一种风光互补路灯供电装置制造方法及图纸

一种风光互补路灯供电装置，包括风能发电机、光电池、蓄电池，所述光电池的输出侧接有光电调节单元，还包括一控制充电的总控制模块，其特征在于所述整流单元的输出侧接有提升功率因素的有源PFC单元，所述有源PFC单元的输出端以及光电调节单元的输出端分别接有预储单元，还包括风电控制模块和光电控制模块，所述风电控制模块和光电控制模块不在同一时导通,还包括一个蓄电池输出控制单元，所述蓄电池输出控制单元的控制端接至总控制模块，所述蓄电池的电力经蓄电池输出控制单元输出到路灯，本实用新型专利技术解决了现有技术存在的效率不高的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种风光互补路灯供电装置，特别涉及风电和光电互补发电的路灯供电装置。
技术介绍
能源是人类社会发展的动力。随着能源供需矛盾越来越突出，人们把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电路灯供电装置利用了风 能和太阳能资源的互补性，是具有较高性价比的ー种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。然而由于风能和太阳能都具有随机性和间歇性的特点，为满足路灯晚间用电的需要，一般均会在供电装置中加入以蓄电池为代表的储能环节，同时相应也会加入充放电控制装置，以对太阳能电池板和风カ发电机所发出的电能进行调节和控制，没有这种调节和控制的环节，蓄电池的寿命将大大降低。随着对风光互补系统研究的不断深入，有专利技术人不断地提出一些风光互补发电系统的充电控制方法及其装置，其中CN101459997A所公开的ー种具有自适应调节能力的风光互补路灯智能控制器就是较为具有典型代表性的解决方案。在CN101459997A所公开的技术方案中，其核心是ー个前置的电压电流检测单元和一个充电控制单元，实质上是通过检测风电和光电的功率来确定相应控制參数，控制的目的主要在于协调风电和光电相应的输出。CN101459997A所公开的技术方案存在一系列问题,所述问题之一在于所述充电控制単元只有在光电输出电压和风电经整流后的输出电压高于所要求的某一特定电压的情况下才能对蓄电池进行充电，而低于这ー特定电压值时则不能进行充电，所述的特定电压值与蓄电池的标称电压相关，且不低于蓄电池的标称电压值；所述问题之ニ在于风电在经整流滤波后由于导通角变小导致的交流波形失真非常严重，并含有大量的谐波成分使系统的功率因数下降，导致能源利用率不高；所述问题之三在于在系统中，所述在光电的输出端与风电的输出端连接在一起，为防止两者之间的电压差使某一回路成为另ー回路的负载，电路中接入了防反ニ极管，这样大电流充电情况下，防反ニ极管上的能量损耗还是较大的；问题之四在于对于光电和和风电不能产生足够的输出功率的情况下，如何确保按照蓄电池的充电特性曲线或规定的充电模式对蓄电池进行充电，特别在大电流快充阶段没有提出相应的解决方案，前述的一系列问题导致的结果是整个风光互补充电系统的效率不高。本案技术专利技术人还注意到了 CN102170156A所批露的技术方案，其也是以前端风电和光电的相关參数，包括电压和电流參数为控制依据来对充电进行相应的控制，CN101459997A所批露的技术方案所存在的问题CN102170156A亦存在。作为与本技术主题相关的
，本案技术专利技术人特别注意到了CN10168986A所公开的技术方案,该方案亦与风光互补发电系统相关,其所批露的技术方案是在系统中增加了一个超级电容作为缓冲単元，设置的目的在于缓冲系统所产生的过高的电压。该方案并不能实质性地解决本发案明人在评述CN101459997A专利所公开的技术方案时指出的现有技术存在的问题，同时，超级电容在初始状态下存在对前端电路的负面影响。本案技术专利技术人还注意到CN1362655A所公开的技术方案，该方案涉及ー种太阳能充电系统，其是在系统中增设了ー电压转换单元，所述电压转换单元由占空比控制电路控制，通过电压转换单元来将发电不足的光电转换成可充电电压，以提高整个系统的效率。该方案对提升光电系统的整体效率有一定的作用，但并不适合直接应用于风电系统。综上所述，本技术的目的在于提供一种风光互补路灯供电装置，以解决现有技术的风光互补充电路灯系统效率不高的问题。
技术实现思路
