[發明專利]區域聯網式太陽能智能補償路燈系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201610108701.6
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105744674B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 武明虎;饒哲恒
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明涉及太陽能路燈市電互補技術領域及LED照明技術和聯網領域，特別涉及一種區域聯網式太陽能智能補償路燈系統及其控制方法。

背景技術

傳統的路燈控制系統，是由時控開關定時控制路燈開關，而且隨著季節的變化還需要人工去調整時間，使用起來極為不方便。

為解決上述問題，近幾年開發出了一種太陽能路燈控制系統，該太陽能路燈控制系統是以太陽能為能源，白天太陽能電池板給蓄電池充電，晚上蓄電池給LED燈供電使用，節省了電能，很好的解決了傳統路燈控制系統所具有的問題。

但是現在的太陽能控制系統也存在一些不完善之處。比如，太陽能作為一種自然能源，必然要受到光照、天氣等自然因素的影響和限制，陰雨天過長影響亮燈或照明度，使得亮度達不到國家標準的要求，甚至不亮燈(合理的道路照明與無燈相比，可將安全事故降低3倍)；因此對安裝位置、角度要求高，太陽能電池板必須保證足夠的日照時間，對安裝的角度也有嚴格的限制。但在實際的應用中，由于城市道路兩邊或綠化分割帶內行道樹高大繁密，兩側高樓大廈林立，使得部分太陽能板的遮光現象十分嚴重，光控或時控的控制時間不可能完全統一，每套太陽能路燈的亮燈時間及亮度都不能保持同時一致，使用時就存在很多不便，要在城市道路中合理均勻布置路燈難度太大，且無法預測到今后各方面的發展。

隨著科學技術的不斷進步，作為一種可再生能源的太陽能逐漸被應用于路燈照明領域中。目前，現有技術的太陽能路燈供電控制裝置一般包括太陽能電池組件、太陽能路燈控制器和蓄電池；其中，太陽能電池組件在白天有陽關照射時通過太陽能路燈控制器對蓄電池進行充電，以使蓄電池在天黑后太陽能路燈控制器控制開燈時自動為路燈供電。為了避免出現連續多天的陰雨天氣導致太陽能電池組件無法為蓄電池充電，從而使得路燈無法正常工作的情況發生，現有技術的太陽能路燈供電控制裝置還采用市電作為太陽能的后補供電能源，具體做法是采用繼電器或開關管使市電與太陽能路燈控制器相連接，從而達到太陽能和市電切換工作的目的。然而，現有技術的這種供電控制裝置，在太陽能和市電切換的過程中，往往會出現閃燈(即短時間斷電)的現象，有的甚至出現晚上路燈關閉后，市電把蓄電池充滿電的現象，從而導致白天太陽能無法對蓄電池進行充電，造成能源浪費。因而，現有技術的太陽能路燈供電控制裝置沒有真正實現太陽能優先、市電后補的功能。

發明內容

針對上述不足，本發明目的之一在于提供一種結構設計巧妙、合理、智能化程度高的區域聯網式太陽能智能補償路燈系統。采用雙閉環自動控制系統，不僅能在太陽能電池組件電量不足的情況下無縫接入市電補償，而且針對太陽能發電存在的發電間斷性，波動性和突發狀況，都能隨時自由切換供電模式，既能使清潔能源的使用達到最大化，又能保證照明系統平穩切換電源。

本發明目的還在于，提供一種區域聯網式太陽能智能補償路燈系統，實現光照好和光照不好的太陽能路燈共享蓄電池中的電能，并且通過雙閉環中傳感器采集的信息按需分配，為不同需求的路燈提供最為合適的電能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種區域聯網式太陽能智能補償路燈系統，包括電源優先級選擇控制器、太陽能電池組件、太陽能電池狀況采集傳感器、電網、光伏并網型逆變器、供電電源模塊、電壓補償控制器、蓄電池控制器、蓄電池組、閉環電流控制器、太陽能LED燈自帶的小型儲能設備及傳感器和區域內所有的太陽能LED燈，其特征在于，所述電源優先級選擇控制器與太陽能電池狀況采集傳感器、太陽能電池組件和電網相連接；所述太陽能電池組件和太陽能電池狀況采集傳感器相連接；所述電網與光伏并網型逆變器相連接；所述供電電源與太陽能電池組件和電網相連接；所述電壓補償控制器與蓄電池控制器相連接；所述蓄電池控制器與蓄電池組相連接；所述蓄電池組與閉環電流控制器相連接；所述閉環電流控制器與太陽能LED燈自帶的小型儲能設備及傳感器相連接；太陽能LED燈自帶的小型儲能設備及傳感器與對應的LED燈相連接，并將傳感器搜集到的信息反饋給前級使用。

如上所述的區域聯網式太陽能智能補償路燈系統，其特征在于，控制太陽能LED燈的照明，主要是由電量控制補償閉環和電流控制補償環這個雙閉環系統組成，其中雙閉環的內環為電流控制補償環，即為所述的閉環電流控制器，所述閉環電流控制器由電流控制器、LC濾波和用于電流檢測的傳感器組成；其中雙閉環的外環為電量控制補償閉環，由供電電源模塊、電壓補償控制器、蓄電池控制器、蓄電池組、閉環電流控制器、太陽能LED燈自帶的小型儲能設備及傳感器、太陽能LED燈組成。