偏远山区专用的风光互补路灯电路控制系统

偏僻山区农村等区域，由于电力缺少，乡下路途上几乎没有安装路灯，对居民晚间出行十分不利。风能与太阳能在发电方面的使用逐步成熟起来，风光互补路灯发电体系的并网使用又将其工业技术向前推进了一 步。偏僻山区、农村等区域空气污染较小、建筑物遮 挡较少、地势空旷、太阳能风能的较充足，因而可充沛 考虑采用风景资源，安装风光互补路灯来改进居民生 活环境 。 

体系各部分作业过程为：操控器检测光伏电池的 输出电压、输出电流，并依据光伏阵列的输出的电压、 电流值计算光伏阵列输出的最大功率点，经过 MPPT 算法操控 DC/DC 电路，使 DC/DC 输出电压一直高于 蓄电池当时电压，然后进步蓄电池的充电效率；当光伏电池体系输出的电压、电流不正常或出现毛病时， 堵截光伏发电体系，对其进行毛病维护。 

       操控器依据检测的风速巨细，发动风机发电体系， 风机输出的三相沟通电压经过不可控整流滤波输出。 操控器检测该输出电压、输出电流值后，依据蓄电池 的电压情况，为蓄电池提供合适的充电电压；当蓄电 池已充满，而风机沟通输出电压过高时，操控器发动 卸载电路，对风机进行维护。当出现强风超出风机风 速要求时，风机自动刹车，操控器堵截风机发电体系， 直至风速正常。 操控器对蓄电池进行办理，经过巡测蓄电池的电 压、电流、温度情况，操控蓄电池充放电，并对蓄电 池进行过充、过放维护等。 体系操控电路 风景互补路灯操控体系电路主要分为光伏发电、 风力电机发电、蓄电池办理、LED 电流操控四部分， 各部分的电路及操控办法如下。光伏发电 变换电路 光伏发电存在的问题是，光伏电池的输出特性受 外界环境影响较大，电池表面温度和日照强度的改动 都可以导致输出特性发作较大的改动。

光伏电池在 一个既定的温度和光照强度下会在一个特定的作业点到达最大输出功率，这个作业点就叫做最大功率点 (Maximum Power Point)。不过，由于太阳能电池的输 出特性是杂乱的非线性方式，因而难以确定其数学模 型，也就无法用解析法求得最大功率。为了使电池充 电过程中总是作业在最大功率点，最大功率点跟踪 (Maximum Power Point Tracking，简称 MPPT) 技术应 运而生。它在光伏电池和蓄电池之间参加最大功率跟 踪环节，既可以跟踪光伏阵列的最大输出功率，又可 以输出稳定的电压对蓄电池进行充电，其目的就是使 太阳能电池板在环境发作改动时仍然能敏捷调整它的 作业点保持在最大功率点。规划的具有最大功率跟 踪功能的体系主电路如图 2 所示。 

主电路的作业原理是：操控器经过检测主回路电 压、电流，计算出太阳能电池的输出功率，并依据采 样的电压、电流值，结合 MPPT 算法输出一个脉宽调 制信号，经过改动 MOSFET 的开关的占空比，到达 BUCK 电路的升降压操控，然后到达最大功率输出， 保证给蓄电池稳定地充电。