本发明专利技术公开一种降压型太阳能LED路灯供电系统储能电容计算方法，先根据公式计算出开关管开通时的储能电容C1放电电流最大值，，，，为太阳能电池电流，为太阳能电池输出电流额定值，为负载电流，根据公式得到充电电流iC1，再将iC1代入公式计算出储能电容等效串联电阻ESRC1，为C1电压的脉动值，取，Vm为太阳能电池输出额定电压；最后根据经验公式计算得到C1值；可以精确地得到储能电容的容值大小，提高降压型太阳能LED路灯供电系统的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电カ电子应用
，尤其涉及一种降压型太阳能LED路灯供电系统储能电容计算方法。
技术介绍
近年来，全球能源短缺和环境污染问题日益突出，这对照明电源也提出了更高的要求，LED以其高效、长寿命、无污染等特点，被视为替代传统灯具的理想光源，同时太阳能作为ー种新兴的绿色能源，正得到迅速的推广应用。对于太阳能LED路灯，不同于传统的路灯，不能用交变的市电直接驱动，而是由太阳能电池板作为供电源，经DC-DC变换得到合适LED路灯的恒压或恒流驱动，传统的DC-DC变换电路主要有Buck电路、Boost电路以及uk电路,Buck型DC-DC变换器，由于太阳能电池输出电压往往大于负载(如蓄电池)端电压，而且输出电压脉动较小，所以其应用最为广泛。在一些空间电源设备的供电系统中，往往采 用低压大电流充电控制技术，因此普遍采用Buck型DC-DC变换器。Boost电路与Buck电路互补，它只能实现太阳能电池输出电压升高变换，虽然Boost变换器输入端无需电容就可以始终工作在电流连续的状态下，但是它的输出波纹较大；Buck/B00St电路可以得到较宽的输出电压范围，其输出电压可低于也可高于输入电压，但该电路增加了功率开关管的电压应力，并且输入和输出端电流脉动量都很大，通常输入端与输出端还需加滤波器，对于中小规模的光伏发电系统不很实用；uk电路在输入端和输出端均有电感,能显著减小输入和输出电流的脉动，但其也増加了电路功率开关管的电压应力，同时由于其电路结构较为复杂，采用电容来传送能量，系统的可靠性降低。由于LED路灯要求低压供电，因此采用Buck型DC-DC变换器实现降压输出，但传统的Buck电路，在功率开关管Q关断时，太阳能电池输出电流不连续，造成其工作时断时续，不能始終处于最佳工作状态，导致功率损耗，因此需要在太阳能电池输入侧并联ー个储能电容C，一旦加入储能电容，当Buck变换器的功率开关管断开时，太阳能电池阵列仅给储能电容充电，储能电容电压(即太阳能电池电压)升高；当开关管导通时，储能电容放电，太阳能电池阵列与储能电容共同向负载提供能量，储能电容电压(即太阳能电池电压)下降，减小功率损耗。目前，在太阳能电池输入侧并联的这个储能电容C的容值大小是根据经验取值，对储能电容的具体容值计算方法还是空白，这就导致系统储能电容取值不精确，造成系统不可靠，成本高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术提出一种降压型太阳能LED路灯供电系统储能电容计算方法，可以精确地得到储能电容的容值大小，提高降压型太阳能LED路灯供电系统的可靠性。本专利技术采用技术方案是太阳能LED路灯供电系统采用Buck型DC-DC变换器主电路结构，在太阳能电池输入侧并联ー个储能电容C1，当DC-DC变换器主电路中的开关管关断时，太阳能电池给储能电容C1充电，当开关管开通吋，储能电容C1放电，太阳能电池与储能电容C1共同向负载提供能量，先根据公式2H腫=lQ_mm ~ 1PV计算出开关管开通时的储能电容G放电电流最大值〖α,—·，j = I =7 Ai7 = O 21，i为太阳能电池电流，I为太阳能电池输出电流名页定值，4为负载电流，在一个开关周期内，储能电容电容G充电电流ia在储能电容等效串联电阻於ル上产生正压降^电电流ん‘在产生负压降イ艮据公式らニん+ ^^^—丽得 至统电电流ん，再将充电电流ん代入公式皿も=~^计算出储能电容等效串联电阻ESRci, ^ci_fp为储能电容C1电压的脉动值，取= 2% XVxs, Vm为太阳能电池输出额定电压；最后根据经验公式Cf1 = ^^计算得到储能电容C1值。本专利技术提出一种降压型太阳能LED路灯供电系统储能电容计算方法，该方法弥补了电路中储能电容没有具体容值计算方法的空白，改善了以往只能根据经验取值选型的缺陷，有效地提高了系统的可靠性。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进ー步说明 图I是太阳能LED路灯供电系统Buck变换器主电路的结构图 图2是Buck电路工作波形 图I中的主要符号名称KPV —太阳能电池输出电压；iPV—太阳能电池输出电流；ia—储能电容C1充放电电流;iQ—开关管电流;八一电感电流一负载电流/C1 ； 图2中的主要符号名称Tm—开关管开通时间Jtjffー开关管关断时间'taL ー电感Z的脉动电流—太阳能电池输出电流脉动值;/ο—负载电流；ー开关管关断时储能电容C1充电电流ん，一储能电容等效串联电阻ぬル卩具体实施例方式參见图I :太阳能LED路灯供电系统采用Buck型DC-DC变换器主电路拓扑结构，同时为使太阳能电池输出电流连续，减小功率损耗，在太阳能电池输入侧并联ー个储能电容C10參见图2 :图2为Buck电路工作波形，分别给出了功率开关管Q通断时间，以及系统工作时Buck电路中电感L的电流八、太阳能电池输出电流iPV以及储能电容C1充放电电流ん的波形。在光伏MPPT (最大功率点跟踪)系统中，一般太阳能电池的输出电压和电流脉动值不超过其额定值的2%，即Aitw= 0.024,在这里计算时，可认为太阳能电池MPPT工作电流 ρν近似不变。储能电容C1可以根据其电压脉动来计算，电压脉动主要由储能电容等效串联电阻ESRci决定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一种降压型太阳能LED路灯供电系统储能电容计算方法，太阳能LED路灯供电系统采用Buck型DC-DC变换器主电路结构，在太阳能电池输入侧并联一个储能电容C1，当...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖志凌，王生东，徐东，梅从立，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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