太阳能LED路灯混合储能电源能量管理研究.pdf

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1、第50卷第11期电力电子技术Vo1．50，No．I12016年11月PowerElectronicsNovember2O16太阳能LED路灯混合储能电源能量管理研究闰晓金，肖成，杨晓冬，刘倩(北华航天工业学院，电子与控制工程学院，河北廊坊065000)摘要：根据电池板、蓄电池和超级电容器三者能量的转换关系。分析了太阳能发光二极管(LED)路灯混合储能电源的4种工作模态，并研究了一种能量管理策略。使超级电容器组工作在充电和放电的循环状态，减少蓄电池的循环充电次数，并以恒流放电，实现超级电容器与蓄电池之间能量的无

2、缝转换。对蓄电池和超级电容器能量转换用可升降压DC／DC变换器模拟仿真，并通过搭建实验平台进行验证，结果表明，在太阳能LED路灯全工况下，能量管理策略能有效控制太阳能LED路灯混合储能电源能量的转换，优化了蓄电池的工作状态。关键词：发光二极管；混合储能；能量管理中图分类号：TN312+．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)11-0097—04ResearchonEnergyManagementforHybridEnergyStorageofSolarLEDStreetlightYANXia

3、o-jin，XIAOCheng，YANGXiao—dong，LIUQian(Ⅳ0砒ChinaInstituteofAerospaceEngineering，Langfang065000，China)Abstract：Fourkindsofmodesforhybridenergystorageofsolarlight-emittingdiode(LED)streeflightareanalyzedandaimedatstudyinganenergymanagementstrategyaccordingtothe

4、energyconversionrelationshipofphotovoltaic，batteryandultracapacitor．Thestrategymakesultracapacitorworkinthecycleofcharginganddischargingstate，re-ducesthecyclechargingtimesofbatteryandrealizestheseamlesstransitionofenergybetweenultracapacitorandbatterywithco

5、nstant—currentdischarge．TheenergyconversionbetweenultracapacitorandbatteryissimulatedwiththeBuck-BoostDC／DCconverter，bybuildingtheexperimentalplatformtoverify，itisshowedintheexperimentthatenergymanagementstrategycanbeefectivetocontroltheenergyconversionofhy

6、bridenergystorageandoptimizetheworkingstatusofbatteryunderthewholeworkingconditionofsolarLEDstreeflight．Keywords：light-emittingdiode；hybridenergystorage；energymanagementFoundationProject：SupportedbyCoHegesandUniversitiesinHebeiProvinceScienceandTechnologyRe

7、searchProject(No．QN2015103，QN2016104)1引言在实际应用中太阳能电池板的输出功率极易受到外界环境的影响，故必须要合理管理太阳能太阳能LED路灯的能源储存大多来自各种LED路灯混合储能电源的能量转换。以提高储能蓄电池，由于其特殊的工作环境和过程，往往使蓄系统的比能量，改善蓄电池的充放电性能，延长其电池过早失效或容量损失，提高了成本，限制了其使用寿命。提高太阳能LED路灯的经济性能。大规模应用。超级电容器作为一种新型储能元件，几乎没有循环充放电限制。温度范围宽、充电效率2混合储能

8、电源结构高、充电快速。但其比能量低，一般为铅酸蓄电池太阳能LED路灯采用超级电容与蓄电池混的20％左右。不易大容量储能[1]。将超级电容与蓄合储能。较采用超级电容储能或蓄电池单独储电池构成混合储能电源。发挥蓄电池比能量大和能，有更大的优势。其可提高超级电容的比能量，超级电容比功率大、寿命长等优势，将大大提高太解决蓄电池频繁小循环充电，及使用寿命短的问阳能LED路灯储能系统的性能[2]。题。另外，超级