太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)報(bào)告(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要：本文介紹一種基于光伏發(fā)電的多電源智能管理系統(tǒng)太陽能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這個(gè)設(shè)計(jì)，從根本上對太陽能得到全面的了解，掌握太陽能照明的優(yōu)勢，并闡述了太陽能路燈與普通路燈的本質(zhì)區(qū)別，從中了解到太陽能是一種潛力無限的清潔、高效而且可持續(xù)的可再生能源，是全人類節(jié)能環(huán)保的首選。本文還對太陽能路燈照明的太陽能電池，蓄電池，支架等各方面作了一個(gè)詳細(xì)的分析，比較，再根據(jù)光伏發(fā)電的原理特性，系統(tǒng)采用了智能化控制器，對智能控制器編程序，使得程序可以滿足太陽能LED路燈的自動(dòng)蓄電，自動(dòng)照明，自動(dòng)熄滅等一系列工作過程，使太陽能照明更加智能化。最后，本文還舉出例

2、子，對現(xiàn)在正使用的太陽能路燈進(jìn)行了分析，研究，明確太陽能發(fā)展的趨勢及前景。關(guān)鍵字：光伏發(fā)電，太陽能，節(jié)能環(huán)保，智能控制1 緒 論1.1太陽能照明是發(fā)展的趨勢太陽的能源非常巨大，可以說太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。利用太陽能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性在很多情況下要優(yōu)于常規(guī)的供電方式。太陽能照明本質(zhì)上是一個(gè)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，專業(yè)領(lǐng)域稱為“硅晶片地面光伏組件”。其工作原理是通過硅晶片接收太陽光線后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，然后?chǔ)存在蓄電池中，再由光感開關(guān)進(jìn)行控制，當(dāng)天黑時(shí)能夠自動(dòng)點(diǎn)亮，天亮?xí)r又自動(dòng)熄滅。太陽能燈是光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的一種應(yīng)用產(chǎn)品，憑借其節(jié)能、環(huán)保、無需布線、自動(dòng)控制、隨時(shí)變換位置等優(yōu)點(diǎn)，在照明行業(yè)中樹立起神圣的地

3、位。隨著太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，在民用方面首先應(yīng)用在照明燈具上。據(jù)了解，太陽能的優(yōu)點(diǎn)已被越來越多的人所接受。作為太陽能應(yīng)用的系列產(chǎn)品之一，太陽能燈具一直是各方研究和關(guān)注的焦點(diǎn)。在已有技術(shù)基礎(chǔ)上，技術(shù)人員與廠商集思廣益，在諸多方面取得了突破性進(jìn)展，為太陽能燈最終走向千家萬戶打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。專家預(yù)測，太陽能照明在未來十年后將會(huì)普及，成為未來照明行業(yè)發(fā)展趨勢。1.2太陽能路燈與普通路燈相比較1.大陽能路燈的造價(jià)其實(shí)不高，因其使用壽命長，比普通路燈更劃算2.偷盜難，也不劃算，太陽能路燈燈桿一般都在8米高以上，偷盜電線不合算2 設(shè)計(jì)思路太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理相同，因而太陽能路燈的設(shè)計(jì)思路也可依

4、據(jù)一般的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，先確定太陽電池組件的功率，然后計(jì)算蓄電池的容量。但太陽能路燈又有其特殊性，需要確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定與可靠，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意。太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈，因其具有不受供電影響，不用開溝埋線，不消耗常規(guī)電能，只要陽光充足就可以就地安裝等特點(diǎn)，因此受到人們的廣泛關(guān)注，又因其不污染環(huán)境，而被稱為綠色環(huán)保產(chǎn)品。太陽能路燈即可用于城鎮(zhèn)公園、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度較小，交通不便經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、缺乏常規(guī)燃料，難以用常規(guī)能源發(fā)電，但太陽能資源豐富的地區(qū)，以解決這些地區(qū)人們的家用照明問題。現(xiàn)本人想設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能路燈的電路.白天充電靠太陽能電池吸收光能產(chǎn)生電能

