基于gprs的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路還包括與控制電路連接的信號(hào)輸出電路。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本設(shè)計(jì)中的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)集檢測(cè)、無(wú)線控制、通信等模塊于一身，并且可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警處理。
【專利說(shuō)明】基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電路等控制設(shè)計(jì)，具體是指基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)都是獨(dú)立光伏控制系統(tǒng)，主要由六個(gè)部分組成:太陽(yáng)能電池、蓄電池、LED路燈、控制器、充電電路、放電/負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
[0003]而現(xiàn)有的路燈控制結(jié)構(gòu)不具備遠(yuǎn)程控制功能，及時(shí)存在遠(yuǎn)程控制過(guò)程也僅僅是有線連接控制，一般有線控制連接僅僅實(shí)用在小范圍內(nèi)，傳輸距離較小才能在相應(yīng)成本控制內(nèi)實(shí)現(xiàn)。而較大較遠(yuǎn)的傳輸范圍內(nèi)，都不具備遠(yuǎn)程控制功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)集檢測(cè)、遠(yuǎn)程控制、通信等于一身，并且可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)
報(bào)警處理。
[0005]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方案如下:基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路還包括與控制電路連接的信號(hào)輸出電路。
[0006]所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路包括依次串聯(lián)的太陽(yáng)能板、電感L1、電容Cl、電感L2、二極管D2，所述電感LI與太陽(yáng)能板的正極連接，太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括LED燈，所述LED燈的負(fù)極與太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，LED燈的正極與二極管D2連接，且所述LED燈的正極與二極管D2之間串聯(lián)有三極管V2，三極管V2的E極與LED燈連接，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括太陽(yáng)能蓄電池，所述太陽(yáng)能蓄電池的正極與二極管D2連接，陽(yáng)能蓄電池的負(fù)極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與二極管D2的連接點(diǎn)還連接有電容C2，所述電容C2的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有二極管Dl，所述二極管Dl的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感LI與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有三極管VI，所述三極管Vl的E極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接。
[0007]所述控制電路包括與太陽(yáng)能板正極連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)還與太陽(yáng)能蓄電池連接。
[0008]所述單片機(jī)還與三極管Vl的B極連接，單片機(jī)還與三極管V2的B極連接，且所述單片機(jī)還連接有Cuk斬波電路，所述Cuk斬波電路與三極管V2的B極連接。
[0009]所述信號(hào)輸出電路包括與單片機(jī)連接的RS485接口電路，所述RS485接口電路連接有RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路，RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路連接GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端。
[0010]所述GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的型號(hào)為ZSD2110 GPRS DUT0
[0011]基于上述結(jié)構(gòu)，本系統(tǒng)包括從機(jī)和主機(jī)，他們之間通過(guò)RS485接口電路進(jìn)行連接，主機(jī)對(duì)各個(gè)從機(jī)的太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池和LED燈的工作狀況和各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，然后，主機(jī)通過(guò)ZSD2110 GPRS DUT將檢測(cè)結(jié)果以短信或語(yǔ)音的形式傳送給監(jiān)控中心或相關(guān)技術(shù)工作人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能路燈的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
[0012]太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)都是獨(dú)立光伏控制系統(tǒng)，主要由六個(gè)部分組成:太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池、LED路燈、控制器、充電電路、放電/負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
[0013]太陽(yáng)能板輸出經(jīng)Cuk斬波電路調(diào)節(jié)后直接與太陽(yáng)能蓄電池連接，系統(tǒng)主控芯片采用DSPIC30F3011單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板電壓采集、太陽(yáng)能蓄電池電壓采集、控制Cuk斬波電路、控制LED燈、主從機(jī)間485通信、主機(jī)與監(jiān)控中心或工作人員間的連接等功能。
[0014]光伏電源系統(tǒng)由于受日照強(qiáng)度及環(huán)境溫度變化的影響，其電壓(電流)變化很大。為了在負(fù)載電阻變化較大時(shí)系統(tǒng)有較大的靈活性和較高的轉(zhuǎn)換效率，該系統(tǒng)的主電路選用Cuk斬波電路,原理為Boost-Buck電路,一級(jí)電路實(shí)現(xiàn)兩級(jí)調(diào)壓。
[0015]該系統(tǒng)采用CCM工作模式，該工作模式的特性非常接近于一個(gè)匝數(shù)比可調(diào)的DC-DC變壓器。能量的儲(chǔ)存和傳遞同時(shí)在兩次開關(guān)動(dòng)作期間和兩個(gè)回路中進(jìn)行，變換器效率很高。CUK電路中開關(guān)管導(dǎo)通的占空比的改變，對(duì)光伏陣列而言表現(xiàn)為其輸出阻抗發(fā)生了變化，輸出阻抗的變化將影響光伏陣列的輸出特性。從而一定的輸出阻抗對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出電壓值和輸出電流值。而MPPT技術(shù)即是通過(guò)調(diào)節(jié)Cuk斬波電路的占空比而改變光伏陣列的輸出阻抗，從而尋求輸出電流與輸出電壓的乘積即輸出功率的最大值。
