[实用新型]超级电容补偿型太阳能路灯供电系统及其控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于离网型光伏储能技术领域，涉及一种超级电容补偿型太阳能路灯供电系统及其控制装置。

背景技术

太阳能路灯系统在道路照明中有很高的价值，传统太阳能路灯照明系统，一般以铅酸蓄电池作为储能装置，但蓄电池存在循环寿命短、对环境温度要求高、充放电电流限制严格、污染环境且日常维护频繁等问题，且由于蓄电池经常处于过充过放状态导致蓄电池过早失效，影响其使用寿命。超级电容具有充放电效率高、循环充放电寿命长、高低温特性好的优良特性，可有效弥补蓄电池的不足，有利于太阳能路灯的推广，但是单独采用超级电容器储，则需要多个超级电容单体串联使用，成本高、容量低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超级电容补偿型太阳能路灯控制装置，以解决蓄电池或超级电容独立供电所存在的使用寿命短或成本高的问题，同时提供一种使用该控制装置的供电系统。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种超级电容补偿型太阳能路灯控制装置，包括用于与光伏电池组件连接的太阳能充电控制器及用于与发光负载连接的放电控制器，所述太阳能充电控制器分别通过蓄电池充电电路及超级电容充电电路用于与对应的蓄电池和超级电容连接，所述放电控制器分别通过蓄电池放电电路及超级电容放电电路用于与对应的蓄电池和超级电容连接；该装置还包括用于连接于蓄电池和超级电容之间的第二充电电路，所述第二充电电路上串接有电流变换器。

所述蓄电池充电电路、超级电容充电电路、蓄电池放电电路、超级电容放电电路及第二充电电路上分别串接有一个对应的控制开关。

本实用新型提供的超级电容补偿型太阳能路灯供电系统的技术方案如下：包括光伏电池组件、蓄电池、超级电容及与其分别对应连接的太阳能路灯控制装置，其特征在于：所述太阳能路灯控制装置包括与光伏电池组件连接的太阳能充电控制器及用于与发光负载连接的放电控制器，所述太阳能充电控制器分别通过蓄电池充电电路及超级电容充电电路与对应的蓄电池和超级电容连接，所述放电控制器分别通过蓄电池放电电路及超级电容放电电路与对应的蓄电池和超级电容连接；该装置还包括连接于蓄电池和超级电容之间的第二充电电路，该第二充电电路上串接有电流变换器。

所述蓄电池充电电路、超级电容充电电路、蓄电池放电电路、超级电容放电电路及第二充电电路上分别串接有一个对应的控制开关。

本实用新型的超级电容补偿型太阳能路灯供电系统及其控制装置将超级电容作为能量缓存单元，充分利用超级电容器循环寿命长、对充放电过程不敏感、储能效率高等优点，提高太阳照度较低情况下储能单元的能量吸收效率，并采用合理、高效的控制策略，辅以第二充电电路，使超级电容为蓄电池充电，采用电流变换器优化蓄电池的充电过程；同时利用超级电容器一定的储能能力，减少蓄电池充放电小循环的次数，或者减小发生充放电小循环时的放电深度，最大限度延长蓄电池使用寿命。

该控制装置及供电系统以提高弱光照情况下储能装置的充电效率和优化蓄电池充电过程以延长其使用寿命为目标，能有效控制超级电容和蓄电池的充放电状态，能够有效提高能源利用效率；改善供电系统可靠性和经济性；优化蓄电池充放电过程、提高系统充放电效率、减少充放电循环和小循环次数，减小放电深度，以延长蓄电池使用寿命，从而降低维护成本。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构图；

图2为本实用新型的外观示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

如图1所示为本实用新型超级电容补偿型太阳能路灯控制装置实施例的结构图，由图可知，该装置包括用于与光伏电池组件连接的太阳能充电控制器及用于与发光负载连接的放电控制器，太阳能充电控制器分别通过蓄电池充电电路及超级电容充电电路用于与对应的蓄电池和超级电容连接，放电控制器分别通过蓄电池放电电路及超级电容放电电路用于与对应的蓄电池和超级电容连接；该装置还包括用于连接于蓄电池和超级电容之间的第二充电电路，第二充电电路上串接有电流变换器。

本实施例的蓄电池充电电路、超级电容充电电路、蓄电池放电电路、超级电容放电电路及第二充电电路上分别串接有一个对应的控制开关。如图1所示，蓄电池充电电路上串接有控制开关K4，超级电容充电电路上串接有控制开关K1，蓄电池放电电路上串接有控制开关K5，超级电容放电电路上串接有控制开关K2，第二充电电路上串接有控制开关K3。