[實用新型]永不滅燈的風光互補路燈控制器

無效

• 申請號: 201120080946.5
• 申請日: 2011-03-25
• 公開（公告）號: CN202077224U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 謝治峰
• 申請（專利權）人: 無錫曼克斯電子科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術領域

本實用新型屬于風光互補路燈領域，具體涉及一種用于實現永不滅燈的風光互補路燈的控制器。

背景技術

目前新能源已經應用到路燈照明中，風光互補路燈就是其典型應用。風光互補路燈主要由太陽能電池、風力發電機、燈頭、控制器、蓄電池等組成，其中控制器是整個路燈控制的核心部件。

目前市面上的控制器品種繁多，其主要控制結構如圖1所示：太陽能電池板輸出直流電，并通過單向開關簡單的直接對電池充電，單向開關主要用來防止電池對太陽能電池板反充電；風力發電機輸出的交流電通過三相整流橋整流成直流電，然后通過單向開關直接對電池充電。當晚上來臨時，調節器自動打開電子開關，使路燈燈頭得到電，開始照明。工作過程中，如果電池充滿，或者風力發電機輸出功率比較大時，調節器控制卸荷剎車開關，使風力發電機能量卸荷釋放，不再對電池充電，也保護風力發電機的安全運行。調節器一般有撥碼開關，用來設置路燈亮燈的時間；當電池能量不足時，調節器自動關閉路燈輸出。

現有的控制器能夠滿足風光資源充足地區的使用要求，但其缺點是在風光資源較差的地方，會出現由于能量不足而滅燈的問題。在普遍是陰雨、無風的狀態下，只能維持3天時間的正常使用。一方面路燈一直滿功率運行，在人流比較少的時間段浪費能源；另一方面太陽能、風能發出的能量沒有被電池充分的吸收。低風速時，風力發電機輸出的電壓比電池低，充不進電，即使有部分充電，工作效率也比較低。電池板采用直接對電池充電的方式，對電能的利用率比較低，不能工作在最佳充電狀態下。

實用新型內容

針對上述問題，申請人進行了改進研究，提供一種能夠提高能量利用率，改善能量分配管理模式，提高電池壽命的永不滅燈的風光互補路燈控制器。

本實用新型的技術方案如下：?

一種永不滅燈的風光互補路燈控制器，包括太陽能電池、風力發電機、單向開關、MPPT功率轉換部件、電池、無級功率調整驅動器、路燈燈頭、控制處理器、PWM無級軟卸荷剎車、計算機以及顯示操作器；所述太陽能電池和風力發電機分別通過單向開關以及MPPT功率轉換部件與電池連接；所述電池通過無級功率調整驅動器連接路燈燈頭；所述MPPT功率轉換部件、電池、無級功率調整驅動器、計算機以及顯示操作器分別與控制處理器連接；所述控制處理器通過PWM無級軟卸荷剎車連接到風力發電機所在線路的單向開關和MPPT功率轉換部件之間的線路上。

本實用新型的有益技術效果是：

本實用新型成功的把高性能的MPPT最大功率點跟蹤方法、無級功率調節輸出運用到路燈控制器中去，革命性的提高路燈控制器的性能，促進新能源在路燈上的推廣應用。主要優點有：?（一）提高太陽能發電的能量利用率10%~15%；（二）提高風機發電的能量利用率10%~20%，并可低風速發電；（三）采用修復電池充電模式，大大提高電池壽命。（四）采用能量管理模式分配能量使用，接近永不滅燈效果；（五）采用計算機管理平臺，快速定制應用。?

附圖說明

圖1是現有風光互補路燈控制器的方框圖。

圖2是本實用新型的方框圖。

圖3是太陽能最大功率點跟蹤、無級軟卸荷剎車、電池修復的電路原理圖。

圖4是無級功率調整驅動器的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步說明。

圖2示出了本實用新型的結構方框圖。如圖2所示，本實用新型包括太陽能電池、風力發電機、單向開關、MPPT功率轉換部件、電池、無級功率調整驅動器、路燈燈頭、控制處理器、PWM無級軟卸荷剎車、計算機以及顯示操作器。太陽能電池和風力發電機分別通過單向開關以及MPPT功率轉換部件與電池連接。單向開關主要用來防止電池對太陽能電池和風力發電機反充電。MPPT功率轉換部件用于實現最大功率點跟蹤（下面的文字中將詳細說明）。電池通過無級功率調整驅動器連接路燈燈頭。無級功率調整驅動器可以代替路燈燈頭內部的恒流源使用，并且提供更多可以控制的管理方法。MPPT功率轉換部件、電池、無級功率調整驅動器、計算機以及顯示操作器分別與32位控制處理器連接。本實施例中控制處理器采用32位ARM處理器芯片，低功耗，可實現高速處理信息。計算機通過內部軟件管理平臺配置參數，顯示操作器用于快速合理的配置參數，定制不同的應用。32位控制處理器通過PWM無級軟卸荷剎車連接到風力發電機所在線路的單向開關和MPPT功率轉換部件之間的線路上。PWM無級軟卸荷剎車的主要作用是保護電池。

本實用新型的電信號控制及工作過程如下：