[实用新型]一种锂电池光伏LED控制驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池光伏LED控制驱动系统。

背景技术

目前，世界能源结构中人类主要利用的是化石能源，然而这些能源资源有限并且带来了严重的环境污染，光伏发电是应对能源危机的方法之一。LED是一种的固态光源，具有节能、环保、长寿命、可控性高等优点。LED太阳能路灯将太阳能光伏发电与半导体照明技术相结合，具有节能、寿命长、环保等显着优点。

传统的光伏充电采用了恒流充电与du/dt恒压限流充电相结合的模式，由于太阳能电池的输出特性受负载状态、日照量环境温度等因素的影响，输出功率不稳定，导致光伏系统效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种的光伏锂电池LED控制系统，可以实时跟踪太阳能电池的最大功率点，最大的提高能源利用率。

实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种锂电池光伏LED控制驱动系统，包括太阳能电池阵列、BUCK恒流电路、BOOST恒流驱动电路、负载LED电路、锂电池，它还包括MPPT最大功率点跟踪电路。

所述的MPPT最大功率点跟踪电路采用电压观测法。

本实用新型的有益效果：该控制系统不仅可以实时跟踪太阳能电池的最大功率点，最大的提高能源利用率，减小环境因素带来的影响，而且能稳定高效的驱动LED，达到节能环保和合理利用资源的目的。

附图说明

图1是本实用新型的整体拓扑架构图。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型做进一步说明。

一种锂电池光伏LED控制驱动系统，包括太阳能电池阵列1、BUCK恒流电路3、BOOST恒流驱动电路4、负载LED电路5、锂电池6，它还包括MPPT最大功率点跟踪电路2。

所述的MPPT最大功率点跟踪电路2采用电压观测法。

在锂电池6充电时，首先电路检测太阳能电池阵列1中太阳能电池板的输出，如果有一定的电压，判断为白天，此时把BUCK恒流电路3后级的MOS管打开，BOOST恒流驱动电路4的使能关闭，使充电回路开通放电回路断开。然后太阳能量经太阳能电池阵列转换成直流电压，经MPPT最大功率点跟踪电路2连接到BUCK恒流电路3，再由BUCK恒流电路3将直流电压转变成恒定的电流为锂电池6充电，于此同时电路还检测BUCK恒流电路3的输出电压和电流，经单片机判断计算，最终得到一个最优的方案反馈到BUCK恒流电路3，通过调整BUCK恒流电路3的输出电流使太阳能电池阵列1输出当前温度和日照条件下的最大功率。LED放电时，首先电路检测太阳能电池阵列1中太阳能电池板的输出，如果没有电压，判断为晚间，此时把BUCK恒流电路3后级的MOS管关闭，BOOST恒流驱动电路4的使能打开，使充电回路断开，放电回路开通。然后锂电池通过BOOST恒流驱动电路4驱动负载LED电路5，并且通过按键开关还可以进行LED三级调光，以满足不同环境下的需求，同时还节约了电能。

本实用新型中，设Vin为太阳能电池板的实际输出电压，Vm为太阳能电池板输出最大功率点所对应的输出电压。开始电路对太阳能电池板的输出电压进行检测，如果Vin＞Vm，说明太阳光能量充足，此时控制器会增大充电电流，否则继续往下执行；如果Vin＜Vm，说明太阳光能量不充足，此时控制器会减小充电电流，否则继续往下执行。如果使用遗传算法用于MPPT，虽然可以克服外界环境的剧烈变化造成的干扰，迅速搜索到最大功率点，但是遗传算法搜索到最大功率点后，并不能稳定的工作于最大功率点，所以本使用新型采用了基于简化的电压观测法MPPT功能，不仅能迅速搜索到最大功率点，而且也能稳定的工作于最大功率点。

本实用新型具有超低的静态功耗，待机状态损耗只有几个微安的电流，克服了控制系统长期不使用锂电池因过度放电使控制芯片不能正常工作最终导致无法充电的难题。升压BOOST恒流驱动电路，输出电流精度不大于1％，恒流特性好，而且驱动芯片具有高温等恶劣环境下长期正常运行的特性，正好匹配了LED长寿命的优点，真正的做到了节能、环保、长寿命、可控性高的特点。