混合储能的太阳能LED路灯电源系统设计-论文.pdf

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1、第28卷第2期山东理工大学学报(自然科学版)VoI．28No．22014年3月JournalofShandongUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)Mar．2O14文章编号：1672—6197(2014)02—0018—05混合储能的太阳能LED路灯电源系统设计韩玉莹，李田泽，肖莹莹，陈祥鹏(山东理工大学电气与电子工程学院，山东淄博255091)摘要：针对普通铅酸蓄电池太阳能LED路灯储能系统使用寿命短的问题，提出了一种解决储能系统使用寿命短的新方法：利用磷酸铁锂电池进行储

2、能、超级电容滞环电压比较法对蓄电池充放电过程进行控制．对磷酸铁锂电池太阳能LED路灯控制部分进行了仿真，结果表明：该方法能够在弱光及光强不稳定情况下将扰动信号能量储存在超级电容中，对蓄电池进行充电，有效提高了路灯系统的能量利用率及使用寿命．关键词：光伏发电；混合储能；磷酸铁锂电池；超级电容；太阳能路灯中图分类号：TM615文献标志码：ANewmethodofhybridenergystorageusedinsolarLEDstreetlightsHANYu—ying，LITian—ze，XIAOYing—ying，CHENXi

3、ang—peng(SchoolofElectricalandElectronicEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255091，China)Abstract：Anewmethodwasproposedtosolvetheissuethatservicelifeofenergystoragesys—terninordinarylead—acidbatterysolarIEDstreetlightswasshort．Inthismethod，thebatterycharg

4、inganddischargingprocesswascontrolledusingsupercapacitorshysteresisvoltagecompar—isonmethodandtakinglithiumironphosphatebatteriesasenergystoragesysteminnovatively．Thesimulationresultsofcontrolpartin【ithiumironphosphatebatterysolarIEDstreetlightsre—vealedthatthemetho

5、dcouldstoredisturbancesignalenergyintothesupercapacitorwhenthelightintensitywaslowandunstableandthenchargedthebattery，finallyimprovetheenergyeffi—ciencyandservicelifeofsolarIEDstreetlights．Keywords：photovoltaicpowergeneration；hybridenergystorage；lithiumironphosphate

6、batter—Y；super—capacitor；sola'rLEDstreetlight太阳能路灯因为不需要电网对其供电，在道路次电源之一，广泛应用于交通工具、通讯工具及新能照明系统中得到广泛应用．由于独立太阳能路灯的源发电中_1]．光伏组件输出功率根据天气状况而变部分安装场所较偏远，系统维护困难，因此太阳能路化，这令合理的蓄电池充放电与光伏最大功率跟踪灯的稳定性以及寿命成为制约太阳能路灯应用的关控制之间产生矛盾．光照不足时，若依然对蓄电池进键因素．太阳能路灯系统多采用蓄电池作为蓄能系行充电会导致光伏电池的工作点远离最大功率

7、点，统．磷酸铁锂电池具有工作电压高、工作温度范围降低了光伏组件的发电效率，因此本文采用超级电广、能量密度大、自放电率低、无记忆效应、寿命长、容作为缓冲装置．利用超级电容将一些不稳定的能体积小、绿色无污染等优点，成为了应用最广泛的二量先进行储存，达到一定电压时向蓄电池进行充电，收稿日期：2O13—09—16基金项目：国家自然科学基金资助项目(50807034)；山东省自然科学基金资助项目(ZR2012FIl9)；山东省淄博市科技发展资助项目(2011GGO1116)作者简介：韩玉莹，女，15165334lO4@126．corn；

8、通信作者：李田泽，男，ltzwang@163．CO1TI第2期韩玉莹，等：混合储能的太阳能LED路灯电源系统设计19保证了系统在弱光条件下也具有较高的充电效率，件和温度条件下的一己，特性曲线，如图3所示．由提高了系统的发电效率．图3可以看出，在一定的光照和温度条件下，太阳能电