2022年高亮度太阳能路灯照明系统设计措施 .docx
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1、精品_精品资料_高亮度 LED太阳能路灯照明系统设计方案摘要:在传统的太阳能路灯系统中,通常经过防电流倒灌二极管将太阳能板与蓄电池直接相连,这 将导致太阳能板的利用效率低,同时简单使蓄电池长期处于欠布满状态,造成其使用寿命的缩减. 本文在讨论太阳电池电路模型的基础上,提出了一种数模混合的最大功率点追踪Maxim PowerPoint Tracking,简称 MPPT)策略,它可最大程度的利用太阳能,同时对固态光源LED 的驱动电路做了讨论,最终用试验验证了该方案的高效性和有用性.1 引言随着固态光源的进展, LED 的应用已不再仅仅局限于指示灯领域,它凭借寿命长,光效高等优点在现代照明体系中日
2、益凸现优越性.相伴着光伏技术的进展,大功率高亮度LED 更以其高效、节能而进一步引起了社会各界对该光源的广泛关注.但目前,LED 太阳能路灯仍存在因灯驱动电路导致LED 光衰现象及太阳能利用率不高等不足.业界普遍认为LED的恒流驱动对抑制光衰成效显着.传统的太阳能路灯充电系统中,通常经过防电流倒灌二极管将太阳能板与蓄电池直接相连,这将导 致太阳能板的工作点偏移最大功率点 MaximPower Point, 简称 MPP),而未有效利用太阳能板的可输出功率.同时简单使蓄电池因供能不足而长期处于欠布满状态,造成寿命缩减.本文在讨论太阳电池电路模型的基础上,分析了恒压追踪1 、扰动观看 2,3等最大
3、功率追踪 MPP Tracking, 即MPPT)法,提出了一种数模混合的 MPPT策略,它可使太阳电池的输出稳固在MPP邻近,从而有效利用了太阳能板可输出的最大功率.2 太阳电池的电路模型图 1 示出太阳电池的电路模型.通常,材料内部的等效并联电阻Rsh 值大,而材料内部的等效串联电阻 Rs 值很小.图中 Is-由光生伏特效应产生的电流输出负载 RL 上的电压电流关系为:式中 q,k-电子电荷量及波耳兹曼常数A- 太阳能板的抱负因素, A=15 T- 太阳能板的温度Ios-太阳能板的逆向饱和电流,与 T 有关由上述关于太阳能板电路模型的分析可见,太阳电池的输出是一个随光照条件及温度等因素变化
4、的 复杂变量.图 2 示出太阳电池在标准测试条件下,即光照1kW/m2 ,T=25 时的典型输出特性.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_太阳能板的输出开路电压 uoc 和输出短路电流 isc 的值由生产厂给出.3 电路工作原理目前,市场上绝大部分太阳能路灯都是通过防电流倒灌二极管将蓄电池与太阳能板直接相连以充电的.图 3 示出传统的充电电路.这种做法的弊端是它将使太阳能板的输出电压Uarr被蓄电池箝位在其电动势 12V 左右,也即其工作点被限制在图 2 的 Q 点,这将使太阳能板的输出功率Parr大幅度降低.在太阳能板与蓄电池组中加入 DC/DC电路,通过对其进行掌握,调剂Uar
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