超級電容補(bǔ)償型太陽能路燈供電系統(tǒng)及其控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于離網(wǎng)型光伏儲能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超級電容補(bǔ)償型太陽能路燈供電系統(tǒng)及其控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能路燈系統(tǒng)在道路照明中有很高的價值，傳統(tǒng)太陽能路燈照明系統(tǒng)，一般以鉛酸蓄電池作為儲能裝置，但蓄電池存在循環(huán)壽命短、對環(huán)境溫度要求高、充放電電流限制嚴(yán)格、污染環(huán)境且日常維護(hù)頻繁等問題，且由于蓄電池經(jīng)常處于過充過放狀態(tài)導(dǎo)致蓄電池過早失效，影響其使用壽命。超級電容具有充放電效率高、循環(huán)充放電壽命長、高低溫特性好的優(yōu)良特性，可有效彌補(bǔ)蓄電池的不足，有利于太陽能路燈的推廣，但是單獨(dú)采用超級電容器儲，則需要多個超級電容單體串聯(lián)使用，成本高、容量低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種超級電容補(bǔ)償型太陽能路燈控制裝置，以解決蓄電池或超級電容獨(dú)立供電所存在的使用壽命短或成本高的問題，同時提供一種使用該控制裝置的供電系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種超級電容補(bǔ)償型太陽能路燈控制裝置，包括用于與光伏電池組件連接的太陽能充電控制器及用于與發(fā)光負(fù)載連接的放電控制器，所述太陽能充電控制器分別通過蓄電池充電電路及超級電容充電電路用于與對應(yīng)的蓄電池和超級電容連接，所述放電控制器分別通過蓄電池放電電路及超級電容放電電路用于與對應(yīng)的蓄電池和超級電容連接；該裝置還包括用于連接于蓄電池和超級電容之間的第二充電電路，所述第二充電電路上串接有電流變換器。
[0005]所述蓄電池充電電路、超級電容充電電路、蓄電池放電電路、超級電容放電電路及第二充電電路上分別串接有一個對應(yīng)的控制開關(guān)。
[0006]本實(shí)用新型提供的超級電容補(bǔ)償型太陽能路燈供電系統(tǒng)的技術(shù)方案如下:包括光伏電池組件、蓄電池、超級電容及與其分別對應(yīng)連接的太陽能路燈控制裝置，其特征在于:所述太陽能路燈控制裝置包括與光伏電池組件連接的太陽能充電控制器及用于與發(fā)光負(fù)載連接的放電控制器，所述太陽能充電控制器分別通過蓄電池充電電路及超級電容充電電路與對應(yīng)的蓄電池和超級電容連接，所述放電控制器分別通過蓄電池放電電路及超級電容放電電路與對應(yīng)的蓄電池和超級電容連接；該裝置還包括連接于蓄電池和超級電容之間的第二充電電路，該第二充電電路上串接有電流變換器。
[0007]所述蓄電池充電電路、超級電容充電電路、蓄電池放電電路、超級電容放電電路及第二充電電路上分別串接有一個對應(yīng)的控制開關(guān)。
[0008]本實(shí)用新型的超級電容補(bǔ)償型太陽能路燈供電系統(tǒng)及其控制裝置將超級電容作為能量緩存單元，充分利用超級電容器循環(huán)壽命長、對充放電過程不敏感、儲能效率高等優(yōu)點(diǎn)，提高太陽照度較低情況下儲能單元的能量吸收效率，并采用合理、高效的控制策略，輔以第二充電電路，使超級電容為蓄電池充電，采用電流變換器優(yōu)化蓄電池的充電過程；同時利用超級電容器一定的儲能能力，減少蓄電池充放電小循環(huán)的次數(shù)，或者減小發(fā)生充放電小循環(huán)時的放電深度，最大限度延長蓄電池使用壽命。
[0009]該控制裝置及供電系統(tǒng)以提高弱光照情況下儲能裝置的充電效率和優(yōu)化蓄電池充電過程以延長其使用壽命為目標(biāo)，能有效控制超級電容和蓄電池的充放電狀態(tài)，能夠有效提高能源利用效率；改善供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性；優(yōu)化蓄電池充放電過程、提高系統(tǒng)充放電效率、減少充放電循環(huán)和小循環(huán)次數(shù)，減小放電深度，以延長蓄電池使用壽命，從而降低維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的外觀示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0013]如圖1所示為本實(shí)用新型超級電容補(bǔ)償型太陽能路燈控制裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，該裝置包括用于與光伏電池組件連接的太陽能充電控制器及用于與發(fā)光負(fù)載連接的放電控制器，太陽能充電控制器分別通過蓄電池充電電路及超級電容充電電路用于與對應(yīng)的蓄電池和超級電容連接，放電控制器分別通過蓄電池放電電路及超級電容放電電路用于與對應(yīng)的蓄電池和超級電容連接；該裝置還包括用于連接于蓄電池和超級電容之間的第二充電電路，第二充電電路上串接有電流變換器。
[0014]本實(shí)施例的蓄電池充電電路、超級電容充電電路、蓄電池放電電路、超級電容放電電路及第二充電電路上分別串接有一個對應(yīng)的控制開關(guān)。如圖1所示，蓄電池充電電路上串接有控制開關(guān)K4，超級電容充電電路上串接有控制開關(guān)Kl，蓄電池放電電路上串接有控制開關(guān)K5，超級電容放電電路上串接有控制開關(guān)K2，第二充電電路上串接有控制開關(guān)K3。
[0015]本實(shí)施例的太陽能充電控制器能夠?qū)崿F(xiàn)最大功率跟蹤，確保光伏電池組件可以不受外界環(huán)境變化的影響，始終將其輸出的電能以最大功率輸送給儲能裝置(超級電容或電池)；太陽能充電控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際狀態(tài)，以一定方式輸出電能，包括MPPT方式、限流方式、恒壓方式等，確保儲能裝置不會因?yàn)檫^壓而損害；太陽能充電控制器具備電流檢測功能，通過開關(guān)的配合實(shí)現(xiàn)不同儲能裝置的最優(yōu)充電狀態(tài)；此外，太陽能充電控制器支持交流220V輸入，在系統(tǒng)檢修維護(hù)期間，可以通過AC220V交流供電，達(dá)到儲能裝置的自動維護(hù)，以避免儲能裝置的過放情況發(fā)生。
[0016]電流變換器位于超級電容和蓄電池之間，屬于能量轉(zhuǎn)移的控制環(huán)節(jié)，其核心作用是對超級電容器輸出能量的過程進(jìn)行管理，優(yōu)化蓄電池的充電過程。利用其變流控制能力，該單元能夠根據(jù)蓄電池的荷電狀態(tài)，實(shí)時調(diào)整超級電容的輸出電流，充分發(fā)揮超級電容高功率和長循環(huán)壽命特點(diǎn)的同時，實(shí)現(xiàn)蓄電池涓流、恒流、恒壓和浮充四個階段的合理充電。
[0017]放電控制器主要是合理控制儲能裝置對發(fā)光負(fù)載的供電狀況