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风光互补路灯照明系统蓄电池充电控制策略研究

上传人:公维磊/马金花/方燕

上传时间: 2012-05-10

浏览次数: 221

作者公维磊/马金花/方燕
单位山东建筑大学热能学院/兖州矿业集团
分类号U491.53
发表刊物山东照明学会照明山东学术论文集
发布时间2010年

  1 引言

  风能和太阳能是两种应用广泛的可再生能源,但其二者存在时间和地理分布上的差异,所以单纯的风能路灯和光伏路灯都抵不上风光互补路灯的可靠性。风光互补路灯即是有效的利用风能及太阳能之间在能量及时间上的互补特性,通过两者各自的发电装置,共同向蓄电池进行充电,为路灯提供独立供电电源的独立供电系统。因此,风光互补发电系统性价比高,适用于独立电源系统。在离网型风光互补发电系统中,铅酸蓄电池作为能源存储模块扮演了重要的角色。蓄电池组在初期投资中占很大比重(约20%左右),在后期的维护费用中蓄电池的成本约占90%,也是整个系统中最薄弱的环节之一。实践经验可知,蓄电池若能避免长时期处在过充、过放状态下工作,那么其使用寿命将会延长3~5 倍,所以研究一套低成本又有智能电源管理的蓄电池充电控制系统具有现实意义。

  2 风光互补路灯系统的组成及工作原理

  风光互补路灯的系统主要由太阳电池组件、微风风力发电机、蓄电池组、灯架、整流器、控制器、灯源组成。系统的工作原理是:在智能控制器的控制下,白天太阳电池组件向蓄电池组充电,同时微风风力发电机只要在风速达到启动风速就可向蓄电池组充电,晚上微风风力发电机和蓄电池组提供电力给高压钠灯,因为控制器有泄电功能,使得它能够在任何条件下(有风、无风、阳光充足或长期阴雨天)都能确保蓄电池组不因过充或过放而被损坏[1]。其组成原理如下图1 所示[1]:

图:风光互补路灯系统原理图

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