[实用新型]高效率太阳能照明系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及太阳能半导体照明技术，具体是高效率太阳能照明系统。

背景技术：

普通LED灯具配置有驱动恒流电源，但都不具备调光功能，并且在交流直流转换过程有15％以上的电能损耗。另外现有太阳能照明系统均为由太阳能光伏模块阵列提供电能，为蓄电池组充电，再由逆变器将蓄电池的直流电能转变成220V交流市电，并供给照明灯系统用电。此类照明系统存在逆变器所固有的交直流转换电能损耗和220V交流市电带来的安全性降低等缺陷。

实用新型内容：

本实用新型新型提供一种高效率太阳能照明系统。

采用成本相对较低的多晶硅太阳能光伏模块阵列提供电能，通过太阳能充电控制器给蓄电池组充电，之后再经智能电源控制器、自动调光器，给LED灯组供电，可以根据环境照度自动调节亮度，提供最合适的照明效果。智能电源控制器的作用是监测蓄电池组储存电量的盈亏情况，不间断地切换至由蓄电池组供电、或者由市电补充供电。

本实用新型包括太阳能光伏模块阵列、蓄电池组、逆变器、LED灯具及其配套的驱动恒流电源，本实用新型中提供电能的是空载输出60V的多晶硅太阳能光伏模块阵列，太阳能充电控制器连接多晶硅太阳能光伏模块阵列，太阳能充电控制器连接着基于单片机控制的不间断电源切换控制器形成的智能电源控制器，在太阳能充电控制器与智能电源控制器之间连接着由总共18个单体36V的深循环密封免维护铅酸蓄电池组成的蓄电池组，智能电源控制器的另一个输入端连接着接入市电的整流稳压器，智能电源控制器的输出端顺序连接着自动调光器、LED灯组。

在太阳能充电控制器中，多晶硅太阳能光伏模块阵列提供的空载输出接入充电控制器，充电控制器连接着IGBT和显示器，在IGBT后连接蓄电池组，在充电控制器与IGBT的电路上并联着电流检测取样电阻R1，在充电控制器与蓄电池组之间设置电压检测回路。

在进入智能电源控制器的蓄电池组输出端连接单向可控硅SCR，在单向可控硅SCR前后并联着继电器1的开关K1，开关K1连接肖特基反向阻断二极管，单片机(MCU)分别连接着继电器1、继电器2和可控硅SCR，继电器2的开关K2连接整流稳压器。

在整流稳压器中，市电输入低频整流滤波电路，低频整流滤波电路后顺序连接着高频逆变电路、高频变压电路、高频整流滤波电路，高频逆变电路还分别连接PWM控制器、故障保护电路，高频整流滤波电路还连接着故障保护电路，整流稳压器的输出端还分别连接稳压稳流控制及故障保护电路，PWM控制器还分别连接稳压稳流控制及故障保护电路。

自动调光器中PWM控制器(脉冲宽度调制器)后顺序连接着VMOS大功率LED驱动IC和LED灯组，LED灯组还连接光敏传感电阻RL。

1、采用输出电压相对较高(空载输出60V)，成本相对较低的多晶硅“太阳能光伏模块 阵列”提供电能。跟低电压光伏模块阵列相比，类似于远距离高压输电原理，在相同输出功率的情况下，整个系统承载电流明显减小、电能传输损耗降低8％以上，并更有利于对LED灯组的调节控制。

2、太阳能光伏模块阵列提供的电能由“太阳能充电控制器”对蓄电池组进行充电控制：蓄电池组端电压低于48V(单体2.7V)时，为主充电状态；等于和大于48V时，停止充电，并维持小电流浮充状态。该控制器可限制蓄电池组的最大充电电流，避免因电流过大而损伤极板，缩短其使用寿命。

整个太阳能充电控制器的核心部分为充电控制器和IGBT，充电控制器为单片机控制的脉冲宽度调制器(PWM)，IGBT为高频大功率开关器件模块。当蓄电池组的端电压低于32.4V(单体1.8V)时，充电控制器对IGBT开关控制的脉冲占空比增大，IGBT输出电压增高，给蓄电池组的充电电流亦增大；反之，给蓄电池组的充电电流减小。这样就实现了对蓄电池组充电的自动控制。“电流检测”的作用为检测和限制蓄电池组的最大充电电流，以免因电流过大对蓄电池的实际使用寿命造成不利影响。“显示器”的作用是实时显示该控制器的工作状态和电压、电流等参数。

3、“蓄电池组”选用总共18个单体(格)36V的深循环密封免维护铅酸蓄电池。这跟汽车蓄电池(属浅循环电池)不同，深循环蓄电池可以释放出比存储电能还要多的电能，并能保持较长的使用寿命。