太陽能LED路燈設計方案

1、太陽能LED路燈設計方案課題名稱： 太陽能LED路燈的設計系 部: 專 業(yè)：姓 名：學 號：指導教師：摘要近年來能源及與之相關的環(huán)境成為全世界各國最為關 注的熱點，各國都在從自己本國的國情出發(fā)來解決能源與環(huán) 境問題。對我國來說，由于人均能源資源短缺（尤其是油、 氣、水），環(huán)境容量（亦是資源）有限，西部生態(tài)脆弱，這 個問題尤為嚴重，它將極大的制約我國的可持續(xù)發(fā)展以及為 中華民族子孫萬代生生息息留有生存空間。從某種意義上 講，人類社會的發(fā)展離不開優(yōu)質能源的出現(xiàn)和先進能源技術 的使用。在當今世界，能源的發(fā)展，能源和環(huán)境，是全世界、 全人類共同關心的問題，也是我國社會經濟發(fā)展的重要問 題。近年來，我國

2、 GDP每年以10%勺速度發(fā)展，能源消耗急 驟增加，環(huán)境、生態(tài)日益惡化。這種對自然無序的、掠奪性 索取的發(fā)展模式已難以為繼，實際上已造成當前十分嚴重 的、不可逆轉的后果，大自然的懲罰已經不斷地凸現(xiàn)出來， 并還要繼續(xù)加重。在這樣的嚴峻形勢下，節(jié)能成為了社會生 活的主題。本文設計了一種具有時控和光控相結合的太陽能路燈 控制器，利用光敏電阻實現(xiàn)光電控制。傍晚光線暗時控制器 自動接通路燈電源，深夜行人少時根據(jù)設置的時間熄滅路 燈，早上再自動接通電源點亮路燈、天亮后自動關斷。關鍵詞控制器 蓄電池充放電控制太陽能電池；LED;鉛酸蓄電池；時控、光控電路；目錄第一章引言3.第二章方案論證5.2.1設計要求5

3、2.2方案選擇5.第三章系統(tǒng)總體框圖6.第四章系統(tǒng)硬件6.4.1太陽能電池板6.4.2太陽能電池的基本特性74.3蓄電池84.4太陽能控制器介紹84.5照明負載104.6蓄電池和太陽能板選用114.7過充過放電路12第五章 太陽能路燈系統(tǒng)設計 135.1設計要求135.2設計原理13致謝14結束語14參考文獻15第一章引言面對人類的可持續(xù)發(fā)展，從現(xiàn)有常規(guī)能源向清潔、可再 生的新能源過渡已提到議事上來了。因為新能源是依托高新 技術的發(fā)展，開辟持久可再生能源的道路，以滿足人類不斷 增長的能源需求，并保護地球的潔凈。利用太陽能發(fā)電，既 不需要燃料，也沒有煙塵和灰渣，不污染環(huán)境，非常清潔。 特別是太陽

4、能電池組件，使用壽命可達20年以上，性能穩(wěn)定，同時維護費用較低。太陽輻射能是取之不盡、用之不竭的，是人類能夠自由利用的能源。在世界能源短缺、環(huán)境污染日益嚴重的今天， 充分開發(fā)利用太陽能是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn) 略決策。與傳統(tǒng)的照明工具相比，超高亮白光LED照明源體積小、重量輕、方向性好并可耐各種惡劣條件，在功耗、壽 命以及環(huán)保等方面有不可比擬的優(yōu)越性，再加上太陽能燈具 的節(jié)能性和安裝簡便，所以凡有工頻交流電燈具的地方，LED燈具的觸角就會到達。21世紀將是以固體發(fā)光材料為核心的，即以LED為代表的新型光源、綠色照明的世紀。今后。隨著各國政府的高度重視和加大投入， LED 必將成為本世紀

5、 極具競爭力的新型綠色環(huán)保光源而掀起一次照明領域新的 革命 6 。太陽能道路照明燈不需要架設輸電線路或挖溝鋪設電 纜，不用專人管理和控制，可安裝在廣場、停車場、高爾夫 球場、校園、公園、街道和高速公路等任何地方。道路照明與人們生產生活密切相關，隨著我國城市化進 程的加快，綠色、高效、長壽命的LED路燈逐漸走入人們的視野。太陽能路燈發(fā)展狀況當前國際常規(guī)能源價格不斷上漲，國內能源供應緊張，許 多城市出現(xiàn)拉閘限電的尷尬，能源替代已上升到國家能源戰(zhàn) 略安全的高度。太陽能作為無限可再生能源，逐步部分替代 城市生產、生活常規(guī)能源已是大勢所趨。太陽能照明作為太 陽能最重要的利用方式之一，也越來越受到能源行業(yè)

6、和照明 行業(yè)的關注。目前中國太陽能照明技術已經比較成熟，太陽 能路燈具的可靠性得到很大程度的提高，業(yè)界先進企業(yè)的太陽能照明燈具已經達到甚至超過國家照明標準。在能源 緊張、拉閘限電的城市及用電困難的邊遠地區(qū)，有著很強的 可推廣性。從長遠來看，太陽能照明系統(tǒng)的前景很好。人們的消費 著眼點首先是實用、成本低，而目前采用的太陽能發(fā)電照明 系統(tǒng)是根據(jù)中國國情和民情研發(fā)的，性價比較高。太陽能照 明在未來十年后將會普及，成為未來照明行業(yè)發(fā)展趨勢。太陽能路燈工作原理系統(tǒng)由太陽能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構成；太陽能電 池板光效達到127Wp/m2效率較高，對

7、系統(tǒng)的抗風設計非常 有利；燈頭部分以1W白光LED和1W黃光LED集成于印刷電 路板上排列為一定間距的點陣作為平面發(fā)光源。控制箱箱體以不銹鋼為材質，美觀耐用；控制箱內放置 免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式 鉛酸蓄電池， 由于其維護很少， 故又被稱為 “免維護電池” 有利于系統(tǒng)維護費用的降低；充放電控制器在設計上兼顧了 功能齊備（具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等）與成本控制，實現(xiàn)很高的性價比實現(xiàn)很高的性價比第二章方案論證2.1設計要求（1）電池板功率的計算和選用；（2）蓄電池容量、充放電控制和充放電狀態(tài)顯示；（3）連續(xù)陰雨天三天路燈仍能照明；（4 ）光線暗時路燈自動點亮， 為節(jié)省電能晚上24點熄滅，早 上5點路燈點亮，早上光線強時路燈自動熄滅（開關燈 時