本技术的一种风光互补路灯供电装置，包括风能发电机、光电池、蓄电池，所述风能发电机的电能经整流単元整流后输出，所述光电池的输出侧接有光电调节単元，所述光电调节单兀将光电池输出的电压调节成适合向蓄电池充电的电压，还包括一控制充电的总控制模块，其特征在于所述整流単元的输出侧接有提升功率因素的有源PFC単元，所述有源PFC単元的输出端以及光电调节単元的输出端分别接有预储单元，还包括风电控制模块和光电控制模块，与所述有源PFC単元的输出端联接的预储单元的输出接至风电控制模块，与所述光电调节单元的输出联接的预储单元的输出接至光电控制模块，所述风电控制模块和光电控制模块的输出接到蓄电池，所述风电控制模块和光电控制模块不在同一时导通，还包括一个蓄电池输出控制単元，所述蓄电池输出控制単元的控制端接至总控制模块，所述蓄电池的电カ经蓄电池输出控制单元输出到路灯。在本技术中，所述总控制模块至少监控预储单元的电能状态，所述风电控制模块和光电控制模块包括导通状态和关闭状态，并由总控制模块根据分别根据ニ个预储单元存储的电能状态进行控制，所述总控制模块在对风电控制模块和光电控制模块的控制策略中，至少包括所述风电控制模块和光电控制模块不在同一时导通。作为进ー步改进,所述预储单元为电容性储能单元,所述预储单元由主储能单元、前置控制模块以及过渡储能単元所构成，所述过渡储能单元与主储能单元间的联通由前置控制模块根据过渡储能単元的电能存储量控制，所述主储能单元为双电层电容器，所述过渡储能单元由电容量的容量単位为微法拉级的电容构成，具体过渡储能単元的电容量工程上一般可在100微法拉至5000微法拉间选择。所述的ニ个预储単元通过其内的主储能单元分别输出到后端的风电控制模块和光电控制模块，所述总控制模块监控预储单元存储的电能状态通过监控主储能单元存储的电能状态实现。作为进ー步改进，还包括ー个手机模块，所述手机模块与总控制模块联接，这样便于本技术的风光互补路灯供电装置与上层管理系统建立联接，将工作状况数据上传到上层管理系统，并接受上层管理系统下达的控制指令。在本技术中，所述的总控制模块可按预定的充电模式控制对蓄电池的充电，所述的预定充电模式包括浮充、均充、恒流充、涓流充、ニ段法充电以及三段法充电模式中的ー种或多种，同时所述总控制模块监控蓄电池的状态，至少监控蓄电池的电压值，井根据 蓄电池的电压值进行充电状态判定，同时根据前述判定作出相应的停止充电、转换充电模式或转换阶段充电模式的控制。所述风电控制模块和光电控制模块可以是ー个斩波器，所述总控制模块通过对斩波器的控制实现不同的充电模式，所述对斩波器的控制包括定频调宽方式、定宽调频方式以及调宽调频方式。在本技术中，在ニ个预储单元所储的电能都具备向蓄电池充电的条件下，可以让所述总控制模块控制风电控制模块和光电控制模块轮流导通向蓄电池充电。在本技术中，所述光电调节单元由光电压控制单元控制，所述光电压控制单元可以是ー个占空比控制电路，这样便于实现较宽幅度的电压调整。本技术的这种风光互补路灯供电装置，由于所述总控制模块在对风电控制模块和光电控制模块的控制策略中，至少包括了所述风电控制模块和光电控制模块不在同一时导通的控制策略，为此取消了现有技术中的防反ニ板管，防反ニ极管上的能量损耗得以避免。本技术的这种风光互补充电装置，在所述整流単元的输出侧接有提升功率因素的有源PFC単元，有源PFC単元的输出不随输入电压波动变化，在风电过低或过高的一定范围内都能在其输出端获得高度稳定的输出电压，这样一方面提升了系统的功率因数问题，另一方面也解决了风电较低时不能进行有效充电的问题。在本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光互补路灯供电装置，包括风能发电机、光电池、蓄电池，所述风能发电机的电能经整流単元整流后输出，所述光电池的输出侧接有光电调节単元，所述光电调节单元将光电池输出的电压调节成适合向蓄电池充电的电压，还包括ー控制充电的总控制模块，其特征在于所述整流单元的输出侧接有提升功率因素的有源PFC单元，所述有源PFC单元的输出端以及光电调节単元的输出端分别接有预储单元，还包括风电控制模块和光电控制模块，与所述有源PFC単元的输出端联接的预储单元的输出接至风电控制模块，与所述光电调节単元的输出联接的预储单元的输出接至光电控制模块，所述风电控制模块和光电控制模块的输出接到蓄电池，所述风电控制模块和光电控制模块不在同一时导通，还包括一个蓄电池输出控制単元，所述蓄电池输出控制単元的控制端接至总控制模块，所述蓄电池的电カ经蓄电池输出控制单元输出到路灯。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：程焕新，李合，程润泽，
申请(专利权)人：深圳市新能通节能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：