专利名称：Led恒流驱动和光伏组件mppt一体控制的路灯系统的制作方法
技术领域：
本发明属于光伏发电电源技术领域，特别涉及一种太阳能路灯的控制方法。
背景技术：
目前，由于传统能源逐渐紧缺，新能源供电成为新型的研究领域，太阳能路灯就是其中应用之一，鉴于太阳能LED路灯的高效节能，其应用将越来越多广泛。太阳能路灯控制器是整个系统的核心部分，传统的太阳能路灯控制系统包括太阳能充电控制电路和LED恒流驱动电路两部分，其中太阳能充电控制电路在白天进行MPPT控制及充电管理，LED恒流驱动电路在晚上需要照明时将电能转变为恒流源驱动LED灯具，实际应用中始终只要一个电路投入工作，另一个电路处于闲置状态，系统利用率不高，增加系统成本。
发明内容
针对上述现有存在的问题，本发明提供了一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT—体控制的路灯系统，利用一个双向DC/DC变换电路取代传统的太阳能充电控制电路和LED恒流驱动电路，白天DC/DC变换电路正向能量控制，对蓄电池进行MPPT充电管理，晚上DC/DC变换电路反向能量控制，恒流驱动LED灯，利用同一个硬件电路实现两种功能，降低控制器成本和体积。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT —体控制的路灯系统，包括一个光伏组件100、一个双向DC/DC变换电路200、一个蓄电池组300、一个控制单元400、一个切换开关600和一个LED灯具500组成，上述光伏组件100的输出端与所述切换开关600的一个输入端相连接，上述LED灯具500的输出端与上述切换开关600的另一个输入端相连接，上述切换开关600的输出端与上述双向DC/DC变换电路200的输入端相连接，上述双向DC/DC变换电路200的输出端与上述蓄电池组300相连接，上述控制单元400通过信号传输线与上述双向DC/DC变换电路200和上述切换开关600相连接。上述双向DC/DC变换电路200由双向buck电路、或双向boost电路、或双向buck-boost电路、或双向Cuk电路、或双向Zeta-Sepic构成。上述切换开关600的开关状态由上述控制单元400控制，白天有光照时，上述切换开关600使上述光伏组件100接入上述双向DC/DC变换电路200 ;晚上亮灯时，上述切换开关600使上述LED灯具500接入上述双向DC/DC变换电路200。上述切换开关600由继电器、或功率器件、或电子开关构成。上述控制单元400通过检测光敏元件信号或采样上述光伏组件100输出端的电压值来区别白天与夜晚，然后控制上述切换开关600的状态。在白天时，上述控制单元400通过控制上述双向DC/DC变换电路200的占空比或开关频率进行MPPT跟踪和充电管理，使上述光伏组件100的电能充入上述蓄电池组300 ；在晚上时，上述控制单元40 0通过控制上述双向DC/DC变换电路200的占空比或开关频率进行恒流控制，使蓄电池的电能转变为恒流源驱动上述LED灯具500。
上述双向DC/DC变换电路(200)对输入电压和电流、输出电压和电流进行采样，将采样结果传出给所述控制单元(400)。
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图1是本发明的LED恒流驱动和光伏组件MPPT —体控制的路灯系统框图
图2是本发明的双向buck变换电路实施例之一
图3是本发明的双向boost变换电路实施例之一
图4是本发明的双向buck-boost变换电路实施例之一具体实施方式
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下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。应当明确，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明的LED恒流驱动和光伏组件MPPT —体控制的路灯系统框图，图中控制单元根据光敏传感器信号或光伏组件电压判断当前是晚上还是白天，当白天时，由切换开关使光伏组件接入双向DC/DC变换电路，通过占空比控制进行MPPT跟踪及充电管理，将光伏组件电能充入蓄电池；当晚上时，切换开关使LED灯具接入双向DC/DC变换电路，通过占空比控制进行恒流 控制，将蓄电池中电能恒流驱动LED灯。
权利要求
1.一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT —体控制的路灯系统，包括一个光伏组件(100)、一个双向DC/DC变换电路(200)、一个蓄电池组(300)、一个控制单元(400)、一个切换开关(600)和一个LED灯具(500)组成，其特征在于:所述光伏组件(100)的输出端与所述切换开关(600)的一个输入端相连接，所述LED灯具(500)的输出端与所述切换开关(600)的另一个输入端相连接，所述切换开关(600)的输出端与所述双向DC/DC变换电路(200)的输入端相连接，所述双向DC/DC变换电路(200)的输出端与所述蓄电池组(300)相连接，所述控制单元(400)通过信号传输线与所述双向DC/DC变换电路(200)和所述切换开关(600)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT—体控制的路灯系统，其特征在于:所述双向DC/DC变换电路(200)由双向buck电路、或双向boost电路、或双向buck-boost电路、或双向Cuk电路、或双向Zeta-Sepic构成。
3.根据权利要求1所述的一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT—体控制的路灯系统，其特征在于:所述切换开关(600)的开关状态由所述控制单元(400)控制，白天有光照时，所述切换开关(600)使所述光伏组件(100)接入所述双向DC/DC变换电路(200);晚上亮灯时，所述切换开关(600)使所述LED灯具(500)接入所述双向DC/DC变换电路(200)。
4.根据权利要求3所述的一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT—体控制的路灯系统，其特征在于:所述切换开关(600)由继电器、或功率器件、或电子开关构成。
5.根据权利要求3所述的一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT—体控制的路灯系统，其特征在于:所述控制单元(400)通过检测光敏元件信号或采样所述光伏组件(100)输出端的电压值来区别白天与夜晚，然后控制所述切换开关(600)的状态。
6.根据权利要求1所述的一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT—体控制的路灯系统，其特征在于:在白天时， 所述控制单元(400)通过控制所述双向DC/DC变换电路(200)的占空比或开关频率进行MPPT跟踪和充电管理，使所述光伏组件(100)的电能充入所述蓄电池组(300);在晚上时，所述控制单元(400)通过控制所述双向DC/DC变换电路(200)的占空比或开关频率进行恒流控制，使蓄电池的电能转变为恒流源驱动所述LED灯具(500)。
7.根据权利要求1所述的一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT—体控制的路灯系统，其特征在于:所述双向DC/DC变换电路(200)对输入电压和电流、输出电压和电流进行采样，将采样结果传出给所述控制单元(400)。
全文摘要
本发明提供了一种LED恒流驱动和光伏组件MPPT一体控制的路灯系统，利用一个双向DC/DC变换电路取代传统的太阳能充电控制电路和LED恒流驱动电路，白天DC/DC变换电路正向能量控制，对蓄电池进行MPPT充电管理，晚上DC/DC变换电路反向能量控制，恒流驱动LED灯，本发明利用同一个硬件电路实现两种功能，降低控制器成本和体积。
文档编号H05B37/02GK103249203SQ20121002544
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者彭惠新, 吴春华, 付力, 黄建明 申请人:上海岩芯电子科技有限公司, 昆山东安新高电子有限公司