专利名称：一种节能环保自动化光控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节能环保自动化光控系统，属于光电转换和电力电子技术领域。
技术背景
单晶硅多晶硅铜铟镓硒光伏材料成本低，制造过程对环境污染小，在光伏发明领 域具有广阔的发展空间，LED光源属于新型绿色环保光源，耗电少，光污染小，是国家大力提 倡的新型光源。以单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃板驱动LED光源，可以大幅节约常规 电力和电缆的消耗，具有显著的减碳效果，现有技术中尚未出现利用单晶硅多晶硅铜铟镓 硒太阳能玻璃板驱动的LED光源系统。发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理、高效节能环保、生产成本低、环境污染小， 光电转换效率高的一种节能环保自动化光控系统。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种节能环保自动化光控系统，其特殊之处在于包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太 阳能玻璃模板1连接的中央控制器单元2，中央控制器单元控制连接有蓄电池充放电控制 单元3和光敏组件4，最终由中央控制器2通过DC/DC转换器5输出连接至LED光源6 ；
所述中央控制器单元2包括内部所设的充放电控制系统2-1、蓄电池保护系统2-2 以及最大功率跟踪系统2-3 ；
所述蓄电池充放电控制单元3包括蓄电池组3-1，蓄电池组3-1的一端通过DC/DC 变换器3-2与铜铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃板1连接，另一端由中央控制器单元2的蓄电 池保护系统2-2以及充放电控制系统2-1分别通过UI检测电路以及充放电电路与蓄电池 组3-1相连通，同时中央控制器单元2的最大功率跟踪系统2-3通过PWM控制器与DC/DC 变换器3-2连通。
本发明的一种节能环保自动化光控系统，具有生产成本低，环境污染小，光电转换 率高的优势，具有广泛的应用前景。
图1 本发明一种节能环保自动化光控系统。
图2 蓄电池充放电控制单元结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的具体实施方式
，用来对本发明作进一步的说明。
一种节能环保自动化光控系统，包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板1 连接的中央控制器单元2，中央控制器单元控制连接有蓄电池充放电控制单元3和光敏组 件4，最终由中央控制器2通过DC/DC转换器5输出连接至LED光源6 ；中央控制器单元2包括内部所设的充放电控制系统2-1、蓄电池保护系统2-2以及最大功率跟踪系统2-3 ；蓄 电池充放电控制单元3包括蓄电池组3-1，蓄电池组3-1的一端通过DC/DC变换器3_2与铜 铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃板1连接，另一端由中央控制器单元2的蓄电池保护系统2-2 以及充放电控制系统2-1分别通过UI检测电路以及充放电电路与蓄电池组3-1相连通，同 时中央控制器单元2的最大功率跟踪系统2-3通过PWM控制器与DC/DC变换器3_2连通。
本发明将光能转化为电能，中央控制器通过最大功率的计算，给蓄电池充电，并对 蓄电池进行过充或欠充保护，并接受光敏器件的信号决定是否驱动LED光源，DC/DC转换器 对蓄电池输出进行变换适应不同的LED光源驱动。
蓄电池充放电控制单元
在不同的温度和光辐射强度下，铜铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃模板输出的最大功 率点MPPOiiaximum power point)是不同的，在一定的温度和辐射强度下，其MPP是唯一的， 本方案采用由中央控制器控制的DC-DC变换器作为光伏玻璃模板和蓄电池之间的接口电 路，一是实现MPPT(maximumpower point tracking)最大功率点跟踪；二是实现对蓄电池的 最优充电控制；三是对蓄电池进行有效保护。
DC-DC基本电路
由于铜铟镓硒光伏模板输出电压波动较大，Cuk电路同时具有升压和降压功能，将 Cuk电路用于电压控制器，可以在较大电压范围内实现MPPT算法控制。由中央控制器根据 MPPT的需要输出控制信号，控制晶闸管的关断，实现PWM(脉冲宽度调制)控制。
MPPT最大功率点跟踪。
本方案采用“功率扰动法”实施最大功率点跟踪。即先测量当前光伏组件的输出 电压和电流，计算出功率。然后在原输出电压的基础上增加一个小电压分量(或称扰动)， 由光伏模块I-U特性可知其输出功率会发生变化，计算改变后的功率，与改变前比较，如功 率增大则继续增加原扰动，如果功率变小则改变原扰动方向，以此实现MPPT控制。软件实 现由中央控制器实现，控制由中央控制器给定信号由PWM通过改变占空比实现。
蓄电池最优充电控制及保护。
本方案采用的蓄电池充电策略为，在开始充电时先设定一个最大允许充电电流， C/10 (C为电池容量)，然后不断检测蓄电池电流，只要充电电流不超过最大允许充电电流 即可，于此同时不断检测蓄电池电压，当电压达到额定电压时，说明已进入过充状态，此时 改变最大允许充电电流，改为C/20，并重复以上过程，一直到充电电流达到C/100，说明蓄 电池已达到100%充电状态。该方法在不超过最大允许充电电流的前提下，利用MPPT算法 使光伏组件向蓄电池输出最大功率，提高了光伏组件的利用率。
当UI检测电路检测到蓄电池达到过充或过放电状态，即断开充电过程或负载，对 蓄电池进行保护。
光敏触发电路
中央控制器根据设定的初始值对光敏组件输入信号进行检测，当达到设定初始值 时，启动LED驱动电路，对LED光源进行驱动。
负载的DC-DC单元
对于直流负载，可直接由蓄电池向负载供电。对于不同要求电压要求的负载，仍采 用Cuk斩波电路，通过占空比的调节进行升压或降压变换，以适应不同负载的需要。
本实例的一种节能环保自动化光控系统，具有结构简单，集成度高，外围电路简 单，可靠性高，生产安装成本低，环境污染小，节能减碳效果明显，具有广泛的应用前景。
权利要求
1.一种节能环保自动化光控系统，其特征在于包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻 璃模板(1)连接的中央控制器单元O)，中央控制器单元( 控制连接有蓄电池充放电控 制单元C3)和光敏组件G)，最终由中央控制器( 通过DC/DC转换器( 输出连接至LED 光源(6)。
2.按照权利要求1所述一种节能环保自动化光控系统，其特征在于所述中央控制器单 元(2)包括内部所设的充放电控制系统(2-1)、蓄电池保护系统(2-2)以及最大功率跟踪系 统 0-3)。
3.按照权利要求1所述一种节能环保自动化光控系统，其特征在于所述蓄电池充放电 控制单元(3)包括蓄电池组(3-1)，蓄电池组(3-1)的一端通过DC/DC变换器(3_2)与铜 铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃板(1)连接，另一端由中央控制器单元O)的蓄电池保护系统 (2-2)以及充放电控制系统(2-1)分别通过UI检测电路以及充放电电路与蓄电池组(3-1) 相连通，同时中央控制器单元O)的最大功率跟踪系统(2- 通过PWM控制器与DC/DC变 换器(3- 连通。
全文摘要
本发明涉及一种节能环保自动化光控系统，属于光电转换和电力电子技术领域。一种节能环保自动化光控系统，其特征在于包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板(1)连接的中央控制器单元(2)，中央控制器单元(2)控制连接有蓄电池充放电控制单元(3)和光敏组件(4)，最终由中央控制器(2)通过DC/DC转换器(5)输出连接至LED光源(6)。本发明具有结构简单，集成度高，外围电路简单，可靠性高，生产安装成本低，环境污染小，节能减碳效果明显，具有广泛的应用前景。
文档编号H05B37/02GK102036451SQ20101062272
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者张峻, 林建军 申请人:张峻