本發(fā)明涉及l(fā)ed照明技術(shù),特別涉及多源儲(chǔ)能直流led照明系統(tǒng)。
背景技術(shù):
通常led照明系統(tǒng)由交流電網(wǎng)供電,其工作原理為驅(qū)動(dòng)電源把交流電轉(zhuǎn)換為直流電,然后驅(qū)動(dòng)led燈珠發(fā)光。led照明具有綠色節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),同等流明照度條件下,比常規(guī)燈泡具有更低的功率損耗。但是,傳統(tǒng)交流led照明系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電源一般集成在燈具內(nèi)部,電源具有一定量的功率損耗,會(huì)導(dǎo)致功率器件發(fā)熱,而燈具的散熱通風(fēng)不好,因此驅(qū)動(dòng)電源長(zhǎng)期發(fā)熱將導(dǎo)致led燈具的工作壽命降低。另外,交流電接入led燈具中,燈具內(nèi)部需要配置多種安全措施以符合安全規(guī)范,同時(shí)交流電系統(tǒng)也將增大人身觸電的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)以上缺陷,本發(fā)明目的如何提高新能源的利用率,提供一種安全的適合直流供電設(shè)備,特別是led供電的供電系統(tǒng)。
為了解決以上問(wèn)題本發(fā)明提出了種多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于led照明系統(tǒng)的母線采用直流母線,系統(tǒng)至少還包括能量控制器、蓄電池、和至少一種新能源發(fā)電機(jī),交流母線通過(guò)交流-直流變換器與直流母線相連接;所述蓄電池通過(guò)直流-直流變換器和直流-直流充電器與直流母線相連接;所述新能源發(fā)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)直流變換器與直流母線相連接相連接,蓄電池、交流-直流變換器和轉(zhuǎn)直流變換器都與能量控制器相連接,能量控制器監(jiān)控新能源發(fā)電機(jī)工作狀態(tài),控制新能源發(fā)電機(jī)優(yōu)先給直流母線供電,當(dāng)新能源發(fā)電機(jī)輸出功率大于直流母線的負(fù)載功率,控制直流-直流充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;當(dāng)新能源發(fā)電機(jī)輸出功率小于直流母線的負(fù)載功率,則控制交流-直流變換器實(shí)現(xiàn)交流母線對(duì)直流母線進(jìn)行補(bǔ)充供電或者控制直流-直流變換器實(shí)現(xiàn)蓄電池對(duì)直流母線進(jìn)行補(bǔ)充供電。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于所述的新能源發(fā)電機(jī)為風(fēng)能發(fā)電機(jī)和\或光伏發(fā)電機(jī);所述風(fēng)能發(fā)電機(jī)通過(guò)交流-直流變換器與直流母線相連接;所述光伏發(fā)電機(jī)通過(guò)直流-直流變換器與直流母線相連接。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于還包括柴油發(fā)電機(jī),所述柴油發(fā)電機(jī)通過(guò)與交流母線相連接,之間設(shè)有開關(guān)sw2,所述交流電網(wǎng)與交流母線之間設(shè)有開關(guān)sw1,所述開關(guān)sw1和所述開關(guān)sw2互補(bǔ)工作。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于直流母線與交流母線之間還設(shè)有直流-交流逆變器,直流-交流逆變器與能量控制器相連接,能量控制器檢測(cè)到新能源發(fā)電機(jī)輸出功率大于直流母線的負(fù)載功率時(shí)控制將多余的電能通過(guò)直流-交流逆變器給交流母線供電或者通過(guò)控制直流-直流充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于所述交流-直流變換器上還包括功率因數(shù)校正電路。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于所述直流-交流逆變器為隔離方式或非隔離方式。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于所述的直流-直流變換器和直流-直流充電器為隔離型直流功率變換器或非隔離型直流功率變換器。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于所述直流-直流變換器和交流-直流變換器都獨(dú)立工作,分別實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤功能。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于采用雙向直流-直流變換器替代用于連接蓄電池與直流母線之間的直流-直流充電器與直流-直流變換器;采用雙向直流-交流逆變器替換用于連接交流母線與直流母線之間的交流-直流變換器與直流-交流逆變器。
所述的多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng),其特征在于所述蓄電池直接連接在直流母線上。
本發(fā)明通過(guò)增加存能單元調(diào)整不同時(shí)間段的負(fù)載,實(shí)現(xiàn)有效利用新能源,同時(shí)突破傳統(tǒng)的交流供電,直接通過(guò)直流給直流設(shè)備進(jìn)行供電,特別是led照明,有效的簡(jiǎn)化了照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提高led壽命,同時(shí)降低了用電風(fēng)險(xiǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng)的一種實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提出的是led照明系統(tǒng),并不代表負(fù)載都為led,本照明系統(tǒng)的直流母線為任意的直流供電設(shè)備供電。
