超級電容器在太陽能燈中的應用

       

 

隨著全球能源的不斷緊缺如何節能、環保成為世界的主題，太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的理想的清潔能源。超級電容是近些年興起的綠色儲能元件，因此超級電容器太陽能燈必將成為綠色照明中的主力軍。由于無需安裝其它電源。主動發光而且能夠根據光的強弱控制燈的開關。可以安裝在小區,廣場,步行街等場所。

超級電容器太陽能燈器件選擇

1、光源的選擇

    LED有壽命長,節能,安全,綠色,環保等顯著優點.LED的壽命可以長達10萬小時以上,工作電壓也很低,很適合與太陽能配合使用.顏色也有多種.數量可根據需要照明的亮暗程度調整.由于LED的離散性很大,同一型號也有很大差別,并聯時需均流.我們選擇額定電壓為3V,額定電流為20ma的中亮的LED作為光源,顏色為白色.也可選擇其他顏色有綠,藍,紫.也可選擇超高亮度的LED.

2、超級電容的選擇

由于太陽能電池輸入電壓不穩定,同時太陽能燈當周圍光線弱時才發光,必須配備蓄電裝置.但是由于現在的蓄電池的壽命短,,有污染而且太陽能電池和LED燈的壽命都在10年以上,這樣由于蓄電池的壽命與太陽能電池和LED燈的差距給整個草坪燈系統的維護帶來了麻煩.并且蓄電池還需要過充過放保護,并且其化學結構使其不能大電流充電,所以我們選擇超級電容器做為儲能裝置.超級電容器是最近幾年才興起的一種儲能裝置,.他的功率性能要比蓄電池好的多,充電速度快,不存在過放的問題,壽命長充放電可以達到數十萬次,它是一種綠色能源;并且超級電容器可焊接,因而不存在蓄電池那樣的不牢固現象.

超級電容器太陽能燈電路設計

太陽能燈可由控制電路、升壓穩壓電路、光控電路構成電路結構入圖1所示。

一、控制電路

1、充電穩壓電路

    由于太陽能電池的電壓會隨著光照的強度變化不穩定，會對電容造成損害，所以需要在充電系統中設計穩壓電路。

    2、防止反充電控制電路

防止反充電路保證在太陽能電池輸出電壓低于超級電容的電壓時，超級電容不會反向充點給太陽能電池，以免造成不必要的能量損耗。

二、LED驅動升壓穩壓電路

   由于選用的LED額定電壓為3V，而我們超級電容的單只電壓為2.5V，低于3V因此需要有升壓電路來驅動LED。市場上這種DC/DC種類很多。還有專門為太陽能產品生產的DC/DC。

三、光控電路

由于太陽能草坪燈需要光控開關來控制LED，當周圍的光線變暗時，點亮LED，光線變亮時關閉LED。可以采用太陽能電池作為光敏開關，因其光特性比光敏電阻要好。

該設計主要適用于各種裝飾燈，草坪燈等小功率的太陽能照明裝置。在光控電路中加上脈沖觸發器后可以使LED閃爍，可以用做太陽能道釘燈等。

圖1 超級電容器太陽能燈結構圖