與所述通訊模塊的TX通訊接口連接，所述電阻R5的另一端與所述三極管Q3的基極電連接，所述電阻R6的另一端與所述電阻R7的一端電連接，且連接至所述控制模塊的電源正極;所述電阻R7的另一端與所述三極管Q3的集電極及所述電阻R8的一端連接;所述三極管Q3的發(fā)射級接地;所述電阻R8的另一端連接至所述三極管Q4的基極;所述三極管Q4的集電極通過所述電阻R9與所述充電線連接，所述三極管Q4的發(fā)射級接地。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能LED—體燈，其特征在于，所述保護(hù)電路包括:三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14及電阻R15;所述電阻RlO及所述電阻Rll的一端均與所述控制模塊的TX通訊接口連接，所述電阻RlO的另一端與所述三極管Q5的基極電連接，所述電阻Rll的另一端與所述三極管Q5的發(fā)射級及單片機(jī)電源的正極均電連接;所述三極管Q5的集電極與所述電阻R12的一端及所述電阻R13的一端均連接;所述電阻R12的另一端與所述三極管Q6的發(fā)射級及地連接，所述電阻R13的另一端與所述三極管Q6的基極電連接;所述三極管Q6的集電極通過所述電阻R14與所述充電線連接，且與所述三極管Q7的基極電連接;所述三極管Q6的發(fā)射級及所述三極管Q7的集電極均接地，所述三極管Q7的發(fā)射級與所述電阻R15的一端電連接，且與所述控制模塊的RX通訊接口連接;所述電阻R15的另一端與所述控制模塊的電源正極電連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的太陽能LED—體燈，其特征在于，所述控制模塊為單片機(jī)。7.一種太陽能LED—體燈的控制系統(tǒng)，包括太陽能LED—體燈和終端，其特征在于，所述太陽能LED—體燈為權(quán)利要求1至6任一項所述的太陽能LED—體燈，且所述充電線的引出端與所述終端通信連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能LED—體燈的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述終端具有RS232接口或USB接口，所述充電線的引出端與所述終端的RS232轉(zhuǎn)TTL線或USB轉(zhuǎn)TTL線連接。
【文檔編號】H05B33/08GK205430671SQ201521086752
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月23日
【發(fā)明人】易兵兵
【申請人】深圳市綠陽光伏科技有限公司