离网型风光互补路灯照明系统蓄电池充电控制研究

风光互补离网型技术方案

一、工程概况：本工程为淮南206国道交通灯专用离网型风光互补发电项目，采用10KW多晶硅电池组件加2KW风力发电机，32节12V120AH铅酸免维护蓄电池,3kw逆变器.负载为1.5KW交通信号灯交通信号灯为全天24小时运行，另有部分交通补光灯，晚上工作。

安装位置为206国道路户外地面上,蓄电池及逆变器等设备以户外柜的型式装在光伏板阵列的下面。

二、主要技术参数：1)工程位置：安徽省淮南市，地理位置：位于北纬32度65分、东经117度05分。

2)环境温度：年平均气温15.7℃。

3)日照小时数：年平均日照数为2184h。

4)太阳能组件：共36片275Wp多晶硅组件。

、光伏控制器，离网逆变器等组成。

三、设计依据：建设单位提供的设计任务书及相关设计要求；经建设单位审查同意的初步设计文件及审核意见；《太阳能光伏能源系统术语》 GB2297-89《地面用太阳能电池标定的一般规定》GB6497-1986《地面用太阳能电池电性能测试方法》GB6495-86《陆地用太阳能电池组件总规范》GB/T14007-92《太阳能电池组件参数测量方法》GB/T14009-92《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》GB/T18479-2001《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008《低压配电设计规范》GB50054-2011《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《供配电系统设计规范》GB 50052-2009《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010(2010版)GB/T20321-2006离网型风能、太阳能发电系统用逆变器，第1部分：技术条件、第2部分：试验方法；IEC 61427-1-2013太阳光伏能系统用蓄电池和蓄电池组。

一般要求和试验方法。

第1部分：光伏离网应用其它相关的国家、地方规范和标准相关专业提供的工程设计资料及咨询单位相关意见和建议四、设计方案：(一)用电负荷计算：本项目中白天负载为1.5KW按12时的用电量为18kWh;晚上的负载为2KW,则12小时的用电量为24kWh，全天用电量为42kWh(二)光伏组件及风力发电机计算：按照江淮地区日均6小时的等效光照时间(注：日照时间是指平均日峰值日照小时数);温度变化、线路损耗、逆变器转换效率等因素造成的损耗系数为75%,组件功率:42kWh/6h/0.75=9.3kW,根据光伏板的实际规格，选取36块275W光伏板，合计容量9.9KWP（三）储能电池的计算本项目拟定蓄电池为32节12V120AH蓄电池，合计存贮量为46kWH,考虑到低温（-5℃）对电池的影响，取0.8系数，实际可放容量为36.8KWH,满足晚上2KW12小时,另加白天8小时的用电量。

基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计

基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计摘要：大部分道路路灯采用恒亮照明方式，造成严重的浪费，本设计通过调节PWM占空比来调节LED亮度的调节，根据需要调节路灯的亮度。

本设计对路灯进行智能控制及节能研究有着积极的意义。

关键词：风光互补，LED 智能路灯，单片机引言风能和太阳能是可再生的绿色能源，各国为进行研究和利用都投入了巨额资金。

嘉兴市位于杭嘉湖平原的中心地带，而且冬夏季风交替显著，季风特征明显，风力资源丰富。

因此高校路灯智能调节亮度并采用风光互补LED节能路灯一种非常好的节能方案。

1控制系统整体方案本设计包括风光互补和LED亮度智能调节，两系统共用一个控制器，风光互补系统主要是将太阳能和风能进行有效结合，并且把电能存储在蓄电池中，通过控制蓄电池实现对LED路灯的供电时间和亮度控制。

同时加入市电接入，保证LED路灯的正常使用。

2节能道路路灯系统结构在风光互补系统种，白天主要是风力和太阳能光伏同时发电，这时系统的电能来自于太阳能光伏板和风机产生的电能；夜间，太阳能光伏板无法发电，因此主要依靠风机进行发电。

