[發明專利]LED恒流驅動和光伏組件MPPT一體控制的路燈系統

無效

• 申請號: 201210025443.7
• 申請日: 2012-02-06
• 公開（公告）號: CN103249203A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 彭惠新;吳春華;付力;黃建明
• 申請（專利權）人: 上海巖芯電子科技有限公司;昆山東安新高電子有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于光伏發電電源技術領域，特別涉及一種太陽能路燈的控制方法。

技術背景

目前，由于傳統能源逐漸緊缺，新能源供電成為新型的研究領域，太陽能路燈就是其中應用之一，鑒于太陽能LED路燈的高效節能，其應用將越來越多廣泛。太陽能路燈控制器是整個系統的核心部分，傳統的太陽能路燈控制系統包括太陽能充電控制電路和LED恒流驅動電路兩部分，其中太陽能充電控制電路在白天進行MPPT控制及充電管理，LED恒流驅動電路在晚上需要照明時將電能轉變為恒流源驅動LED燈具，實際應用中始終只要一個電路投入工作，另一個電路處于閑置狀態，系統利用率不高，增加系統成本。

發明內容

針對上述現有存在的問題，本發明提供了一種LED恒流驅動和光伏組件MPPT一體控制的路燈系統，利用一個雙向DC/DC變換電路取代傳統的太陽能充電控制電路和LED恒流驅動電路，白天DC/DC變換電路正向能量控制，對蓄電池進行MPPT充電管理，晚上DC/DC變換電路反向能量控制，恒流驅動LED燈，利用同一個硬件電路實現兩種功能，降低控制器成本和體積。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種LED恒流驅動和光伏組件MPPT一體控制的路燈系統，包括一個光伏組件100、一個雙向DC/DC變換電路200、一個蓄電池組300、一個控制單元400、一個切換開關600和一個LED燈具500組成，上述光伏組件100的輸出端與所述切換開關600的一個輸入端相連接，上述LED燈具500的輸出端與上述切換開關600的另一個輸入端相連接，上述切換開關600的輸出端與上述雙向DC/DC變換電路200的輸入端相連接，上述雙向DC/DC變換電路200的輸出端與上述蓄電池組300相連接，上述控制單元400通過信號傳輸線與上述雙向DC/DC變換電路200和上述切換開關600相連接。

上述雙向DC/DC變換電路200由雙向buck電路、或雙向boost電路、或雙向buck-boost電路、或雙向Cuk電路、或雙向Zeta-Sepic構成。

上述切換開關600的開關狀態由上述控制單元400控制，白天有光照時，上述切換開關600使上述光伏組件100接入上述雙向DC/DC變換電路200；晚上亮燈時，上述切換開關600使上述LED燈具500接入上述雙向DC/DC變換電路200。

上述切換開關600由繼電器、或功率器件、或電子開關構成。

上述控制單元400通過檢測光敏元件信號或采樣上述光伏組件100輸出端的電壓值來區別白天與夜晚，然后控制上述切換開關600的狀態。

在白天時，上述控制單元400通過控制上述雙向DC/DC變換電路200的占空比或開關頻率進行MPPT跟蹤和充電管理，使上述光伏組件100的電能充入上述蓄電池組300；在晚上時，上述控制單元400通過控制上述雙向DC/DC變換電路200的占空比或開關頻率進行恒流控制，使蓄電池的電能轉變為恒流源驅動上述LED燈具500。

上述雙向DC/DC變換電路(200)對輸入電壓和電流、輸出電壓和電流進行采樣，將采樣結果傳出給所述控制單元(400)。

附圖說明：

圖1是本發明的LED恒流驅動和光伏組件MPPT一體控制的路燈系統框圖

圖2是本發明的雙向buck變換電路實施例之一

圖3是本發明的雙向boost變換電路實施例之一

圖4是本發明的雙向buck-boost變換電路實施例之一

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。應當明確，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1為本發明的LED恒流驅動和光伏組件MPPT一體控制的路燈系統框圖，圖中控制單元根據光敏傳感器信號或光伏組件電壓判斷當前是晚上還是白天，當白天時，由切換開關使光伏組件接入雙向DC/DC變換電路，通過占空比控制進行MPPT跟蹤及充電管理，將光伏組件電能充入蓄電池；當晚上時，切換開關使LED燈具接入雙向DC/DC變換電路，通過占空比控制進行恒流控制，將蓄電池中電能恒流驅動LED燈。