[0016]控制電路的主控芯片采用DSPIC30F3011單片機(jī)，主要控制功能包括:太陽(yáng)能板電壓采集；Cuk斬波電路選通控制；太陽(yáng)能蓄電池電壓采集；卸荷電路控制；LED燈控制；RS485通信；GSM模塊發(fā)送短信控制；路燈開關(guān)控制；工作模式控制等。電壓采樣電路和Cuk斬波電路，由于太陽(yáng)能板電壓和電池電壓都在0?35 V變化，而單片機(jī)的A/D輸入電壓范圍為0?5 V，所以對(duì)采樣電壓進(jìn)行分壓處理后傳送給單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換通道，CUK電路用于調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板的最大輸出功率點(diǎn)，其選通開關(guān)通過(guò)單片機(jī)PWM輸出控制。
[0017]GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端優(yōu)先選用型號(hào)為ZSD2110 GPRS DUT的數(shù)傳終端，ZSD2110 GPRSDUT為成都眾山科技有限公司研發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸器，ZSD2110 GPRS DUT是一款使用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)線透明傳輸?shù)那度胧紻TU模塊。內(nèi)置工業(yè)級(jí)GPRS引擎和嵌入式處理器。支持PPP> TCP、UDP、ICMP等眾多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和SOCKET標(biāo)準(zhǔn)，提供全透明數(shù)據(jù)傳輸和用戶自由控制傳輸兩種模式。同時(shí)支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、設(shè)備間、設(shè)備與中心間等各種不同的通訊模式。用戶不用關(guān)心復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用TTL串行通信接口，就可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)，讓你的設(shè)備能夠隨時(shí)隨地接入Internet。ZSD2110的特點(diǎn)是體積極小，專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，具備更高性價(jià)比。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明利用無(wú)線收發(fā)模塊，然后結(jié)合單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和Cuk斬波電路的控制，可利用無(wú)線收發(fā)模塊與用戶鏈接，通過(guò)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線控制?？蓸O大的節(jié)約有線連接的成本預(yù)算。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例一 如圖1所示。
[0021]基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路還包括與控制電路連接的信號(hào)輸出電路。
[0022]太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路:包括依次串聯(lián)的太陽(yáng)能板、電感L1、電容Cl、電感L2、二極管D2，所述電感LI與太陽(yáng)能板的正極連接，太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括LED燈，所述LED燈的負(fù)極與太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，LED燈的正極與二極管D2連接，且所述LED燈的正極與二極管D2之間串聯(lián)有三極管V2，三極管V2的E極與LED燈連接，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括太陽(yáng)能蓄電池，所述太陽(yáng)能蓄電池的正極與二極管D2連接，陽(yáng)能蓄電池的負(fù)極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與二極管D2的連接點(diǎn)還連接有電容C2，所述電容C2的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有二極管Dl，所述二極管Dl的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感LI與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有三極管VI，所述三極管Vl的E極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接。
[0023]控制電路:包括與太陽(yáng)能板正極連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)還與太陽(yáng)能蓄電池連接。所述單片機(jī)還與三極管Vl的B極連接，單片機(jī)還與三極管V2的B極連接，且所述單片機(jī)還連接有Cuk斬波電路，所述Cuk斬波電路與三極管V2的B極連接。
[0024]信號(hào)輸出電路:所述信號(hào)輸出電路包括與單片機(jī)連接的RS485接口電路，所述RS485接口電路連接有RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路，RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路連接GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端。所述GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的型號(hào)為ZSD2110 GPRS DUT0
[0025]基于上述結(jié)構(gòu)，本系統(tǒng)包括從機(jī)和主機(jī)，他們之間通過(guò)RS485接口電路進(jìn)行連接，主機(jī)對(duì)各個(gè)從機(jī)的太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池和LED燈的工作狀況和各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，然后，主機(jī)通過(guò)ZSD2110 GPRS DUT將檢測(cè)結(jié)果以短信或語(yǔ)音的形式傳送給監(jiān)控中心或相關(guān)技術(shù)工作人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能路燈的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
[0026]太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)都是獨(dú)立光伏控制系統(tǒng)，主要由六個(gè)部分組成:太陽(yáng)能板、太陽(yáng)能蓄電池、LED路燈、控制器、充電電路、放電/負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
[0027]太陽(yáng)能板輸出經(jīng)Cuk斬波電路調(diào)節(jié)后直接與太陽(yáng)能蓄電池連接，系統(tǒng)主控芯片采用DSPIC30F3011單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板電壓采集、太陽(yáng)能蓄電池電壓采集、控制Cuk斬波電路、控制LED燈、主從機(jī)間485通信、主機(jī)與監(jiān)控中心或工作人員間的連接等功能。
