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CN201000017Y - 一种用超级电容储能的太阳能草坪灯 - Google Patents

一种用超级电容储能的太阳能草坪灯 Download PDF

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CN201000017Y
CN201000017Y CNU2007200662248U CN200720066224U CN201000017Y CN 201000017 Y CN201000017 Y CN 201000017Y CN U2007200662248 U CNU2007200662248 U CN U2007200662248U CN 200720066224 U CN200720066224 U CN 200720066224U CN 201000017 Y CN201000017 Y CN 201000017Y
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CN
China
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circuit
supercapacitor
solar
led
light source
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CNU2007200662248U
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周小丽
刘木清
孙耀杰
袁川
张万路
李文宜
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Fudan University
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Fudan University
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

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Abstract

本实用新型属于照明设备领域，具体涉及一种用超级电容来储能的太阳能草坪灯。该太阳能草坪灯，由太阳能电池板、MPPT控制电路、光控开关电路、防反充控制电路、LED驱动电路、对超级电容和LED光源组成，太阳能电池板依次连接MPPT控制电路和防反充控制电路，对超级电容进行充电，光控开关电路用通过检测太阳能电池板的输出控制LED光源的开、关，LED光源一端联接太阳能电池板，另一端联接超级电容，超级电容联接在防反充控制电路之后，并分别与LED与光源、太阳能电池板相联，光控开关电路与LED驱动电路联接，恒流驱动LED光源。本实用新型无污染、寿命长、性能好，制备简便，可广泛用于各类露天草坪。

Description

一种用超级电容储能的太阳能草坪灯
技术领域
本实用新型属于照明设备领域，具体涉及一种用超级电容来储能的太阳能草坪灯，白天太阳能电池板对超级电容充电，超级电容用来储能，晚上用来给光源供电。
背景技术
目前，太阳能草坪灯中一般都存在寿命不长、灯亮时间短等问题。其原因之一就在于这些太阳能草坪灯大多使用用蓄电池(铅酸蓄电池、镍镉蓄电池等)储存能量，蓄电池寿命较短，充电时间长，铅酸蓄电池一般使用寿命2～3年，频繁充放电或过度充放电都会使蓄电池的寿命大大缩短，同时，由于蓄电池能量密度不高，所以充一次电所能点灯的时间也较短。
实用新型内容
本实用新型的目的是获得一种用超级电容来储能、无污染、寿命长、性能好的太阳能草坪灯。
本实用新型提供了一种采用超级电容储能的太阳能草坪灯，由太阳能电池板、最大功率点跟踪电路即MPPT控制电路、光控开关电路、防反充控制电路、LED驱动电路、对超级电容和LED光源组成。太阳能电池板1依次连接MPPT控制电路2和防反充控制电路4，防反充控制电路4对超级电容6进行充电，光控开关电路3用通过检测太阳能电池板1的输出控制LED光源7的开、关，LED光源7一端联接太阳能电池板1，另一端联接超级电容6，超级电容6联接在防反充控制电路4之后，并分别与LED与光源7、太阳能电池板1相联，光控开关电路3与LED驱动电路5联接，恒流驱动LED光源7。
本实用新型中，所用的超级电容6的规格可以是5-12伏，150法拉。
本实用新型中，各种部件可采用各种常规元件，根据实际需要确定尺寸。例如，采用单晶硅太阳能电池板；采用较高能量比和功率比的超级电容；用单片机加上MPPT算法制成MPPT控制电路；用肖特基二极管制成防反充控制电路；用专用LED驱动芯片制成LED驱动电路：用太阳能电池板作为光敏元件；用单片机进行采集控制，制成光控开关电路。
由太阳能电池板通过MPPT控制电路对超级电容充电，电池板和超级电容之间还有一个防反充控制电路，防止超级电容对太阳能电池反向充电，LED驱动电路用来恒流驱动LED，光控开关电路通过检测太阳能电池的输出电压，来控制灯的开、关，实现白天太阳能电池对超级电容充电，晚上由超级电容向LED光源放电点灯。
本实用新型中，光控电路直接用太阳能板作为光敏元件，检测太阳能板输出电压来实现开灯、关灯控制。白天太阳能电池板对超级电容充电，晚上由超级电容通过LED驱动电路点亮LED光源，在太阳能板和超级电容之间加上防反充电路，防止超级电容反向对太阳能电池板充电，采用最大功率点跟踪(MPPT)控制电路对太阳能电池板进行管理，可以提高太阳能电池转换效率。
本实用新型有以下一些特点：
1.用超级电容取代蓄电池，用于太阳能草坪灯的供电。超级电容(ultracapaci tor)是近年研究开发出来的一种新型电容，这种电容的超级电容量远远大于普通电容，通常可达到几千甚至数万法拉。和蓄电池相比，超级电容具有有体积小、容量大的特点，在很小的体积下可达到法拉级的电容量，功率比及能量比高；无须特别的充电电路和控制放电电路，充电迅速，免维护；电压记忆特性好；与蓄电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响，可靠性高，使用寿命长并且低温特性好，反复充放电可达数十万次；它是一种绿色能源，不会造成污染。随着科技的发展，超级电容的价格将进一步降低，性能将进一步提高，十分适合用于太阳能草坪灯中。
2.用MPPT控制电路，提高了太阳能的转换效率；
3.在太阳能板和超级电容之间加上防反充电路，防止了超级电容反向对太阳能电池板充电；
4.用LED驱动电路，对LED光源进行恒流驱动。
附图说明
图1是用超级电容储能的太阳能草坪灯电路结构图。图中1为太阳能电池板，2为MPPT控制电路，3为光控开关电路，4为防反充控制电路，5为LED驱动电路，6为超级电容，7为LED光源。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的太阳能草坪灯所用元件如下：
光源：白光LED；
太阳能电池板：采用单晶硅太阳能电池板；
超级电容：采用较高能量比和功率比的超级电容；
MPPT控制电路：用单片机加上MPPT算法实现；
防反充控制电路：用肖特基二极管实现；
LED驱动电路；用专用LED驱动芯片实现；
光控开关电路：用太阳能电池板作为光敏元件；用单片机进行采集控制。
整件的组装过程如下：
出太阳能电池板通过MPPT控制电路对超级电容充电，电池板和超级电容之间还有一个防反充控制电路，防止超级电容对太阳能电池反向充电，LED驱动电路用来恒流驱动LED，光控开关电路通过检测太阳能电池的输出电压，来控制灯的开、关，实现白天太阳能电池对超级电容充电，晚上由超级电容向LED光源放电点灯。