5、.而LED照明熄滅.夜晚LED點(diǎn)亮進(jìn)行照明.并有電路保護(hù)電池不會(huì)過充過放。3 太陽能路燈的組成原理框圖及其工作原理3.1太陽能路燈的組成太陽能路燈由太陽能電池組件、蓄電池、電源控制器、光源等組成。如圖3.1圖3.1 太陽能原理方框3.2太陽能路燈的工作原理太陽能光伏發(fā)電是依靠太陽能電池組件，利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽光照射在半導(dǎo)體PN結(jié)上，由于P-N結(jié)勢壘區(qū)產(chǎn)生了較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場，因而產(chǎn)生在勢壘區(qū)中的非平衡電子和空穴或產(chǎn)生在勢壘區(qū)外但擴(kuò)散進(jìn)勢壘區(qū)的非平衡電子和空穴，在內(nèi)建靜電場的作用下，各自向相反方向運(yùn)動(dòng)，離開勢壘區(qū)，結(jié)果使P區(qū)電勢升高，N區(qū)電勢降低，從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流，將光

6、能轉(zhuǎn)化成電能。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大體上可以分為兩類，一類是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，即和公用電網(wǎng)通過標(biāo)準(zhǔn)接口相連接，像一個(gè)小型的發(fā)電廠；另一類是獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)，即在自己的閉路系統(tǒng)內(nèi)部形成電路。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過光伏數(shù)組將接收來的太陽輻射能量經(jīng)過高頻直流轉(zhuǎn)換后變成高壓直流電，經(jīng)過逆變器逆變后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。而獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)光伏數(shù)組首先會(huì)將接收來的太陽輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能供給負(fù)載，并將多余能量經(jīng)過充電控制器后以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在蓄電池中。白天的時(shí)候，太陽能電池吸收太陽光子能產(chǎn)生電能，通過控制器吧電能儲(chǔ)存在蓄電池里，當(dāng)夜幕降臨或者燈具周圍的廣度較低時(shí)，蓄電池通過控制器向光源供電設(shè)定

7、的時(shí)間后切斷，這樣就可以照明了。4 各部件的組成及工作原理4.1硅太陽能電池工作原理與結(jié)構(gòu)太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，一般的半導(dǎo)體主要結(jié)構(gòu)，如圖4.1。圖4.1圖4.1中，正電荷表示硅原子，負(fù)電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個(gè)電子。當(dāng)硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼、磷等，當(dāng)摻入硼時(shí)，硅晶體中就會(huì)存在著一個(gè)空穴。當(dāng)晶片受光后，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動(dòng)，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動(dòng)，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結(jié)中形成電勢差，這就形成了電源 ，如圖4.5所示。圖4.5由于半導(dǎo)體不是電的良導(dǎo)體，電子在通過pn結(jié)后如果在半導(dǎo)體中流動(dòng)，電阻非常大，損耗也就非常大。但

8、如果在上層全部涂上金屬，陽光就不能通過，電流就不能產(chǎn)生，因此一般用金屬網(wǎng)格覆蓋pn結(jié)，以增加入射光的面積。另外硅表面非常光亮，會(huì)反射掉大量的太陽光，不能被電池利用。為此，科學(xué)家們給它涂上了一層反射系數(shù)非常小的保護(hù)膜，將反射損失減小到5甚至更小。一個(gè)電池所能提供的電流和電壓畢竟有限，于是人們又將很多電池（通常是36個(gè)）并聯(lián)或串聯(lián)起來使用，形成太陽能光電板。4.2蓄電池的組成及工作原理太陽能照明必須配備蓄電池才能工作，這是因?yàn)椋海?）太陽能電池只能在白天進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化工作，電能在夜晚才能用于照明，因此必須儲(chǔ)備在蓄電池內(nèi)，儲(chǔ)備的容量要足夠當(dāng)?shù)剡B續(xù)幾個(gè)陰天的照明需要。（2）太陽能電池板的輸出能量極不穩(wěn)定

