[实用新型]一种光伏辅助市电地下空间LED照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED照明供电的装置，尤其是一种LED灯的光伏和市电自动切换供电装置。

背景技术

目前，已有的光伏发电要么作为独立系统给地下空间供电，经典算法需预留3～5个阴雨天的蓄电池容量，而且蓄电池的寿命常由于独立光伏系统的过充、过放而大大缩小，一般光伏组件的寿命厂家保证20年甚至更多，而蓄电池寿命常在2～5年，所以独立光伏系统不仅多备3～5倍的蓄电池而且在整个光伏20年使用周期中需更换蓄电池寿命4～9次，无形大大增加了光伏发电的使用成本。另一条途径是光伏发电后通过逆变器并入电网，再通过电网给地下空间供电，这种直流转交流的效率受许多因素影响而不高，符合并网要求的逆变器价格不菲，更为重要的还要受制于电网公司。以上光伏供电的两条经典途径都存在成本过高、应用难以推广的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的缺点，提供一种地下LED灯的光伏和市电自动切换供电装置。

本实用新型的目的是用下述技术方案实现的：

一种LED灯的光伏和市电自动切换供电装置，包括光伏方阵供电模块和市电直流供电模块，其特征在于，两路供电模块分别接入切换模块，所述切换模块输出端与LED灯群连接，所述切换模块由两个负极连结在一起的参数相同的二极管组成，两个二极管的正极分别接市电供电模块和光伏方阵供电模块的正极，其负极接LED灯群的正极，光伏方阵供电模块和市电供电直流供电模块的负极分别与LED灯群的负极连接。

本实用新型的目的还可以用以下优化的技术方案实现：

一种LED灯的自动切换供电装置，包括光伏方阵供电模块和市电直流供电模块，其特征在于，两路供电模块分别接入切换模块，所述切换模块输出端与LED灯群连接，所述切换模块由两个负极连结在一起的参数相同的二极管组成，两个二极管的正极分别接市电供电模块和光伏方阵供电模块的正极，其负极接LED灯群的正极，光伏方阵供电模块和市电供电直流供电模块的负极分别与LED灯群的负极连接，所述市电供电直流输入设置一个滤波电容。

本实用新型的目的还可以用以下优化的技术方案实现：

一种LED灯的光伏和市电自动切换供电装置，包括光伏方阵供电模块和市电直流供电模块，其特征在于，两路供电模块分别接入切换模块，所述切换模块输出端与LED灯群连接，所述切换模块由两个负极连结在一起的参数相同的二极管组成，两个二极管的正极分别接市电供电模块和光伏方阵供电模块的正极，其负极接LED灯群的正极，光伏方阵供电模块和市电供电直流供电模块的负极分别与LED灯群的负极连接，所述市电供电直流输入设置一个滤波电容，还设置一个整流稳压电路。

本实用新型的有益效果是，既利用免费的光伏电力，节能减排，又克服了储能蓄电池寿命过短、成本过高的缺陷，经济高效，结构简单。

附图说明

图1是本实用新型一种地下LED灯的自动切换供电装置的电路原理图

图2是工作电压与两路输入电压关系图

图1中，10为市电供电模块，其中，11为隔离变压器，12为整流桥堆，13为滤波电容，14为稳压电路；20为切换模块，其中21和22分别为两个并联的的二极管；30光伏方阵供电模块；40为LED灯群，41～4n为LED灯。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步进行说明

在图1中，市电通过隔离变压器11、整流桥堆12、滤波电容13及稳压电路14连接二极管21正极；光伏方阵供电模块30连接二极管22正极；二极管21和22并联后的负极连接到LED群40的正极，给LED灯41、42、...、4n供电，LED群40的负极与市电供电模块10和光伏方阵供电模块的负极连接在一起。其工作过程如下：如图2所示，Y轴是电压值，X轴某天的时间刻度，V1和V2分别是市电供电模块和光伏方阵输出模块的输出电压，V3为LED灯群的工作电压。当V2＞V1时(白天光照充足)，由光伏电池方阵供电模块30通过二极管22给LED灯群40供电，V3电压跟随V2变化而变化(V2由于是光伏发电，其变化范围受限且可预测)；当V2＜V1时(白天光照不足或晚上)，市电通过隔离变压器11、整流桥堆12、滤波电容13及稳压电路14及二极管2给LED灯群40供电，V3电压跟随V1。设计时根据LED灯群40的功率要求确定光伏方阵30供电模块的功率并预测其最大功率点电压V2，目的是尽可能保证光照充足或欠充足情况下最大功率点电压V2在LED灯群40的正常直流工作电压范围(V3-2～V3-1)，保证光伏方阵发电“尽发尽用”原则下确定市电整流稳压后的电压值V1，V1也应设置在(V3-2～V3-1)范围内。

本实用新型解决市电、光伏发电的自动切换问题，所采用的技术方案是：如图1所示，LED灯群40的直流工作电压是V3，其正常工作范围是：V3-1～V3-2；光伏电池31产生的电力通过22供给LED灯群40，当光伏电力不足以提供全部功率时，其电压下降；市电通过11、12、13、14后稳定在预置的直流电压(V1)上，此直流电压V1可通过二极管21给LED灯群40供电，市电替代光伏供电的条件是：V2＜V1；阳光不足的白天或晚上，V2低于V1，市电自动切入供电，阳光充足的白天，V2高于V1；由此实现了市电与光伏发电的自动切换而LED灯群能始终得到正常工作所需的直流电。V1、V2、V3的关系如图2所示，图2的X轴是某天之时间刻度，Y轴是电压值，V3-1、V3-2是LED灯群40的正常直流工作电压的最大值、最小值。