本设计对电能的存储使用蓄电池存储，并对路灯进行供电。

控制器是系统中最重要的，它决定了整个系统的性能的优劣，它的功能是对电能进行管理以及控制。

系统结构框图如图1所示。

图1系统结构框图3节能道路路灯控制系统设计3.1智能控制器硬件电路设计智能控制器的设计是本课题的重点。

控制器的设计方案直接影响着系统的整体性能。

根据系统的特点，智能控制器使用单片机STC89C52RC来实现，该单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰的优点，在8位单片机中性能优异。

3.2光信号采集模块设计在本设计方案中，如果出现阴雨天气，光照强度不足需要自动开启路灯，是根据光信号采集模块来对外界光照强度进行判断，本设计使用光敏电阻作为传感器。

光敏电阻的阻值随着外界光照强度的变化而变化，使得采集的电流大小发生改变，采用LM358作为运算放大器对电路中的电流进行放大，在通过A/D转换器将电信号传回到单片机之后，控制器通过判断电信号阈值来决定是否打开还是关闭路灯。

风光互补系统中蓄电池充放电控制技术研究

风光互补系统中蓄电池充放电控制技术研究随着可再生能源的快速发展，风光互补系统已经成为一种广泛应用的能源供应模式。

在这种系统中，风能和光能被同时利用，通过互补的方式来提供稳定的电力供应。

然而，由于风能和光能都具有不稳定性和间歇性，如何有效地控制蓄电池的充放电过程成为了一个关键问题。

蓄电池充放电控制技术是风光互补系统中的核心技术之一，它主要通过控制蓄电池的充电和放电过程，来实现能量的平衡和稳定的电力供应。

在系统中，风能和光能的输出被用来充电蓄电池，而在风能和光能不足时，蓄电池则被用来提供电力。

因此，蓄电池的充放电控制技术直接影响到风光互补系统的性能和效率。

目前，常用的蓄电池充放电控制技术包括最大功率点追踪（MPPT）和能量管理系统（EMS）。

最大功率点追踪技术能够根据风能和光能的变化，实时调整蓄电池的充电电流和放电电流，以最大化能量的采集和利用效率。

能量管理系统则通过监测系统中能量的输入和输出，根据实时的需求来控制蓄电池的充放电过程，以确保系统的稳定运行。

然而，目前的蓄电池充放电控制技术还存在一些问题。

首先，MPPT技术对风能和光能的变化响应较慢，难以实现对能量的实时调整。

其次，EMS技术在系统运行过程中需要大量的计算和监测，增加了系统的复杂性和成本。

此外，蓄电池的充放电特性和寿命也对控制技术提出了一定的要求。

为了解决这些问题，未来的研究可以从以下几个方面展开：一是改进MPPT技术，提高其对能量变化的响应速度和精度；二是研究新的充放电控制策略，如容量估计和预测控制等，以提高系统的性能和效率；三是探究新型蓄电池材料和结构，提高蓄电池的充放电特性和寿命；四是优化系统的运行策略，通过智能算法和大数据分析等手段，实现系统的自适应和优化控制。

综上所述，蓄电池充放电控制技术在风光互补系统中具有重要的意义。

通过不断的研究和探索，我们可以进一步提高系统的性能和效率，推动风光互补系统的发展和应用。

风光互补路灯的应用研究严伟峰

风光互补路灯的应用研究严伟峰摘要:照明节电是节能的重要方面，新能源在路灯中的应用是未来发展的一个趋势，其中，风光互补路灯就是一种可再生能源发电的路灯。

为此，本文介绍了风光互补路灯系统的结构原理，对其实际应用可行性、与传统路灯对比进行了分析，并结合项目工程实例，对风光互补路灯的实际应用进行了研究。

关键词:风光互补路灯；可行性；对比分析；应用引言随着科技的逐步发展，以及人们环保意识的提高，风光互补路灯得到了广泛的应用。

相较于太阳能与传统路灯，风光互补路灯系统具备了风能和太阳能产品的双重优点，它可以有效利用风能和太阳能在能量及时间上的互补性，通过两者各自的发电装置，在蓄电池中储存能源接而为光源提供电能，具有节能减排、方便管理、运行成本低等优点。

