[实用新型]控制恒流一体机及具有该一体机的光伏路灯照明系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及光伏照明领域，尤其涉及一种能对光伏储能蓄电池充放电状态进行自动控制并提供恒流电源输出的控制恒流一体机。 

【背景技术】

太阳能光伏控制器恒流一体机是对储能蓄电池充放电状态进行自动控制并提供恒流电源输出的高效电子装置，主要用于太阳能光伏直流供电系统、尤其适合在以LED为光源的各种太阳能光伏照明系统之中使用。近年来LED技术发展很快，在照明和显示方面得到了广泛的应用，其环保、寿命长、高效节能、低温工作性能优越、直流低电压驱动等特点，十分符合太阳能光伏照明系统的工作特点，因此在光伏照明和指示系统中成为主要的光源，大有替代三基色节能灯具的趋势。据统计，目前我国每年仅推广应用的太阳能光伏路灯大约有30万套，其中采用LED光源的已超过40％以上。理论上LED的使用寿命可以达到10万小时以上，但在实际应用过程中，由于LED恒流源的设计及驱动方式选择不当，使得LED寿命缩短，并且极易于损坏。以白光LED典型规格为例，按照LED的电流、电压变化规律，一般应用正向电压为3.0-3.6V左右，典型值电压为3.3V，电流为330mA，当加于LED两端的正向电压超过3.6V后，正向电压很小的增加，LED的正向电流都有可能会成倍增涨，使LED发光体温升过快，从而加速LED光衰减，甚至烧毁LED。由于LED发光亮度在一定范围内与通过的电流量几乎呈线性正比关系(如图1所示)，因此要使LED每个灯珠发出相同的亮度时，必须使其通过LED的电流量一致，同时还要保证其电流不能超过一定限度。但是光伏系统中蓄电池的端电压会随着充电状态的改变在一定范围内波动，所以，具有恒流输出功能的充放电控制器在以LED为负载的光伏系统 中就成为必不可少的平衡部件。 

根据LED的电压、电流变化特性，要做到既能避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性，又要获得预期的亮度，并保证各个LED的亮度、色度的一致性，就要求现有控制器必须具备恒流输出的功能。目前市场上的LED驱动器有很多，但大多数驱动器的效率、稳定性和可靠性都不高，有些驱动器的自耗电甚至超过了LED的耗电量，其它的驱动器的效率一般也只能做到60％-70％左右。因此性能稳定、高效率、工作可靠的控制恒流一体机就显得尤为重要。 

在目前的技术水平下，太阳能光伏组件的光电转换效率一般在14-16％左右，而且价格昂贵，发电成本较高，因此如何高效的利用有限的电能就成为光伏系统关键的问题。LED高效节能的特性无疑成为了光伏照明系统的最佳选择。但传统的光伏路灯系统的安装方式却有很多弊端，如图2、3所示，在以上系统中，光伏组件和LED灯具需安装在灯杆的顶端，蓄电池和太阳能控制器则安装在灯杆底部，LED恒流源安装在LED灯具之中。由于目前的安装方式通常LED恒流源与LED灯头安装在灯柱上，一般路灯的高度都在10米以上，一旦LED恒流源工作出现了问题，那么要对它进行更换就需要动用吊车或升降云梯，维护成本极高，且目前产品的LED恒流源与太阳能控制器是相互独立的两种产品，在实际应用当中连接复杂，在施工当中容易出错，且两者各自用独立的芯片进行控制，其稳定性，效率受到影响；另外，LED恒流源一般被集成在灯杆当中，而太阳能控制器与LED恒流源之间的连线较长，太阳能控制器的低电压大电流输出，在通常长度为20米左右的连线当中线损很大，降低了电量的有效利用率。 

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种控制恒流一体机，其可有效提高恒流源的转换效率和稳定性，同时方便安装和维护。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种控制恒流一体机，包括太阳能控制器及LED恒流源，所述太阳能控制器设有一单片机并包含 有输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。 

一种光伏路灯照明系统，包括一控制恒流一体机、LED灯具、灯杆、位于所述灯杆内的蓄电池以及位于灯杆顶部的光伏组件，所述光伏组件通过导线与所述控制恒流一体机电性连接，所述控制恒流一体机包括太阳能控制器及LED恒流源，所述太阳能控制器设有一单片机并包含有输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。 

相较于现有技术，本实用新型所述控制恒流一体机结合了太阳能控制器和LED恒流源，大大降低了安装及维护的难度，同时也能提高光伏照明系统的效率。 

【附图说明】

图1为LED灯发光亮度与通过其的电流量的曲线图。 

图2为传统的LED光伏路灯照明系统示意图。