Claims (2)

1.一种采用超级电容储能的太阳能草坪灯，由太阳能电池板、最大功率点跟踪电路即MPPT控制电路、光控开关电路、防反充控制电路、LED驱动电路、对超级电容和LED光源组成，其特征在于，太阳能电池板(1)依次连接MPPT控制电路(2)和防反充控制电路(4)，防反充控制电路(4)对超级电容(6)进行充电，光控开关电路(3)用通过检测太阳能电池板(1)的输出控制LED光源(7)的开、关，LED光源(7)一端联接太阳能电池板(1)，另一端联接超级电容(6)，超级电容(6)联接在防反充控制电路(4)之后，并分别与LED与光源(7)、太阳能电池板(1)相联，光控开关电路(3)与LED驱动电路(5)联接，恒流驱动LED光源(7)。
2.如权利要求1所述的太阳能草坪灯，其特征在于，所用的超级电容(6)的规格为5-12伏，150法拉。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101557119B (zh) * 2008-04-09 2012-11-21 鹏智科技(深圳)有限公司 二次电池的充电控制电路
CN103391657A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 四川优的科技有限公司 基于dc／dc升压稳压器的太阳能草坪灯系统
CN103391658A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 四川优的科技有限公司 太阳能草坪灯系统
CN105742061A (zh) * 2016-04-08 2016-07-06 太仓凯丰电子科技有限公司 太阳能草坪led电容器

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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shanghai Gold Lighting Co., Ltd.

Assignor: Fudan University

Contract fulfillment period: 2009.9.2 to 2012.9.1

Contract record no.: 2009310000214

Denomination of utility model: Solar lawn lamp capable of accumulating energy with super capacitance

Granted publication date: 20080102

License type: General permission

Record date: 20090917

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: COMMON LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.9.2 TO 2012.9.1; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: SHANGHAI GUANGDA LIGHTING CO., LTD.

Effective date: 20090917

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080102

Termination date: 20110111