太阳能-电互补led路灯控制系统的设计.pdfVIP

第 6 期 机电技术 115 太阳能-市电互补 LED 路灯控制系统的设计 殷 明 (福建农林大学机电工程学院,福建 福州 350002) 摘 要:介绍了太阳能-市电互补 LED 路灯控制系统的设计,该控制系统把太阳能电池板电压分成高､中､低三个等级。 在高等级时太阳能板输出直接给蓄电池充电,中等级时太阳能板输出经 BOOST 升压电路给蓄电池充电,低等级时不给蓄 电池充电。同时根据路灯节能运行的要求来轮流切换相应LED 支路实现 LED 路灯的最佳运行。 关键词:太阳能;市电;LED 灯;控制系统 + 中图分类号:U491.5 3 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-115-05 太阳能作为新兴能源,其应用技术已经越来 1.2 控制系统主回路 越趋于成熟,利用太阳能作为市政 LED 路灯的供 设定大太阳能板输出电压介于 48~72 V 为高 电电源来替代市电可以实现零耗市电的效果。但 等级,介于40~48 V 为中等级,低于40 V 为低等级。 是太阳能的日发电量易受天气因素影响, 因此利 选取一块小太阳能电池板,其在高､中､低等级下 用太阳能作为单一的供电电源难以满足 LED 路 输出电压为 8~12 V､6.7~8 V 和低于 6.7 V 。 灯正常工作需要。另外现有的 LED 路灯其定时开 控制系统主回路原理图如图 2 所示, 电感L1､ 断 LED 分支电路往往会造成各分支路 LED 路灯 全控器件Q1 和电感L2､全控器件Q2 构成BOOST 工作时间的差异,影响 LED 路灯的寿命。本文针 升压电路。全控器件 Q1 的开断由NE555 芯片控 对以上问题对太阳能-市电互补 LED 路灯控制系 制,该控制属于开环控制,当太阳能板输出电压等 统进行设计。 级为高时,太阳能板输出电压直接对蓄电池组进 1 控制系统的构成与设计 行充电。太阳能板输出电压等级为中时,太阳能板 1.1 控制系统的构成 输出电压经 BOOST 升压电路给蓄电池组充电。 本文设计的太阳能-市电互补 LED 路灯控制 当太阳能板输出电压等级为低时,大太阳能板输 系统原理框图如图 1 所示。该控制系统包括太阳 出不给蓄电池组充电,该情况下只有蓄电池组电 能板电压检测判据电路､蓄电池电压检测电路､市 压低至一定时(42 V 左右)投入市电给蓄电池组充 电充电控制电路､恒压电路､时钟基准电路。具体 电,蓄电池组电压达到一定值时(46 V 左右)切除市 工作原理在电路分析中结合图 10 电气原理图予 电以值保证后续太阳能可以给蓄电池组充电至饱 以叙述。 和。全控器件 Q2 的开断由 SG3525 芯片控制,该 控制属于闭环控制,通过该闭环控制来达到恒压