[實用新型]一種光伏輔助市電地下空間LED照明裝置

有效

• 申請號: 201320147068.3
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN203218970U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 張衛東;劉祖明
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京鈞鼎律師事務所 11404
• 代理人: 宋攀峰;王忠法

技術領域

本實用新型涉及一種LED照明供電的裝置，尤其是一種LED燈的光伏和市電自動切換供電裝置。

背景技術

目前，已有的光伏發電要么作為獨立系統給地下空間供電，經典算法需預留3～5個陰雨天的蓄電池容量，而且蓄電池的壽命常由于獨立光伏系統的過充、過放而大大縮小，一般光伏組件的壽命廠家保證20年甚至更多，而蓄電池壽命常在2～5年，所以獨立光伏系統不僅多備3～5倍的蓄電池而且在整個光伏20年使用周期中需更換蓄電池壽命4～9次，無形大大增加了光伏發電的使用成本。另一條途徑是光伏發電后通過逆變器并入電網，再通過電網給地下空間供電，這種直流轉交流的效率受許多因素影響而不高，符合并網要求的逆變器價格不菲，更為重要的還要受制于電網公司。以上光伏供電的兩條經典途徑都存在成本過高、應用難以推廣的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是為克服現有技術的缺點，提供一種地下LED燈的光伏和市電自動切換供電裝置。

本實用新型的目的是用下述技術方案實現的：

一種LED燈的光伏和市電自動切換供電裝置，包括光伏方陣供電模塊和市電直流供電模塊，其特征在于，兩路供電模塊分別接入切換模塊，所述切換模塊輸出端與LED燈群連接，所述切換模塊由兩個負極連結在一起的參數相同的二極管組成，兩個二極管的正極分別接市電供電模塊和光伏方陣供電模塊的正極，其負極接LED燈群的正極，光伏方陣供電模塊和市電供電直流供電模塊的負極分別與LED燈群的負極連接。

本實用新型的目的還可以用以下優化的技術方案實現：

一種LED燈的自動切換供電裝置，包括光伏方陣供電模塊和市電直流供電模塊，其特征在于，兩路供電模塊分別接入切換模塊，所述切換模塊輸出端與LED燈群連接，所述切換模塊由兩個負極連結在一起的參數相同的二極管組成，兩個二極管的正極分別接市電供電模塊和光伏方陣供電模塊的正極，其負極接LED燈群的正極，光伏方陣供電模塊和市電供電直流供電模塊的負極分別與LED燈群的負極連接，所述市電供電直流輸入設置一個濾波電容。

本實用新型的目的還可以用以下優化的技術方案實現：

一種LED燈的光伏和市電自動切換供電裝置，包括光伏方陣供電模塊和市電直流供電模塊，其特征在于，兩路供電模塊分別接入切換模塊，所述切換模塊輸出端與LED燈群連接，所述切換模塊由兩個負極連結在一起的參數相同的二極管組成，兩個二極管的正極分別接市電供電模塊和光伏方陣供電模塊的正極，其負極接LED燈群的正極，光伏方陣供電模塊和市電供電直流供電模塊的負極分別與LED燈群的負極連接，所述市電供電直流輸入設置一個濾波電容，還設置一個整流穩壓電路。

本實用新型的有益效果是，既利用免費的光伏電力，節能減排，又克服了儲能蓄電池壽命過短、成本過高的缺陷，經濟高效，結構簡單。

附圖說明

圖1是本實用新型一種地下LED燈的自動切換供電裝置的電路原理圖

圖2是工作電壓與兩路輸入電壓關系圖

圖1中，10為市電供電模塊，其中，11為隔離變壓器，12為整流橋堆，13為濾波電容，14為穩壓電路；20為切換模塊，其中21和22分別為兩個并聯的的二極管；30光伏方陣供電模塊；40為LED燈群，41～4n為LED燈。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進一步進行說明

在圖1中，市電通過隔離變壓器11、整流橋堆12、濾波電容13及穩壓電路14連接二極管21正極；光伏方陣供電模塊30連接二極管22正極；二極管21和22并聯后的負極連接到LED群40的正極，給LED燈41、42、...、4n供電，LED群40的負極與市電供電模塊10和光伏方陣供電模塊的負極連接在一起。其工作過程如下：如圖2所示，Y軸是電壓值，X軸某天的時間刻度，V1和V2分別是市電供電模塊和光伏方陣輸出模塊的輸出電壓，V3為LED燈群的工作電壓。當V2＞V1時(白天光照充足)，由光伏電池方陣供電模塊30通過二極管22給LED燈群40供電，V3電壓跟隨V2變化而變化(V2由于是光伏發電，其變化范圍受限且可預測)；當V2＜V1時(白天光照不足或晚上)，市電通過隔離變壓器11、整流橋堆12、濾波電容13及穩壓電路14及二極管2給LED燈群40供電，V3電壓跟隨V1。設計時根據LED燈群40的功率要求確定光伏方陣30供電模塊的功率并預測其最大功率點電壓V2，目的是盡可能保證光照充足或欠充足情況下最大功率點電壓V2在LED燈群40的正常直流工作電壓范圍(V3-2～V3-1)，保證光伏方陣發電“盡發盡用”原則下確定市電整流穩壓后的電壓值V1，V1也應設置在(V3-2～V3-1)范圍內。

本實用新型解決市電、光伏發電的自動切換問題，所采用的技術方案是：如圖1所示，LED燈群40的直流工作電壓是V3，其正常工作范圍是：V3-1～V3-2；光伏電池31產生的電力通過22供給LED燈群40，當光伏電力不足以提供全部功率時，其電壓下降；市電通過11、12、13、14后穩定在預置的直流電壓(V1)上，此直流電壓V1可通過二極管21給LED燈群40供電，市電替代光伏供電的條件是：V2＜V1；陽光不足的白天或晚上，V2低于V1，市電自動切入供電，陽光充足的白天，V2高于V1；由此實現了市電與光伏發電的自動切換而LED燈群能始終得到正常工作所需的直流電。V1、V2、V3的關系如圖2所示，圖2的X軸是某天之時間刻度，Y軸是電壓值，V3-1、V3-2是LED燈群40的正常直流工作電壓的最大值、最小值。