專利名稱：一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的led光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板發(fā)電及控制LED 光源系統(tǒng)，屬于光電轉(zhuǎn)換和電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單晶硅多晶硅銅銦鎵硒光伏材料成本低，制造過程對環(huán)境污染小，在光伏發(fā)明領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間，LED光源屬于新型綠色環(huán)保光源，耗電少，光污染小，是國家大力提倡的新型光源。以單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃板驅(qū)動LED光源，可以大幅節(jié)約常規(guī)電力和電纜的消耗，具有顯著的減碳效果，現(xiàn)有技術(shù)中尚未出現(xiàn)利用單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、高效節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小，光電轉(zhuǎn)換效率高的單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)，其特殊之處在于包括與單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板1連接的中央控制器單元2，中央控制器單元控制連接有蓄電池充放電控制單元3和光敏組件4，最終由中央控制器2通過DC/ DC轉(zhuǎn)換器5輸出連接至LED光源6 ；所述中央控制器單元2包括內(nèi)部所設(shè)的充放電控制系統(tǒng)2-1、蓄電池保護(hù)系統(tǒng)2-2 以及最大功率跟蹤系統(tǒng)2-3 ；所述蓄電池充放電控制單元3包括蓄電池組3-1，蓄電池組3-1的一端通過DC/DC 變換器3-2與銅銦鎵硒薄膜太陽能光伏玻璃板1連接，另一端由中央控制器單元2的蓄電池保護(hù)系統(tǒng)2-2以及充放電控制系統(tǒng)2-1分別通過UI檢測電路以及充放電電路與蓄電池組3-1相連通，同時中央控制器單元2的最大功率跟蹤系統(tǒng)2-3通過PWM控制器與DC/DC 變換器3-2連通。本實用新型的一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)，具有生產(chǎn)成本低，環(huán)境污染小，光電轉(zhuǎn)換率高的優(yōu)勢，具有廣泛的應(yīng)用前景。

圖1 本實用新型一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)。圖2 蓄電池充放電控制單元結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖給出本實用新型的具體實施方式
，用來對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)，包括與單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板1連接的中央控制器單元2，中央控制器單元控制連接有蓄電池充放電控制單元3和光敏組件4，最終由中央控制器2通過DC/DC轉(zhuǎn)換器5輸出連接至LED光源6 ；中央控制器單元2包括內(nèi)部所設(shè)的充放電控制系統(tǒng)2-1、蓄電池保護(hù)系統(tǒng)2-2以及最大功率跟蹤系統(tǒng)2-3 ；蓄電池充放電控制單元3包括蓄電池組3-1，蓄電池組 3-1的一端通過DC/DC變換器3-2與銅銦鎵硒薄膜太陽能光伏玻璃板1連接，另一端由中央控制器單元2的蓄電池保護(hù)系統(tǒng)2-2以及充放電控制系統(tǒng)2-1分別通過UI檢測電路以及充放電電路與蓄電池組3-1相連通，同時中央控制器單元2的最大功率跟蹤系統(tǒng)2-3通過 PWM控制器與DC/DC變換器3-2連通。本實用新型將光能轉(zhuǎn)化為電能，中央控制器通過最大功率的計算，給蓄電池充電， 并對蓄電池進(jìn)行過充或欠充保護(hù)，并接受光敏器件的信號決定是否驅(qū)動LED光源，DC/DC轉(zhuǎn)換器對蓄電池輸出進(jìn)行變換適應(yīng)不同的LED光源驅(qū)動。蓄電池充放電控制單元在不同的溫度和光輻射強(qiáng)度下，銅銦鎵硒薄膜太陽能光伏玻璃模板輸出的最大功率點MPPOiiaximum power point)是不同的，在一定的溫度和輻射強(qiáng)度下，其MPP是唯一的， 本方案采用由中央控制器控制的DC-DC變換器作為光伏玻璃模板和蓄電池之間的接口電路，一是實現(xiàn)MPPT(maximumpower point tracking)最大功率點跟蹤；二是實現(xiàn)對蓄電池的最優(yōu)充電控制；三是對蓄電池進(jìn)行有效保護(hù)。DC-DC基本電路由于銅銦鎵硒光伏模板輸出電壓波動較大，Cuk電路同時具有升壓和降壓功能，將 Cuk電路用于電壓控制器，可以在較大電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)MPPT算法控制。