风光互补路灯的出现不仅为全国节能减排创造了非常大的效应，而且也赢得了社会上广泛的关注与认可，具有广阔的应用前景。

1.风光互补路灯的结构原理风光互补路灯通常基于离网型风光互补发电系统照明。

相对于并网型风光互补发电系统，由于离网型风光互补发电系统无需并入电网，少了并网逆变环节，因此，其结构更加简单，主要由电能产生环节、电能变换控制环节和电能存储消耗环节三部分所组成。

其中光伏电池阵列和风力发电机组是系统的电能产生部分，风光互补控制器是系统的电能变换控制部分，蓄电池和负载就是系统的能量存储消耗部分，其系统结构框架图如图1所示。

图1风光互补路灯系统结构框图在太阳能光伏发电部分中，当光伏电池阵列接收到外界光照时，在光伏效应的作用下将光能转化为电能并且产生的是直流电，然后通过控制器对蓄电池进行充电，如果是交流负载还需要通过逆变器将系统发出的直流电转化为交流电对负载进行供电。

风力发电部分涉及由风能———机械能———电能两次能量转换。

当风力机收集到风能时，风能促使风力机旋转并且通过风力机将其转化为机械能，然后由机械能带动发电机将其转化为电能。

风光互补控制器作为风光互补发电系统中的核心部件，在整个系统中发挥着重要作用，风光互补发电系统的运行寿命和稳定性与控制器的性能有着紧密联系，特别是蓄电池的使用寿命。

风光互补路灯系统中蓄电池充电控制策咯

ｔｒｈｒｉｇｃａａｔｒｓｉｓＴｈｏｔｏｔｏｎｒａｅｈｏｕｔｅｓｏｈｈａｇｎｒｃｓｎｕｉｇｅｃａｇｎｈｒｃｅｉｔｃ．ｅｃｎｒｌｍｅｈｄｉｃｅｓｓｔｅｒｂｓｎｓｆｔｅｃｒｉｇｐｏｅｓｉｓｎｙｏｅｌ—ｔｍｅｒｇｌｔｅｃａｇａｎｂｕｚｙｃｎｒｌｍｅｈｎｓ，ｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｄｍｏｓｒｔｆｒａｉｅｕａｉｔｈｒｅｇｉｙｆｚｏｔｏｃａｉｍｔｉｌｔｅｕｔｅｎｔａｅｎｇｈｈｏ
方法的有效性。
快的绿色能源，是许多国家重点发展的新能源技术，其推广应用有利于节能减排和可持续发展。风力发电技术和光伏发电技术的发展，使新能源技术应用于道路照明成为现实，目前风光互补路灯的主要问题是照明可靠性不高，因此影响了风光互补路灯的
摘
要：光互补路灯系统中蓄电池充电面临的主要问题是输入电能不规则变化，法保证高风无
充电效率。因此在分析蓄电池充电特性基础上，用模糊自适应控制策略，现了三阶段充电控采实
制，通过模糊控制机构实时调节充电增益，提高了充电过程的鲁棒性，仿真结果验证了本控制方案的有效性。
ＢｔｒａｇｎｎｒｌｔａｅｙＷｉｄａｄＳｏａｔｅｔＬｇｔＳｙｔｍａｔｙＣｈｒｉｇＣｏｔｏｒｔｇｎｎｌｒＳｒｅｉｈｓｅｅＳ