9、，配備蓄電池后，太陽能燈等負(fù)荷才能正常工作。由于太陽能路燈采用的是鉛酸蓄電池，所以這里只對鉛酸蓄電池進(jìn)行分析。鉛酸蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下： 1.充電：蓄電池從其他直流電源獲得電能叫做充電。充電時(shí)，在正、負(fù)極板上的硫酸鉛會(huì)被分解還原成硫酸、鉛和氧化鉛，同時(shí)在負(fù)極板上產(chǎn)生氫氣，正極板產(chǎn)生氧氣。電解液中酸的濃度逐漸增加，電池兩端的電壓上升。當(dāng)正、負(fù)極板上的硫酸鉛都被還原成原來的活性物質(zhì)時(shí)，充電就結(jié)束了。 在充電時(shí)，在正、負(fù)極板上生成的氧和氫會(huì)在電池內(nèi)部“氧合”成水回到電解液中?；瘜W(xué)反應(yīng)過程如下： （正極）  （電解液）     （負(fù)極

10、）    （正極） （電解液）  （負(fù)極）PbSO4  + 2H2O  +  PbSO4  PbO2 + 2H2SO4 +  Pb （充電反應(yīng)）(硫酸鉛)     （水）      （硫酸鉛）2.放電蓄電池對外電路輸出電能時(shí)叫做放電。蓄電池連接外部電路放電時(shí)， 硫酸會(huì)與正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成化合物“硫酸鉛”，放電時(shí)間越長，硫酸濃度越稀薄，電池里的“液體”越少，電池兩端的電壓就越低?；?/p>

11、學(xué)反應(yīng)過程如下： （正極）  （電解液）    （負(fù)極） （正極） （電解液）（負(fù)極） PbO2  + 2H2SO4 +  Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4  （放電反應(yīng)） (過氧化鉛) （硫酸）    （海綿狀鉛） 從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出，鉛酸蓄電池在放電時(shí)，正極的活性物質(zhì)二氧化鉛和負(fù)極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電化學(xué)上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池剛放電結(jié)束時(shí)，正、負(fù)極活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、晶體細(xì)

12、密的結(jié)晶物，活性程度非常高。在蓄電池充電過程中，正、負(fù)極疏松細(xì)密的硫酸鉛，在外界充電電流的作用下會(huì)重新還原成二氧化鉛和金屬鉛，蓄電池就又處于充足電的狀態(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學(xué)反應(yīng)，使蓄電池實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)存電能和釋放電能的功能。4.3電源控制器的組成及工作原理4.3.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)太陽能路燈智能控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，如圖4.6所示，該 以STC12C5410AD單片機(jī)為核心，外圍電路主要由電壓采集電路、負(fù)載輸出控制與檢測電路、LED顯示電路及鍵盤電路等部分組成。電壓采集電路包括太陽能電池板和蓄電池電壓采集，用于太陽能光線強(qiáng)弱的識別及蓄電池電壓的獲取。單片機(jī)的P3口的兩位作為鍵盤輸入口，用于工作模式參數(shù)的

13、設(shè)置。圖4.6 蓄電池電壓采集，用于蓄電池工作電壓的識別。利用微控制器的PWM功能，對蓄電池進(jìn)行充電管理。蓄電池開路保護(hù)：萬一蓄電池開路，若在太陽能電池正常充電時(shí)，控制器將關(guān)斷負(fù)載，以保證負(fù)載不被損傷，若在夜間或太陽能電池不充電時(shí)，控制器由于自身得不到電力，不會(huì)有任何動(dòng)作。4.3.2電壓采集與電池管理 太陽能電池板電壓采集用于太陽光線強(qiáng)弱的判斷，因而可以做為白天、黃昏的識別信號。同時(shí)本系統(tǒng)支持太陽能板反接、反充保護(hù)。 蓄電池電壓采集用于蓄電池工作電壓的識別。利用微控制器PWM功能對蓄電池進(jìn)行充電管理。若太陽能電池正常充電時(shí)蓄電池開路，控制器將關(guān)斷負(fù)載，以保證負(fù)載不被損傷，若在夜間或太陽能電池不

