超級電容補償型太陽能路燈供電系統及其控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于離網型光伏儲能技術領域，涉及一種超級電容補償型太陽能路燈供電系統及其控制裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能路燈系統在道路照明中有很高的價值，傳統太陽能路燈照明系統，一般以鉛酸蓄電池作為儲能裝置，但蓄電池存在循環壽命短、對環境溫度要求高、充放電電流限制嚴格、污染環境且日常維護頻繁等問題，且由于蓄電池經常處于過充過放狀態導致蓄電池過早失效，影響其使用壽命。超級電容具有充放電效率高、循環充放電壽命長、高低溫特性好的優良特性，可有效彌補蓄電池的不足，有利于太陽能路燈的推廣，但是單獨采用超級電容器儲，則需要多個超級電容單體串聯使用，成本高、容量低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種超級電容補償型太陽能路燈控制裝置，以解決蓄電池或超級電容獨立供電所存在的使用壽命短或成本高的問題，同時提供一種使用該控制裝置的供電系統。
[0004]為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種超級電容補償型太陽能路燈控制裝置，包括用于與光伏電池組件連接的太陽能充電控制器及用于與發光負載連接的放電控制器，所述太陽能充電控制器分別通過蓄電池充電電路及超級電容充電電路用于與對應的蓄電池和超級電容連接，所述放電控制器分別通過蓄電池放電電路及超級電容放電電路用于與對應的蓄電池和超級電容連接；該裝置還包括用于連接于蓄電池和超級電容之間的第二充電電路，所述第二充電電路上串接有電流變換器。
[0005]所述蓄電池充電電路、超級電容充電電路、蓄電池放電電路、超級電容放電電路及第二充電電路上分別串接有一個對應的控制開關。
[0006]本實用新型提供的超級電容補償型太陽能路燈供電系統的技術方案如下:包括光伏電池組件、蓄電池、超級電容及與其分別對應連接的太陽能路燈控制裝置，其特征在于:所述太陽能路燈控制裝置包括與光伏電池組件連接的太陽能充電控制器及用于與發光負載連接的放電控制器，所述太陽能充電控制器分別通過蓄電池充電電路及超級電容充電電路與對應的蓄電池和超級電容連接，所述放電控制器分別通過蓄電池放電電路及超級電容放電電路與對應的蓄電池和超級電容連接；該裝置還包括連接于蓄電池和超級電容之間的第二充電電路，該第二充電電路上串接有電流變換器。
[0007]所述蓄電池充電電路、超級電容充電電路、蓄電池放電電路、超級電容放電電路及第二充電電路上分別串接有一個對應的控制開關。
[0008]本實用新型的超級電容補償型太陽能路燈供電系統及其控制裝置將超級電容作為能量緩存單元，充分利用超級電容器循環壽命長、對充放電過程不敏感、儲能效率高等優點，提高太陽照度較低情況下儲能單元的能量吸收效率，并采用合理、高效的控制策略，輔以第二充電電路，使超級電容為蓄電池充電，采用電流變換器優化蓄電池的充電過程；同時利用超級電容器一定的儲能能力，減少蓄電池充放電小循環的次數，或者減小發生充放電小循環時的放電深度，最大限度延長蓄電池使用壽命。
[0009]該控制裝置及供電系統以提高弱光照情況下儲能裝置的充電效率和優化蓄電池充電過程以延長其使用壽命為目標，能有效控制超級電容和蓄電池的充放電狀態，能夠有效提高能源利用效率；改善供電系統可靠性和經濟性；優化蓄電池充放電過程、提高系統充放電效率、減少充放電循環和小循環次數，減小放電深度，以延長蓄電池使用壽命，從而降低維護成本。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的原理結構圖；
[0011]圖2為本實用新型的外觀示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0013]如圖1所示為本實用新型超級電容補償型太陽能路燈控制裝置實施例的結構圖，由圖可知，該裝置包括用于與光伏電池組件連接的太陽能充電控制器及用于與發光負載連接的放電控制器，太陽能充電控制器分別通過蓄電池充電電路及超級電容充電電路用于與對應的蓄電池和超級電容連接，放電控制器分別通過蓄電池放電電路及超級電容放電電路用于與對應的蓄電池和超級電容連接；該裝置還包括用于連接于蓄電池和超級電容之間的第二充電電路，第二充電電路上串接有電流變換器。
[0014]本實施例的蓄電池充電電路、超級電容充電電路、蓄電池放電電路、超級電容放電電路及第二充電電路上分別串接有一個對應的控制開關。如圖1所示，蓄電池充電電路上串接有控制開關K4，超級電容充電電路上串接有控制開關Kl，蓄電池放電電路上串接有控制開關K5，超級電容放電電路上串接有控制開關K2，第二充電電路上串接有控制開關K3。
[0015]本實施例的太陽能充電控制器能夠實現最大功率跟蹤，確保光伏電池組件可以不受外界環境變化的影響，始終將其輸出的電能以最大功率輸送給儲能裝置(超級電容或電池)；太陽能充電控制器能夠根據系統的實際狀態，以一定方式輸出電能，包括MPPT方式、限流方式、恒壓方式等，確保儲能裝置不會因為過壓而損害；太陽能充電控制器具備電流檢測功能，通過開關的配合實現不同儲能裝置的最優充電狀態；此外，太陽能充電控制器支持交流220V輸入，在系統檢修維護期間，可以通過AC220V交流供電，達到儲能裝置的自動維護，以避免儲能裝置的過放情況發生。
[0016]電流變換器位于超級電容和蓄電池之間，屬于能量轉移的控制環節，其核心作用是對超級電容器輸出能量的過程進行管理，優化蓄電池的充電過程。利用其變流控制能力，該單元能夠根據蓄電池的荷電狀態，實時調整超級電容的輸出電流，充分發揮超級電容高功率和長循環壽命特點的同時，實現蓄電池涓流、恒流、恒壓和浮充四個階段的合理充電。
[0017]放電控制器主要是合理控制儲能裝置對發光負載的供電狀況