CN201957300U - 一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的led光源系统 - Google Patents
一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的led光源系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种利用单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板发电及控制LED光源系统，属于光电转换和电力电子技术领域。一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统，其特征在于包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板(1)连接的中央控制器单元(2)，中央控制器单元(2)控制连接有蓄电池充放电控制单元(3)和光敏组件(4)，最终由中央控制器(2)通过DC/DC转换器(5)输出连接至LED光源(6)。本实用新型具有结构简单，集成度高，外围电路简单，可靠性高，生产安装成本低，环境污染小，节能减碳效果明显，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板发电及控制LED光源系统，属于光电转换和电力电子技术领域。
背景技术
单晶硅多晶硅铜铟镓硒光伏材料成本低，制造过程对环境污染小，在光伏发明领域具有广阔的发展空间，LED光源属于新型绿色环保光源，耗电少，光污染小，是国家大力提倡的新型光源。以单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃板驱动LED光源，可以大幅节约常规电力和电缆的消耗，具有显著的减碳效果，现有技术中尚未出现利用单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃板驱动的LED光源系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构合理、高效节能环保、生产成本低、环境污染小，光电转换效率高的单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统，其特殊之处在于包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板1连接的中央控制器单元2，中央控制器单元控制连接有蓄电池充放电控制单元3和光敏组件4，最终由中央控制器2通过DC/DC转换器5输出连接至LED光源6；
所述中央控制器单元2包括内部所设的充放电控制系统2-1、蓄电池保护系统2-2以及最大功率跟踪系统2-3；
所述蓄电池充放电控制单元3包括蓄电池组3-1，蓄电池组3-1的一端通过DC/DC变换器3-2与铜铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃板1连接，另一端由中央控制器单元2的蓄电池保护系统2-2以及充放电控制系统2-1分别通过UI检测电路以及充放电电路与蓄电池组3-1相连通，同时中央控制器单元2的最大功率跟踪系统2-3通过PWM控制器与DC/DC变换器3-2连通。
本实用新型的一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统，具有生产成本低，环境污染小，光电转换率高的优势，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1：本实用新型一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统。
图2：蓄电池充放电控制单元结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型的具体实施方式，用来对本发明作进一步的说明。
一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统，包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板1连接的中央控制器单元2，中央控制器单元控制连接有蓄电池充放电控制单元3和光敏组件4，最终由中央控制器2通过DC/DC转换器5输出连接至LED光源6；中央控制器单元2包括内部所设的充放电控制系统2-1、蓄电池保护系统2-2以及最大功率跟踪系统2-3；蓄电池充放电控制单元3包括蓄电池组3-1，蓄电池组3-1的一端通过DC/DC变换器3-2与铜铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃板1连接，另一端由中央控制器单元2的蓄电池保护系统2-2以及充放电控制系统2-1分别通过UI检测电路以及充放电电路与蓄电池组3-1相连通，同时中央控制器单元2的最大功率跟踪系统2-3通过PWM控制器与DC/DC变换器3-2连通。
本实用新型将光能转化为电能，中央控制器通过最大功率的计算，给蓄电池充电，并对蓄电池进行过充或欠充保护，并接受光敏器件的信号决定是否驱动LED光源，DC/DC转换器对蓄电池输出进行变换适应不同的LED光源驱动。
蓄电池充放电控制单元
在不同的温度和光辐射强度下，铜铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃模板输出的最大功率点MPP(maximum power point)是不同的，在一定的温度和辐射强度下，其MPP是唯一的，本方案采用由中央控制器控制的DC-DC变换器作为光伏玻璃模板和蓄电池之间的接口电路，一是实现MPPT(maximumpower point tracking)最大功率点跟踪；二是实现对蓄电池的最优充电控制；三是对蓄电池进行有效保护。
DC-DC基本电路
由于铜铟镓硒光伏模板输出电压波动较大，Cuk电路同时具有升压和降压功能，将Cuk电路用于电压控制器，可以在较大电压范围内实现MPPT算法控制。由中央控制器根据MPPT的需要输出控制信号，控制晶闸管的关断，实现PWM(脉冲宽度调制)控制。
MPPT最大功率点跟踪。
本方案采用“功率扰动法”实施最大功率点跟踪。即先测量当前光伏组件的输出电压和电流，计算出功率。然后在原输出电压的基础上增加一个小电压分量(或称扰动)，由光伏模块I-U特性可知其输出功率会发生变化，计算改变后的功率，与改变前比较，如功率增大则继续增加原扰动，如果功率变小则改变原扰动方向，以此实现MPPT控制。软件实现由中央控制器实现，控制由中央控制器给定信号由PWM通过改变占空比实现。
蓄电池最优充电控制及保护。
本方案采用的蓄电池充电策略为，在开始充电时先设定一个最大允许充电电流，C/10(C为电池容量)，然后不断检测蓄电池电流，只要充电电流不超过最大允许充电电流即可，于此同时不断检测蓄电池电压，当电压达到额定电压时，说明已进入过充状态，此时改变最大允许充电电流，改为C/20，并重复以上过程，一直到充电电流达到C/100，说明蓄电池已达到100％充电状态。该方法在不超过最大允许充电电流的前提下，利用MPPT算法使光伏组件向蓄电池输出最大功率，提高了光伏组件的利用率。
当UI检测电路检测到蓄电池达到过充或过放电状态，即断开充电过程或负载，对蓄电池进行保护。
光敏触发电路
中央控制器根据设定的初始值对光敏组件输入信号进行检测，当达到设定初始值时，启动LED驱动电路，对LED光源进行驱动。
负载的DC-DC单元
对于直流负载，可直接由蓄电池向负载供电。对于不同要求电压要求的负载，仍采用Cuk斩波电路，通过占空比的调节进行升压或降压变换，以适应不同负载的需要。
本实例的利用铜铟镓硒太阳能光伏玻璃模板驱动LED光源系统，具有结构简单，集成度高，外围电路简单，可靠性高，生产安装成本低，环境污染小，节能减碳效果明显，具有广泛的应用前景。
Claims (3)
1.一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统，其特征在于包括与单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板(1)连接的中央控制器单元(2)，中央控制器单元(2)控制连接有蓄电池充放电控制单元(3)和光敏组件(4)，最终由中央控制器(2)通过DC/DC转换器(5)输出连接至LED光源(6)。
2.按照权利要求1所述一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统，其特征在于所述中央控制器单元(2)包括内部所设的充放电控制系统(2-1)、蓄电池保护系统(2-2)以及最大功率跟踪系统(2-3)。
3.按照权利要求1所述一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的LED光源系统，其特征在于所述蓄电池充放电控制单元(3)包括蓄电池组(3-1)，蓄电池组(3-1)的一端通过DC/DC变换器(3-2)与铜铟镓硒薄膜太阳能光伏玻璃板(1)连接，另一端由中央控制器单元(2)的蓄电池保护系统(2-2)以及充放电控制系统(2-1)分别通过UI检测电路以及充放电电路与蓄电池组(3-1)相连通，同时中央控制器单元(2)的最大功率跟踪系统(2-3)通过PWM控制器与DC/DC变换器(3-2)连通。
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| CN 201020699279 CN201957300U (zh) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | 一种基于单晶硅多晶硅铜铟镓硒太阳能玻璃模板驱动的led光源系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103346601A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-10-09 | 北京奥博泰科技有限公司 | 一种可自发电及蓄电的平板式集成led灯 |
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- 2010-12-30 CN CN 201020699279 patent/CN201957300U/zh not_active Expired - Fee Related
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