[0028]光伏電源系統(tǒng)由于受日照強(qiáng)度及環(huán)境溫度變化的影響，其電壓(電流)變化很大。為了在負(fù)載電阻變化較大時(shí)系統(tǒng)有較大的靈活性和較高的轉(zhuǎn)換效率，該系統(tǒng)的主電路選用Cuk斬波電路,原理為Boost-Buck電路,一級(jí)電路實(shí)現(xiàn)兩級(jí)調(diào)壓。
[0029]該系統(tǒng)采用CCM工作模式，該工作模式的特性非常接近于一個(gè)匝數(shù)比可調(diào)的DC-DC變壓器。能量的儲(chǔ)存和傳遞同時(shí)在兩次開關(guān)動(dòng)作期間和兩個(gè)回路中進(jìn)行，變換器效率很高。CUK電路中開關(guān)管導(dǎo)通的占空比的改變，對(duì)光伏陣列而言表現(xiàn)為其輸出阻抗發(fā)生了變化，輸出阻抗的變化將影響光伏陣列的輸出特性。從而一定的輸出阻抗對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出電壓值和輸出電流值。而MPPT技術(shù)即是通過(guò)調(diào)節(jié)Cuk斬波電路的占空比而改變光伏陣列的輸出阻抗，從而尋求輸出電流與輸出電壓的乘積即輸出功率的最大值。
[0030]控制電路的主控芯片采用DSPIC30F3011單片機(jī)，主要控制功能包括:太陽(yáng)能板電壓采集；Cuk斬波電路選通控制；太陽(yáng)能蓄電池電壓采集；卸荷電路控制；LED燈控制；RS485通信；GSM模塊發(fā)送短信控制；路燈開關(guān)控制；工作模式控制等。電壓采樣電路和Cuk斬波電路，由于太陽(yáng)能板電壓和電池電壓都在O?35 V變化，而單片機(jī)的A/D輸入電壓范圍為O?5 V，所以對(duì)采樣電壓進(jìn)行分壓處理后傳送給單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換通道，CUK電路用于調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板的最大輸出功率點(diǎn)，其選通開關(guān)通過(guò)單片機(jī)PWM輸出控制。
[0031]GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端優(yōu)先選用型號(hào)為ZSD2110 GPRS DUT的數(shù)傳終端，ZSD2110 GPRSDUT為成都眾山科技有限公司研發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸器，ZSD2110 GPRS DUT是一款使用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)線透明傳輸?shù)那度胧紻TU模塊。內(nèi)置工業(yè)級(jí)GPRS引擎和嵌入式處理器。支持PPP> TCP、UDP、ICMP等眾多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和SOCKET標(biāo)準(zhǔn)，提供全透明數(shù)據(jù)傳輸和用戶自由控制傳輸兩種模式。同時(shí)支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、設(shè)備間、設(shè)備與中心間等各種不同的通訊模式。用戶不用關(guān)心復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用TTL串行通信接口，就可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)，讓你的設(shè)備能夠隨時(shí)隨地接入Internet。ZSD2110的特點(diǎn)是體積極小，專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，具備更高性價(jià)比。
[0032]如上所述，則能很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng),其特征在于:包括太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路，還包括與太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路連接的控制電路還包括與控制電路連接的信號(hào)輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路包括依次串聯(lián)的太陽(yáng)能板、電感L1、電容Cl、電感L2、二極管D2，所述電感LI與太陽(yáng)能板的正極連接，太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括LED燈，所述LED燈的負(fù)極與太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，LED燈的正極與二極管D2連接，且所述LED燈的正極與二極管D2之間串聯(lián)有三極管V2，三極管V2的E極與LED燈連接，所述太陽(yáng)能發(fā)電驅(qū)動(dòng)電能存儲(chǔ)電路還包括太陽(yáng)能蓄電池，所述太陽(yáng)能蓄電池的正極與二極管D2連接，陽(yáng)能蓄電池的負(fù)極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與二極管D2的連接點(diǎn)還連接有電容C2，所述電容C2的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感L2與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有二極管Dl，所述二極管Dl的另一端與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接，電感LI與電容Cl的連接點(diǎn)還連接有三極管VI，所述三極管Vl的E極與二太陽(yáng)能板的負(fù)極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制電路包括與太陽(yáng)能板正極連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)還與太陽(yáng)能蓄電池連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)還與三極管Vl的B極連接，單片機(jī)還與三極管V2的B極連接，且所述單片機(jī)還連接有Cuk斬波電路，所述Cuk斬波電路與三極管V2的B極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)輸出電路包括與單片機(jī)連接的RS485接口電路，所述RS485接口電路連接有RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路，RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路連接GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于GPRS的集中太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)，其特征在于:所述GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的型號(hào)為ZSD2110 GPRS DUT0
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103634973SQ201210305325
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】李強(qiáng) 申請(qǐng)人:成都眾山科技有限公司