CN202488834U - Led太阳能草坪灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED太阳能草坪灯，它包括太阳能电池组、防反充过充电路、充电控制器、光控开关、过放控制电路、放电控制器、蓄电池和LED灯。所述的太阳能电池组和蓄电池通过防反充过充电路连接充电控制器，充电控制器的输出端分别连接蓄电池和放电控制器，蓄电池的输出端分别连接过放控制电路和放电控制器的输入端，放电控制器的输出端连接LED灯。由于本实用新型包括防反充过充电路、充电控制器、光控开关、过放控制电路、放电控制器等电路，可有效控制蓄电池的充电和放电，避免蓄电池出现过充或过放现象，使得蓄电池使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种灯具，特别是涉及一种LED太阳能草坪灯。
背景技术 草坪灯的设计主要以外型和柔和的灯光为城市绿地景观增添安全与美丽，并且普遍具有安装方便、装饰性强等特点，可用于公园、花园别墅、广场绿化、等场所的绿化带的装饰性照明。现有的太阳能草坪灯升压IC能自动对充电和放电行为进行切换。当白天太阳能充电板感应到阳光时，自动切换到关闭灯光进入充电状态，当夜色降临太阳能充电板感应不到阳光时，而自动切换到进入电池放电状态开启灯光。但现有的太阳能草坪灯存在感光的灵敏度不够、蓄电池容易损坏的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种蓄电池使用寿命长的LED太阳能草坪灯。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：
本实用新型是一种LED太阳能草坪灯，它包括太阳能电池组、防反充过充电路、充电控制器、光控开关、过放控制电路、放电控制器、蓄电池和LED灯；所述的太阳能电池组和蓄电池通过防反充过充电路连接充电控制器，充电控制器的输出端分别连接蓄电池和放电控制器，蓄电池的输出端分别连接过放控制电路和放电控制器的输入端，放电控制器的输出端连接LED灯。
采用上述方案后，由于本实用新型包括防反充过充电路、充电控制器、光控开关、过放控制电路、放电控制器等电路，可有效控制蓄电池的充电和放电，避免蓄电池出现过充或过放现象，使得蓄电池使用寿命长。 本实用新型的选用LED作为光源，LED寿命长，可以达到100000小时以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LED技术已经经歷了其关键的突破，并且其特性在过去5年中有很大提高，其性能价格比也有较大的提高。另外，LED由低压直流供电，其光源控制成本低，使调节明暗，频繁开关都成为可能，并且不会对LED的性能产生不良影响。还可以方便地控制顏色，改变光的分布，产生动态幻景，所以它特别适用在太阳能草坪灯上。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图；
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型是一种LED太阳能草坪灯，它包括太阳能电池组1、防反充过充电路2、充电控制器3、光控开关4、过放控制电路5、放电控制器6、蓄电池7和LED灯8。
所述的太阳能电池组1和蓄电池7通过防反充过充电路2连接充电控制器3，充电控制器3的输出端分别连接蓄电池7和放电控制器6，蓄电池7的输出端分别连接过放控制电路5和放电控制器6的输入端，放电控制器6的输出端连接LED灯8。
本实用新型的工作原理：
如图2所示，VT3、VT4、L、C1和R5共同组成放电控制器6，由于C1的正反馈作用，电路产生振荡，VT4作为升压电路的开关使用。图所示为升压部分的等效的电路。VT4基极上的电压是脉冲控制电压，当VT4的基极为高电平时，VT4饱和导通，通过升压电感器L的电流流过VT4返回到蓄电池负端形成回路。由于L中的电流不能突变，只是逐渐上升，电能储存在电感L中。在此过程中，LED不导通。当VT4的基极为低电平时，VT4截止，其电流立刻变为零，但电感L中的电流不能突变，L储存的能量释放，使LED导通，通过L的电流逐渐减小。根据电磁感应原理，L所产生的感应电动势为：eL=-L（di/dt）,这个感应电动势叠加到蓄电池上，使LED上的电压等于蓄电池上的电压（12V）与感应电动势之和,即V.LED=Vin+eL。
VT1和VT2组成光控开关4。早期的太阳能草坪灯采用光敏电阻，实际上太阳能电池就是一种非常好的光敏传感器。对于1.5V的系统，当太阳能电池上的电压低于1V时，照度约为151x，VT1截止，而VT2导通。VT3通过R4进入放大区，电路开始振荡，LED发光。当天亮后自然光照增强时，太阳能电池上的电压高于1V，VT1导通，VT2截止，VT3同时截止，电路停止振荡，LED熄灭。电阻R2是电路中的一个重要元件，通过它可以调整开关灯的时间，这对于在弱光下一致性差的太阳能电池来说是非常重要的。
电路中的二极管VD1构成所述的防反充过充电路2，是为防止蓄电池上的电压高于太阳能电池电压时蓄电池向太阳能电池反充电而设置的，以避免太阳能电池和蓄电池损坏。VD1应选用正向电压降仅约为0.3V的肖特基二极管。
目前大多数太阳能草坪灯的充放电有一个明显的规律，即基本上是当天充电，当天就把储存的电能用完。根据太阳能电池的功率、蓄电池容量、负载功率、太阳能草坪放置地点的平均光照时间，通过合理计算，完全可以防止蓄电池过充电。
本实用新型采用了一节1.5V的蓄电池7。由于单片太阳能电池无论面积多大，它的工作电压也只有0.48V。蓄电池电压很低，可以使太阳能电池的电压相应降低，所串联的太阳能电池片也就越少，这对简化工艺、降低成本是十分有利的。当采用多节蓄电池串联时，对各个蓄电池的一致性要求很高。若把差异较大的蓄电池串联在一起，蓄电池组很快就会损坏，这对系统的可靠性和降低成本都是不利的。1.5V的镍氢蓄电池或 镍镉蓄电池的过放电保护点都是1V，也就是说，系统必须在1V就停止工作（即停止振荡），所以单节1.5V的蓄电池是太阳能LED草坪灯的首选。在容量不足的情况下，宁可采用多节蓄电池并联，也不采用串联方式。
在0.7-1.8V就停止振荡，这时蓄电池已经是过放电了，显然会使蓄电池寿命缩短。如果在VT3的发射极串联一个二极管VD2，就会使VT3进入放大区的电压约增加0.2V，从而使整个系统在1V就停止工作。由于VD2通过的电流很小，电压降也就很低。在通常情况下，锗二极管的正向压降约为0.3V，硅二极管的正向压降约为0.65V，都是指在额定电流下的电压降，若电流比额定电流值小，压降就没有那样大了，这是本实用新型的独特之处。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (1)
1.一种LED太阳能草坪灯，其特征在于：它包括太阳能电池组、防反充过充电路、充电控制器、光控开关、过放控制电路、放电控制器、蓄电池和LED灯；所述的太阳能电池组和蓄电池通过防反充过充电路连接充电控制器，充电控制器的输出端分别连接蓄电池和放电控制器，蓄电池的输出端分别连接过放控制电路和放电控制器的输入端，放电控制器的输出端连接LED灯。
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