风光互补供电系统技术研究及应用

摘要：本项目通过风光互补离网型供电系统，以电磁限速保护为主，柔性风轮叶片变形限速为辅，为港航领域供电应用、海岛离网供电应用、交通系统道路照明等系统进行供电。

该系统适用于大面积安装，用电及维护成本等相对较低，且使用时间越长越能体现出该系统的突出性及可靠性，节能减排效果显著。

1.技术概况风光互补供电系统为风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

主要分为离网型和并网型两种形式。

离网型是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。

并网型主要由风力发电机、太阳能电池方阵、智能控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统，将电力并网送入常规电网中。

2.技术原理风光互补供电离网型供电系统技术的主要原理为：风力发电机通过风力带动三片扇叶与永磁发电机作用产生直流电流，通过电缆线进入蓄电池储存，使用时通过变频逆变器将蓄电池内的直流电转化为交流电输出用于办公、生活或照明用电。

太阳能发电是将太阳能转化为电能储存入蓄电池，后蓄电池内直流电经逆变器转化为交流电供办公、生活或照明用电。

风光互补并网型供电系统包括光伏系统、风电系统、风光互补并网控制逆变系统等几个主要部分。

光伏系统主要包括：光伏阵列和DC/DC 转换器，其中DC/DC 转换器用于配光伏阵列和直流母线电压，以实现最大功率跟踪。

风电系统主要包括：风力发电机和发电机AC/DC 转换器，其中AC/DC 转换器用于发电机发出的交流电转换成直流电并实现和直流母线之间的电压匹配，同时实现最大功率跟踪。

风光互补并网控制逆变系统综合了风机及光伏的控制系统，通过DC/（AC）-DC-AC 的电流转换功能最终实现并网发电。

风光互补供电系统的技术核心是小型风力发电机，系统流程见图1。

江苏江阴港港口集团股份有限公司已实施了62套HY-400 等型号的风光互补离网型供电系统，主要分布在办公区域、港区道路、码头引桥、港区监控等区域内。

风光互补发电系统应用于路灯照明

风光互补发电系统应用于路灯照明1.前言随着化石能源的扩大利用，有限的化石能源终将耗尽，而燃烧化石能源后的排放带来的环境污染问题日益受到各国政府的重视并正想法遏制污染。

我们知道，对于治理化石能源燃烧后的烟气排放，已取得一些效果，但治理过程，本身又是一个逆环境工程，即耗能工程，可以说环境治理过程又是一个污染过程。

联合国《京都议定书》签订后，世界各国相继将发展新能源列为重要目标，最近几年风能、太阳能等新能源的飞速发展正是得益于各国政府的大力推广。

新能源主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。

有关研究显示：照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费；全球可利用的风能资源为200亿千瓦，约是可利用水力资源的10倍。

如果利用1%的风能能量，可产生世界现有发电总量8%～9%的电量。

近几年国内风力发电和太阳能发电发展非常迅猛，风能和太阳能将是今后替代能源主流。

新能源太阳能和风能已经逐渐走入我们寻常的生活。

风光互补路灯照明系统正是新能源利用的一个典型，本文将介绍某项目中风光互补技术利用的一些情况。

2.技术特点本项目中对风能和太阳能的利用主要考虑采用示范性的风光互补路灯照明系统，解决公共区域行车道的照明。

风光互补发电系统是将太阳能和风能转化为电能的应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。

风光互补路灯系统主要由风力发电机、太阳能电池板、风光互补路灯控制器、风光互补专用蓄电池与LED风光互补路灯光源几个主要部件和灯杆，太阳能电池板支架等相关配件组合而成。

风能因空气流做功产生能量，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电风力发电。

太阳能电池板将太阳辐射能力转换为电能完成风-电；光-电的转换，并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。

离网型风光互补系统蓄电池充电控制研究

通德电潦梭】．－：
２１年１２０１月５日第２卷第１８期
ＴｅｅｏＰｏｒＴｅｈｏｏｙｌｃｍｗｅｃｎｌｇＪｎ２ａ．５，２１，Ｖｏ．２．０１１８Ｎｏ１
文பைடு நூலகம் 编号：０９３６（０－０６０１０ —６４２１）０２ —３１
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