由中央控制器根據(jù) MPPT的需要輸出控制信號，控制晶閘管的關(guān)斷，實現(xiàn)PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制。MPPT最大功率點跟蹤。本方案采用“功率擾動法”實施最大功率點跟蹤。即先測量當(dāng)前光伏組件的輸出電壓和電流，計算出功率。然后在原輸出電壓的基礎(chǔ)上增加一個小電壓分量(或稱擾動)， 由光伏模塊I-U特性可知其輸出功率會發(fā)生變化，計算改變后的功率，與改變前比較，如功率增大則繼續(xù)增加原擾動，如果功率變小則改變原擾動方向，以此實現(xiàn)MPPT控制。軟件實現(xiàn)由中央控制器實現(xiàn)，控制由中央控制器給定信號由PWM通過改變占空比實現(xiàn)。蓄電池最優(yōu)充電控制及保護(hù)。本方案采用的蓄電池充電策略為，在開始充電時先設(shè)定一個最大允許充電電流， C/10 (C為電池容量)，然后不斷檢測蓄電池電流，只要充電電流不超過最大允許充電電流即可，于此同時不斷檢測蓄電池電壓，當(dāng)電壓達(dá)到額定電壓時，說明已進(jìn)入過充狀態(tài)，此時改變最大允許充電電流，改為C/20，并重復(fù)以上過程，一直到充電電流達(dá)到C/100，說明蓄電池已達(dá)到100%充電狀態(tài)。該方法在不超過最大允許充電電流的前提下，利用MPPT算法使光伏組件向蓄電池輸出最大功率，提高了光伏組件的利用率。當(dāng)UI檢測電路檢測到蓄電池達(dá)到過充或過放電狀態(tài)，即斷開充電過程或負(fù)載，對蓄電池進(jìn)行保護(hù)。[0023]光敏觸發(fā)電路中央控制器根據(jù)設(shè)定的初始值對光敏組件輸入信號進(jìn)行檢測，當(dāng)達(dá)到設(shè)定初始值時，啟動LED驅(qū)動電路，對LED光源進(jìn)行驅(qū)動。負(fù)載的DC-DC單元對于直流負(fù)載，可直接由蓄電池向負(fù)載供電。對于不同要求電壓要求的負(fù)載，仍采用Cuk斬波電路，通過占空比的調(diào)節(jié)進(jìn)行升壓或降壓變換，以適應(yīng)不同負(fù)載的需要。本實例的利用銅銦鎵硒太陽能光伏玻璃模板驅(qū)動LED光源系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單， 集成度高，外圍電路簡單，可靠性高，生產(chǎn)安裝成本低，環(huán)境污染小，節(jié)能減碳效果明顯，具有廣泛的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)，其特征在于包括與單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板(1)連接的中央控制器單元O)，中央控制器單元( 控制連接有蓄電池充放電控制單元C3)和光敏組件G)，最終由中央控制器(2) 通過DC/DC轉(zhuǎn)換器(5)輸出連接至LED光源(6)。
2.按照權(quán)利要求1所述一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制器單元(2)包括內(nèi)部所設(shè)的充放電控制系統(tǒng)0-1)、蓄電池保護(hù)系統(tǒng)0-2)以及最大功率跟蹤系統(tǒng)(2-3)。
3.按照權(quán)利要求1所述一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電池充放電控制單元C3)包括蓄電池組(3-1)，蓄電池組(3-1) 的一端通過DC/DC變換器(3- 與銅銦鎵硒薄膜太陽能光伏玻璃板(1)連接，另一端由中央控制器單元⑵的蓄電池保護(hù)系統(tǒng)0-2)以及充放電控制系統(tǒng)分別通過UI檢測電路以及充放電電路與蓄電池組(3-1)相連通，同時中央控制器單元O)的最大功率跟蹤系統(tǒng)(2-3)通過PWM控制器與DC/DC變換器(3_2)連通。
專利摘要本實用新型涉及一種利用單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板發(fā)電及控制LED光源系統(tǒng)，屬于光電轉(zhuǎn)換和電力電子技術(shù)領(lǐng)域。一種基于單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板驅(qū)動的LED光源系統(tǒng)，其特征在于包括與單晶硅多晶硅銅銦鎵硒太陽能玻璃模板(1)連接的中央控制器單元(2)，中央控制器單元(2)控制連接有蓄電池充放電控制單元(3)和光敏組件(4)，最終由中央控制器(2)通過DC/DC轉(zhuǎn)換器(5)輸出連接至LED光源(6)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，外圍電路簡單，可靠性高，生產(chǎn)安裝成本低，環(huán)境污染小，節(jié)能減碳效果明顯，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號H02J7/00GK201957300SQ201020699279
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張峻, 林建軍 申請人:張峻, 林建軍