一种太阳能路灯系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能路灯系统，包括电池阵列(10)、控制器(20)、蓄电池组(30)、转换器(40)、路灯(50)，电池阵列与控制器连接，控制器与转换器连接，转换器与路灯连接，蓄电池组与转换器连接，控制器连接电池阵列和蓄电池组，控制器包括DC/DC转换电路，DC/DC转换电路在BUCK电路的基础上多了一个功率开关管，该功率开关管与原功率开关管的状态始终相反。太阳能光伏发电安全可靠、无噪音、无污染、建站周期短、无需架设输电线路、可以方便地与建筑物相结合等优点，是常规发电和其它发电方式所不及的。因此，将太阳能引入到路灯系统，可减少灯系统的建设和平时的运行成本，尤其是电能的成本投入。
【专利说明】一种太阳能路灯系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能光伏发电【技术领域】，具体而言，涉及一种太阳能路灯系统。
【背景技术】
[0002]随着城市化的推进，基础设施建设的投入越来越大，其中，马路的建设，与之配套的路灯系统的安置，不仅初始的建设成本较高，而且平时的运行成本也很高，尤其是电能的投入。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题:路灯系统建设成本和平时的运行成本较高，尤其是电能的投入。
[0004]本发明提供如下技术方案:一种太阳能路灯系统，包括电池阵列、控制器、蓄电池组、转换器、路灯，所述电池阵列与控制器连接，所述控制器与转换器连接，所述转换器与路灯连接，所述蓄电池组与转换器连接，所述控制器连接电池阵列和蓄电池组，所述控制器包括DC/DC转换电路。所述DC/DC转换电路包括电能输入端、电容、功率开关管一、功率开关管二、二极管一、二极管二、电感、电阻、电能输出端，所述二极管一与电能输入端串接，所述功率开关管一与二极管二串接，所述串接的功率开关管一和二极管二与电能输入端并联，所述功率开关管二与二极管二并联，所述功率开关管二与功率开关管一的状态始终相反，所述电阻与电能输出端并联，所述电容与电阻并联，所述电感一端与电容连接，所述电感另一端与功率开关一连接，所述电能输入端与电池阵列连接，所述电能输出端与蓄电池和路灯连接。
[0005]按上述技术方案，当有光照的时候，太阳能电池阵列受到太阳光照产生电能，产生的能量直接供给路灯工作，同时，富余的能量则给蓄电池组充电。若太阳能电池提供的能量不够路灯使用时，蓄电池组进行放电为路灯供能。特别是在夜晚或是阴雨天的时候，太阳能电池阵列产生的能量不能满足负载消耗时，蓄电池组可以将储存的能量供给路灯使用。太阳能光伏发电目前具有比较成熟的技术，其具有安全可靠、无噪音、无污染、能量随处可得、不受地域限制、无需消耗燃料、建站周期短、无需架设输电线路、可以方便地与建筑物相结合等优点，是常规发电和其它发电方式所不及的。因此，将太阳能引入到路灯系统，可减少灯系统的建设和平时的运行成本，尤其是电能的成本投入。
[0006]本发明所述的太阳能路灯系统，其中，DC/DC转换电路类似于BUCK电路，所不同的是，本发明所述的DC/DC变换电路多了一个功率开关管二，且功率开关管二与功率开关管一的状态始终相反，即功率开关管一导通功率开关管二截止，功率开关管一截止功率开关管二导通。这种设计的好处是可以减少电路中功率的消耗。在不加功率开关管二时，功率开关管一导通时，太阳能电池阵列通过DC/DC转换电路对蓄电池组进行充电或对路灯进行供电；功率开关管一截止时，电感、二极管二、蓄电池组(或路灯)形成回路，电路起到续流的作用，即电感中的电流逐渐减小，这时电路中的电流全部流经二极管二，这将形成比较大的功率消耗。在添加了功率开关管二后，功率开关管一截止时，电感、功率开关管二、蓄电池组(或路灯)形成回路，电路仍起到续流的作用，但是此时电路中的电流不都是流过二极管二，大部分的电流此时流过功率开关管二，且功率开关管二导通时的内阻极小，这样在整个电路上功率的消耗也就变小了。如此，可提高太阳能的利用率。
[0007]作为本发明的进一步改进,所述DC/DC转换电路还包括储能电容,所述储能电容与电能输入端并联。由于DC/DC转换电路的输入端工作在断续状态下，若不加入储能电容，则太阳能电池阵列工作在时断时续的状态下，不能处于最佳工作状态。加入了储能电容后，DC/DC转换电路功率开关管断开时太阳能电池阵列对储能电容充电，使太阳能电池阵列始终处于发电状态。
[0008]作为本发明的优选，所述功率开关管一和功率开关管二均为MOSFET管。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0010]图1为本发明一种太阳能路灯系统的结构框图；
