基于雙向變換技術(shù)的光伏LED照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)典型測(cè)試時(shí)刻，系統(tǒng)采用的充電方式分別為：9：00～15：00時(shí)刻，充電方式均為MPPT；16：00時(shí)刻，充電方式為CV；17：00時(shí)刻，充電方式為VF，蓄電池初始荷電狀態(tài)SOC為70％。MPPT算法和CV算法數(shù)據(jù)對(duì)比如表1所示。由于U基本相同，所以表中僅列出兩種算法充電電流，且列出的整點(diǎn)時(shí)刻數(shù)據(jù)實(shí)為一段時(shí)間內(nèi)的平均值。數(shù)據(jù)顯示，采用MPPT算法充電較采用CV算法太陽(yáng)能電池的利用率平均提高了15．85％。

光伏LED恒流驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)目標(biāo)是當(dāng)U或環(huán)境溫度變化時(shí)流過(guò)LED支路的電流恒定。由圖4可見(jiàn)，當(dāng)U下降時(shí)，流過(guò)LED的支路電流近似為一條直線(xiàn)，幾乎沒(méi)有紋波存在。進(jìn)一步測(cè)試表明，當(dāng)U升高或環(huán)境溫度改變時(shí)輸出電流均無(wú)明顯變化，表明所設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路恒流效果好。

6 結(jié)論
針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中將蓄電池充電電路和LED驅(qū)動(dòng)電路分開(kāi)設(shè)置所帶來(lái)的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于Zeta／Sepic雙向變換器的獨(dú)立光伏LED照明系統(tǒng)。提出一種充電控制算法，既能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池的MPPT，又能滿(mǎn)足蓄電池電壓限制條件和浮充特性。設(shè)計(jì)了一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，采用Sepic變換器為主電路，以高亮LED驅(qū)動(dòng)芯片HV9930為控制芯片，用以保證LED照明設(shè)備可靠穩(wěn)定工作。根據(jù)計(jì)算參數(shù)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。測(cè)試表明，充電控制器可以根據(jù)蓄電池狀態(tài)準(zhǔn)確地在MPPT、恒壓、浮充算法之間切換，MPPT充電比恒壓充電的充電效率提高約16％。LED驅(qū)動(dòng)電路能夠克服蓄電池電壓和環(huán)境溫度的變化，保持輸出電流恒定。總之，所設(shè)計(jì)的光伏LED照明系統(tǒng)控制器實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的有效利用，延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命，保證了LED可靠穩(wěn)定工作。