[实用新型]一种风光互补路灯供电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一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。

背景技术

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一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力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，有发明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所公开的一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，其核心是一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参数，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单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，而低于这一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；所述问题之二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一回路的负载，电路中接入了防反二极管，这样大电流充电情况下，防反二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。

本案实用新型发明人还注意到了CN102170156A所批露的技术方案，其也是以前端风电和光电的相关参数，包括电压和电流参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。

作为与本实用新型主题相关的技术领域，本案实用新型发明人特别注意到了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单元，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。

本案实用新型发明人还注意到CN1362655A所公开的技术方案，该方案涉及一种太阳能充电系统，其是在系统中增设了一电压转换单元，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，本实用新型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。

实用新型内容

本实用新型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单元整流后输出，所述光电池的输出侧接有光电调节单元，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，与所述有源PFC单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。