圖1是多儲(chǔ)能led照明系統(tǒng)的一種實(shí)施例示意圖,led照明系統(tǒng)的母線采用直流母線,系統(tǒng)至少還包括能量控制器、蓄電池、風(fēng)能發(fā)電機(jī)和光伏發(fā)電機(jī),交流母線通過(guò)交流-直流變換器與直流母線相連接;蓄電池通過(guò)直流-直流變換器和直流-直流充電器與直流母線相連接;風(fēng)能發(fā)電機(jī)通過(guò)交流-直流變換器與直流母線相連接;所述光伏發(fā)電機(jī)通過(guò)直流-直流變換器與直流母線相連接,蓄電池、交流-直流變換器、直流-直流變換器、直流-直流充電器和直流-交流逆變器都與能量控制器相連接,能量控制器監(jiān)控新能源發(fā)電機(jī)工作狀態(tài),控制新能源發(fā)電機(jī)風(fēng)能發(fā)電機(jī)和\或光伏發(fā)電機(jī)優(yōu)先給直流母線供電,能量控制器檢測(cè)到新能源發(fā)電機(jī)輸出功率大于直流母線的負(fù)載功率時(shí)控制將多余的電能通過(guò)直流-交流逆變器給交流母線供電或者通過(guò)控制直流-直流充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;當(dāng)新能源發(fā)電機(jī)輸出功率小于直流母線的負(fù)載功率,則控制交流-直流變換器實(shí)現(xiàn)交流母線對(duì)直流母線進(jìn)行補(bǔ)充供電或者控制直流-直流變換器實(shí)現(xiàn)蓄電池對(duì)直流母線進(jìn)行補(bǔ)充供電。
多源儲(chǔ)能led照明系統(tǒng)包含的工作方式有:直流-直流變換器把變化的太陽(yáng)能光伏能量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電,并且實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤mppt,接至直流母線上;交流-直流變換器把變化的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電,并且實(shí)現(xiàn)mppt,接至直流母線上;另一個(gè)交流-直流變換器把公共電網(wǎng)、或柴油發(fā)電機(jī)的交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電,也接至直流母線上;直流母線通過(guò)另一個(gè)直流-直流充電器給蓄電池充電,另一個(gè)直流-直流變換器把蓄電池多余能量釋放至直流母線上;另外使用一個(gè)直流-交流逆變器把直流母線上的多余能量釋放至交流電網(wǎng);交流電網(wǎng)與柴油發(fā)電機(jī)不能同時(shí)工作,因此使用了開關(guān)sw1和開關(guān)sw2實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)工作;交流供電的電器設(shè)備由交流電網(wǎng)、或柴油發(fā)電機(jī)供電,led照明及其他直流供電的電器設(shè)備由直流母線供電。系統(tǒng)中還包含的核心設(shè)備:能量控制器,其工作原理如下:
光伏電池或風(fēng)能等新能源的輸出能量分別經(jīng)過(guò)直流-直流變換器、交流-直流變換器后傳輸?shù)街绷髂妇€,優(yōu)先給直流led照明及其他直流供電的電器設(shè)備供電,通過(guò)直流-直流充電器把多余的能量給蓄電池充電,把多余的能量存儲(chǔ)在蓄電池中;或者通過(guò)直流-交流逆變器把多余的能量實(shí)現(xiàn)交流并網(wǎng)發(fā)電,把多余的能量并入交流電網(wǎng)中。如果新能源的能量不足時(shí),交流電網(wǎng)通過(guò)交流-直流變換器后把能量傳輸?shù)街绷髂妇€,優(yōu)先給直流led照明及其他直流供電的電器設(shè)備供電,把多余的能量通過(guò)直流-直流充電器給蓄電池充電。如果公共交流電網(wǎng)斷電時(shí),開關(guān)sw1斷開、開關(guān)sw2閉合,交流能量由柴油發(fā)電機(jī)提供,開關(guān)sw1、開關(guān)sw2互補(bǔ)工作。能量控制器與交流電網(wǎng)、柴油發(fā)電機(jī)、及各個(gè)變換器具有通訊與監(jiān)控,接收各種電信號(hào),同時(shí)也可對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行控制。開關(guān)sw1和開關(guān)sw2也可以設(shè)置在其它位置,只要可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流供電系統(tǒng)與柴油發(fā)電機(jī)互補(bǔ)供電。
由于通過(guò)多個(gè)蓄電池串聯(lián)以實(shí)現(xiàn)不同的直流電壓,因此蓄電池可以直掛在直流母線上而構(gòu)成經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)。可以省掉給蓄電池充電的直流-直流充電器、及給蓄電池放電的直流-直流變換器。
直流-交流逆變器,可以是隔離方式,也可以是非隔離方式,如全橋、半橋等;直流-直流變換器及直流-直流充電器,可以是非隔離型的boost、buck、或buck/boost變換器,也可是隔離型的直流功率變換器,如全橋、半橋、反激、正激等變換器;交流-直流變換器實(shí)現(xiàn)交直流整流功能,可以在直流-直流變換器基礎(chǔ)上增加功率因數(shù)校正電路。
以上所揭露的僅為本發(fā)明一種實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來(lái)限定本之權(quán)利范圍,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程,并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。