14、充電時(shí)蓄電池開路，控制器由于自身得不到電力，不會(huì)有任何動(dòng)作。當(dāng)充電電壓高于保護(hù)電壓（15V）時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷對蓄電池的充電；此后當(dāng)電壓掉至維護(hù)電壓（13.2V）時(shí)，蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀诰S護(hù)電壓（13.2V）后浮充關(guān)不，進(jìn)入均充狀態(tài)。當(dāng)蓄電池電壓低于保護(hù)電壓（11V）時(shí)，控制器自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載開關(guān)以保護(hù)蓄電池不受損壞。通過PWM充電電路，可使太陽能電池板發(fā)揮最大功效，提高系統(tǒng)充電效率。本系統(tǒng)支持蓄電池的反接、過充、過放。4.3.3負(fù)載輸出控制與檢測電路 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩路負(fù)載輸出，每路輸出均有獨(dú)立的控制于檢測，具有完善的過流、短路保護(hù)措施，電路原理如圖4.7所示。圖4.7注：P1.6為單片機(jī)18引腳

15、；P1.7為單片機(jī)19引腳；P3.2為單片機(jī)6引腳負(fù)載過流及短路保護(hù)：設(shè)計(jì)了兩級保護(hù)。第一級采用了R7(0.01康銅絲)以及運(yùn)放LM358、比較器LM393等器件組成的過流、短路檢測電路配合單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換及外部中斷響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)，這里使用了硬件+軟件的方式，LM358的輸出送P1.7(A/D轉(zhuǎn)換)口，用作過流信號識別，當(dāng)電流超過額定電流20%并維持30s以上時(shí)，確認(rèn)為過流；短路電流整定為10A，響應(yīng)時(shí)間為毫秒數(shù)量級。第二級采用了電子保險(xiǎn)絲保護(hù)，當(dāng)流經(jīng)電子保險(xiǎn)絲的電流驟然增加時(shí)，溫度隨之上升，其電阻大大增加，工作電流大幅降低，達(dá)到保護(hù)電路目的，響應(yīng)時(shí)間為秒數(shù)量級，過流撤消或短路恢復(fù)后電子保險(xiǎn)絲恢

16、復(fù)成低阻抗導(dǎo)體，無須任何人為更換或維修。系統(tǒng)采用了兩級保護(hù)措施后，在長達(dá)數(shù)小時(shí)時(shí)間負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)后，控制器仍沒出現(xiàn)電路燒毀現(xiàn)象。解決了用傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲只能對電路進(jìn)行一次性保護(hù)，一旦燒毀必須人為更換的問題，同短路后需手動(dòng)復(fù)位或斷電后重新開啟的系統(tǒng)相比，也具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，簡化了維護(hù)，提高了系統(tǒng)的安全性能。4.3.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1.單片機(jī)軟件編程本設(shè)計(jì)方案的硬件電路對應(yīng)的軟件程序包括：主程序、定時(shí)中斷程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、外部中斷子程序及鍵盤處理子程序、充電管理子程序、負(fù)載管理子程序。單片機(jī)的軟件編程上，以KeilC編譯器的Windows集成開發(fā)環(huán)境vision2作為軟件開發(fā)平臺(tái)，采用C51高級語言編寫

17、。按鍵處理流程如圖4.8所示，電壓檢測子程序如圖4.9所示。圖4.8 按鍵程序流程圖 圖4.9 電壓檢測子程序流程圖 1. ADS子程序INT8U ADC(INT8U number)using 2 number=number&0x0.7；/通道號不超過7 ADS_CONTR= ADS_CONTR e0； /清ADC_FLAG、AD不啟動(dòng) While（ADS_CONTR&0x10）=0x10）； 等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 return（ADC_DATA）；/結(jié)束返回 2. 外部0中斷響應(yīng)子程序void servise_TNTO0 interrupt 0 using 1if（P3_2）