[0011]图2为图1中控制器中的DC/DC转换电路图。
[0012]图中符号说明:
[0013]10—光伏阵列；
[0014]20 —控制器；201 -电能输入端；202 —电能输出端；
[0015]30—蓄电池组；
[0016]40—转换器；
[0017]50 —路灯；
[0018]Cin —储能电容；C —电容；
[0019]Dl — 二极管；D2 — 二极管；
[0020]L -电感；
[0021]Ql — MOSFET 管；Q2 — MOSFET 管；
[0022]R—电阻。
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，一种太阳能路灯系统，包括电池阵列10、控制器20、蓄电池组30、转换器40、路灯50。所述电池阵列10与控制器20连接，所述控制器20与转换器40连接，所述转换器40与路灯50连接，所述蓄电池组30与转换器40连接，所述控制器20连接电池阵列10和蓄电池组30，所述控制器20包括DC/DC转换电路。
[0024]如图2所示，所述DC/DC转换电路包括电能输入端201、储能电容Cin、电容C、MOSFET管一 Q1、M0SFET管二 Q2、二极管一 D1、二极管二 D2、电感L、电阻R、电能输出端202。所述二极管一 Dl与电能输入端201串接，所述储能电容Cin与电能输入端201并联。所述MOSFET管一 Ql与二极管二 D2串接，所述串接的MOSFET管一 Ql和二极管二 D2与电能输入端201并联，所述MOSFET管二 Q2与二极管二 D2并联，所述MOSFET管二 Q2与MOSFET管一 Ql的状态始终相反。所述电阻R与电能输出端202并联，所述电容C与电阻R并联，所述电感L 一端与电容C连接，所述电感L另一端与MOSFET — Ql连接，所述电能输入端201与电池阵列10连接，所述电能输出端202与蓄电池30和路灯50连接。
[0025]当有光照的时候，太阳能电池阵列10受到太阳光照产生电能，产生的能量经控制器20的DC/DC转换电路可直接供给路灯50工作，同时，富余的能量则可经控制器20的DC/DC转换电路给蓄电池组30充电。若太阳能电池阵列10提供的能量不够路灯使用时，蓄电池组30进行放电为路灯50供能。特别是在夜晚或是阴雨天的时候，太阳能电池阵列10产生的能量不能满足路灯50消耗时，蓄电池组30可以将储存的能量供给路灯50使用。上述蓄电池组30的充放电均由控制器20控制。
[0026]以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种太阳能路灯系统，包括电池阵列(10)、控制器(20)、蓄电池组(30)、转换器(40)、路灯(50)，所述电池阵列(10)与控制器(20)连接，所述控制器(20)与转换器(40)连接，所述转换器(40)与路灯(50)连接，所述蓄电池组(30)与转换器(40)连接，所述控制器(20)连接电池阵列(10)和蓄电池组(30)，所述控制器(20)包括DC/DC转换电路，所述DC/DC转换电路包括电能输入端(201)、电容(C)、功率开关管一(Ql)、二极管一(Dl)、二极管二(D2)、电感(L)、电阻(R)、电能输出端(202)，所述二极管一 (Dl)与电能输入端(201)串接，所述功率开关管一(Ql)与二极管二(D2)串接，所述串接的功率开关管一(Ql)和二极管二(D2)与电能输入端(201)并联，所述电阻(R)与电能输出端(202)并联，所述电容(C)与电阻(R)并联，所述电感(L) 一端与电容(C)连接，所述电感(L)另一端与功率开关一 (Ql)连接，所述电能输入端(201)与电池阵列(10)连接，所述电能输出端(202)与蓄电池(30)和路灯(50)连接，其特征在于:还包括功率开关管二(Q2)，所述功率开关管二(Q2)与二极管二(D2)并联，所述功率开关管二(Q2)与功率开关管一(Ql)的状态始终相反。
2.如权利要求1所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于:还包括储能电容(Cin)，所述储能电容(Cin)与电能输入端(201)并联。
3.如权利要求1所述的一种太阳能路灯系统，其特征在于:所述功率开关管一(Ql)和功率开关管二(Q2)均为MOSFET管。
【文档编号】H05B37/02GK104270860SQ201410513687
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】赵铭, 马治远, 周晶晶, 付栋, 江长河 申请人:苏州克兰兹电子科技有限公司