[實用新型]控制恒流一體機及具有該一體機的光伏路燈照明系統

有效

• 申請號: 201120297209.0
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN202253303U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 邢磊;吳帆;王少輝
• 申請（專利權）人: 北京遠方動力可再生能源科技發展有限公司
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;F21V23/00;H05B37/02;F21W131/103;F21Y101/02
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• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及光伏照明領域，尤其涉及一種能對光伏儲能蓄電池充放電狀態進行自動控制并提供恒流電源輸出的控制恒流一體機。?

【背景技術】

太陽能光伏控制器恒流一體機是對儲能蓄電池充放電狀態進行自動控制并提供恒流電源輸出的高效電子裝置，主要用于太陽能光伏直流供電系統、尤其適合在以LED為光源的各種太陽能光伏照明系統之中使用。近年來LED技術發展很快，在照明和顯示方面得到了廣泛的應用，其環保、壽命長、高效節能、低溫工作性能優越、直流低電壓驅動等特點，十分符合太陽能光伏照明系統的工作特點，因此在光伏照明和指示系統中成為主要的光源，大有替代三基色節能燈具的趨勢。據統計，目前我國每年僅推廣應用的太陽能光伏路燈大約有30萬套，其中采用LED光源的已超過40％以上。理論上LED的使用壽命可以達到10萬小時以上，但在實際應用過程中，由于LED恒流源的設計及驅動方式選擇不當，使得LED壽命縮短，并且極易于損壞。以白光LED典型規格為例，按照LED的電流、電壓變化規律，一般應用正向電壓為3.0-3.6V左右，典型值電壓為3.3V，電流為330mA，當加于LED兩端的正向電壓超過3.6V后，正向電壓很小的增加，LED的正向電流都有可能會成倍增漲，使LED發光體溫升過快，從而加速LED光衰減，甚至燒毀LED。由于LED發光亮度在一定范圍內與通過的電流量幾乎呈線性正比關系(如圖1所示)，因此要使LED每個燈珠發出相同的亮度時，必須使其通過LED的電流量一致，同時還要保證其電流不能超過一定限度。但是光伏系統中蓄電池的端電壓會隨著充電狀態的改變在一定范圍內波動，所以，具有恒流輸出功能的充放電控制器在以LED為負載的光伏系統?中就成為必不可少的平衡部件。?

根據LED的電壓、電流變化特性，要做到既能避免驅動電流超出最大額定值，影響其可靠性，又要獲得預期的亮度，并保證各個LED的亮度、色度的一致性，就要求現有控制器必須具備恒流輸出的功能。目前市場上的LED驅動器有很多，但大多數驅動器的效率、穩定性和可靠性都不高，有些驅動器的自耗電甚至超過了LED的耗電量，其它的驅動器的效率一般也只能做到60％-70％左右。因此性能穩定、高效率、工作可靠的控制恒流一體機就顯得尤為重要。?

在目前的技術水平下，太陽能光伏組件的光電轉換效率一般在14-16％左右，而且價格昂貴，發電成本較高，因此如何高效的利用有限的電能就成為光伏系統關鍵的問題。LED高效節能的特性無疑成為了光伏照明系統的最佳選擇。但傳統的光伏路燈系統的安裝方式卻有很多弊端，如圖2、3所示，在以上系統中，光伏組件和LED燈具需安裝在燈桿的頂端，蓄電池和太陽能控制器則安裝在燈桿底部，LED恒流源安裝在LED燈具之中。由于目前的安裝方式通常LED恒流源與LED燈頭安裝在燈柱上，一般路燈的高度都在10米以上，一旦LED恒流源工作出現了問題，那么要對它進行更換就需要動用吊車或升降云梯，維護成本極高，且目前產品的LED恒流源與太陽能控制器是相互獨立的兩種產品，在實際應用當中連接復雜，在施工當中容易出錯，且兩者各自用獨立的芯片進行控制，其穩定性，效率受到影響；另外，LED恒流源一般被集成在燈桿當中，而太陽能控制器與LED恒流源之間的連線較長，太陽能控制器的低電壓大電流輸出，在通常長度為20米左右的連線當中線損很大，降低了電量的有效利用率。?

【實用新型內容】

本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種控制恒流一體機，其可有效提高恒流源的轉換效率和穩定性，同時方便安裝和維護。?

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種控制恒流一體機，包括太陽能控制器及LED恒流源，所述太陽能控制器設有一單片機并包含?有輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩壓控制部分、開關能量轉換部分。?

一種光伏路燈照明系統，包括一控制恒流一體機、LED燈具、燈桿、位于所述燈桿內的蓄電池以及位于燈桿頂部的光伏組件，所述光伏組件通過導線與所述控制恒流一體機電性連接，所述控制恒流一體機包括太陽能控制器及LED恒流源，所述太陽能控制器設有一單片機并包含有輸入整流濾波部分、輸出整流濾波部分、PWM穩壓控制部分、開關能量轉換部分。?

相較于現有技術，本實用新型所述控制恒流一體機結合了太陽能控制器和LED恒流源，大大降低了安裝及維護的難度，同時也能提高光伏照明系統的效率。?

【附圖說明】

圖1為LED燈發光亮度與通過其的電流量的曲線圖。?

圖2為傳統的LED光伏路燈照明系統示意圖。?