18、/高電平，認(rèn)為是干擾信號觸發(fā)中斷return delay 1（5000）； /10ms 延時(shí) if（P3_2=0） load_switch_1=LSTOP；/負(fù)載開關(guān)1關(guān) LOOP1_DL=1； 置負(fù)載短路標(biāo)志 這個(gè)太陽能路燈控制器可適用12V或24V工作光伏系統(tǒng)，可以直接驅(qū)動(dòng)只留節(jié)能燈或通過逆變器驅(qū)動(dòng)無極燈等作為照明光源，也可以驅(qū)動(dòng)一些直流低壓負(fù)載用于城市亮化。控制器的兩路負(fù)載輸出可以用于電動(dòng)車道和人行道的照明，照明時(shí)間和工作模式可以靈活設(shè)置。著重解決了如何對蓄電池及負(fù)載進(jìn)行有效管理問題，提高了太陽能電池板的使用效率，延長了蓄電池的使用壽命，防止因線路問題而造成的意外事件的發(fā)生。4.4各數(shù)據(jù)

19、計(jì)算4.4.1太陽能電池組件計(jì)算設(shè)計(jì)要求：負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時(shí)數(shù)8.5h，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。（1）湖州地區(qū)近二十年年均輻射量Kcal/cm2，經(jīng)簡單計(jì)算湖州地區(qū)峰值日照時(shí)數(shù)約為3.424h；（2）負(fù)載日耗電量=12.2AH（3）所需太陽能組件的總充電電流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A在這里，兩個(gè)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)為20天，1.05為太陽能電池組件系統(tǒng)綜合損失系數(shù)，0.85為蓄電池充電效率。（4）太陽能組件的最少總功率數(shù)= 17.2×5.9 = 102W選用峰值輸出功率110W

20、p、兩塊55Wp的標(biāo)準(zhǔn)電池組件，應(yīng)該可以保證路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運(yùn)行。4.4.2蓄電池計(jì)算蓄電池設(shè)計(jì)容量計(jì)算相比于太陽能組件的峰瓦數(shù)要簡單。根據(jù)上面的計(jì)算知道，負(fù)載日耗電量12.2AH。在蓄電池充滿情況下，可以連續(xù)工作7個(gè)陰雨天，再加上第一個(gè)晚上的工作，蓄電池容量：12.2×（7+1）= 97.6（AH），選用2臺(tái)12V100AH的蓄電池就可以滿足要求了。4.4.3太陽能電池組件支架1.傾角設(shè)計(jì)為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。關(guān)于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使

21、用地區(qū)為廣州地區(qū)，選定太陽能電池組件支架傾角為16o。2.抗風(fēng)設(shè)計(jì)在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)。抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。（1）太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級臺(tái)風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。（2）路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)路燈的參數(shù)如下：電池板傾

22、角A = 16o            燈桿高度= 5m設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度 = 4mm燈桿底部外徑= 168mm焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W的計(jì)算點(diǎn)P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ = 5000+（168+6）/tan16o× Sin16o = 1545mm =1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。根據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N?？紤]1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3×7

23、30 = 949N。所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = ×（3r23r23）。上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，是圓環(huán)寬度。破壞面抵抗矩 W = ×（3r23r23）=×（3×842×43×84×4243）= 88768mm3=88.768×10-6 m3風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力= M/W= 1466/（88.768×10-6）=16.5×10-6pa =16.5 Mpa215Mpa，其中，215 M

24、pa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。5 太陽能路燈的實(shí)際應(yīng)用日前，浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審核通過了由湖州勤上光電股份有限公司提出并組織起草的浙江省太陽能LED燈地方標(biāo)準(zhǔn)，將于09年7月1日起實(shí)施。“以前沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)什么、怎么生產(chǎn)、產(chǎn)品達(dá)到什么技術(shù)要求沒有明確規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，行業(yè)門坎提高了，肯定要淘汰一批不符合標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，企業(yè)要做好準(zhǔn)備。”國家照明電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)人表示，標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)將使太陽能LED產(chǎn)業(yè)提前進(jìn)入規(guī)范化調(diào)試期，引導(dǎo)行業(yè)由無序、無標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，向有序、有標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，“山寨燈”橫行的局面將得以改變。即將實(shí)施

25、的浙江省太陽能LED燈地方標(biāo)準(zhǔn)是中國大陸地區(qū)LED行業(yè)首個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)，適用于250V以下直流電源或1000V以下交流供電的道路、街路、隧道照明和其它室外公共場所照明用太陽能LED燈。對于照明領(lǐng)域來說，這是一次不小的革命。本次設(shè)計(jì)的太陽能路燈的總電路圖如圖5.1所示，其工作原理：太陽照射在硅光板上，太陽能電池開始工作，使二極管D1跟三極管Q1工作，蓄電池開始蓄電，待蓄電池蓄電完畢后，根據(jù)程序的設(shè)定，Q1反作用，停止蓄電；到晚上天色昏暗時(shí)，設(shè)定的程序啟動(dòng)，使蓄電池開始放電，二極管D2，D3， D4，D5，導(dǎo)通，三極管Q2，Q3工作，使LED燈照明，直到第二天早上，預(yù)先設(shè)定的程序又作用，使LED燈熄滅

26、；當(dāng)有太陽照射硅光板的時(shí)候，蓄電池又開始蓄電，這樣，無限的循環(huán)，就可以使路燈自動(dòng)蓄電，自動(dòng)照明，自動(dòng)熄滅，大大減少了人力物力，而且這樣的設(shè)計(jì)，能節(jié)約更多的電能。圖5.1 太陽能路燈的總電路圖如圖5.2所示，下面是本次設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用例子。圖 5.2頭頂太陽能板，曬一天太陽能照明6天的新式太陽能路燈，近期出現(xiàn)在了肇慶園區(qū)星港街上。從園區(qū)城管部門了解到，今年園區(qū)將改造多處路燈，推廣綠色照明。在基本完成改造的湖濱街上可以看到一批造型簡潔的新式太陽能路燈已經(jīng)豎立了起來。據(jù)路燈施工方相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這批路燈頭頂有一塊太陽能板，將光能轉(zhuǎn)換為電能后自動(dòng)存儲(chǔ)在路燈的蓄電池中。太陽能板曬一天太陽后，可以在蓄電池內(nèi)

27、儲(chǔ)存供路燈正常工作6天所需的電量，即使接下來6天都是陰雨天，路燈照樣還能亮起來。為了保證路燈的照度，這批太陽能路燈還安裝了一個(gè)特殊的控制轉(zhuǎn)換器，當(dāng)太陽能發(fā)電不能滿足路燈照明需要時(shí)就會(huì)自動(dòng)切換到普通電源。有了太陽能板、蓄電池和控制轉(zhuǎn)換器的路燈，在造價(jià)上自然比普通路燈要貴一些。據(jù)該負(fù)責(zé)人介紹，星港街沿線共要安裝1500套太陽能路燈，部分景觀帶上的照明燈也將使用太陽能燈。從園區(qū)城管部門了解到，今年園區(qū)將著手改造部分道路照明，全部使用節(jié)能燈具和綠色能源。首期老路燈改造，要把園區(qū)8到10條主要道路的老式路燈燈頭更換為LED路燈燈頭，預(yù)計(jì)可節(jié)電三分之二。另外，中新科技城今年也將改造安裝太陽能LED路燈3500套。園區(qū)在亮化工程建設(shè)中，將盡可能地采用以LED為主的節(jié)能型光源和燈具，可比傳統(tǒng)光源節(jié)能約30%。據(jù)了解到，在廈門，北京，甘肅，上海，廣東等城市也開始著手安裝新式的太陽能LED燈，這對我國推行節(jié)能照明邁出了一大步。結(jié) 論整體設(shè)計(jì)基本上考慮到了各個(gè)環(huán)節(jié)；光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計(jì)與蓄電池容量選型設(shè)計(jì)采用了目前最通用的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)思想比較科學(xué)；抗風(fēng)設(shè)計(jì)從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面；路燈整體結(jié)構(gòu)簡約而美觀；經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行證明各環(huán)節(jié)之間匹配性較好。 目前，太陽能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個(gè)主要問題。但是，太陽能電