太陽能LED路燈設(shè)計(jì)方案

1、太陽能LED路燈設(shè)計(jì)方案課題名稱： 太陽能LED路燈的設(shè)計(jì)系 部: 專 業(yè)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：摘要近年來能源及與之相關(guān)的環(huán)境成為全世界各國(guó)最為關(guān) 注的熱點(diǎn)，各國(guó)都在從自己本國(guó)的國(guó)情出發(fā)來解決能源與環(huán) 境問題。對(duì)我國(guó)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(gè)問題尤為嚴(yán)重，它將極大的制約我國(guó)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(huì)的發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)能源的出現(xiàn)和先進(jìn)能源技術(shù) 的使用。在當(dāng)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(guān)心的問題，也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問 題。近年來，我國(guó)

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(duì)自然無序的、掠奪性 索取的發(fā)展模式已難以為繼，實(shí)際上已造成當(dāng)前十分嚴(yán)重 的、不可逆轉(zhuǎn)的后果，大自然的懲罰已經(jīng)不斷地凸現(xiàn)出來， 并還要繼續(xù)加重。在這樣的嚴(yán)峻形勢(shì)下，節(jié)能成為了社會(huì)生 活的主題。本文設(shè)計(jì)了一種具有時(shí)控和光控相結(jié)合的太陽能路燈 控制器，利用光敏電阻實(shí)現(xiàn)光電控制。傍晚光線暗時(shí)控制器 自動(dòng)接通路燈電源，深夜行人少時(shí)根據(jù)設(shè)置的時(shí)間熄滅路 燈，早上再自動(dòng)接通電源點(diǎn)亮路燈、天亮后自動(dòng)關(guān)斷。關(guān)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(shí)控、光控電路；目錄第一章引言3.第二章方案論證5.2.1設(shè)計(jì)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(fù)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(shè)計(jì) 135.1設(shè)計(jì)要求135.2設(shè)計(jì)原理13致謝14結(jié)束語14參考文獻(xiàn)15第一章引言面對(duì)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?yàn)樾履茉词且劳懈咝?技術(shù)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(zhǎng)的能源需求，并保護(hù)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(dá)20年以上，性能穩(wěn)定，同時(shí)維護(hù)費(fèi)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(yán)重的今天， 充分開發(fā)利用太陽能是世界各國(guó)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(jiǎn)便，所以凡有工頻交流電燈具的地方，LED燈具的觸角就會(huì)到達(dá)。21世紀(jì)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(jì)。今后。隨著各國(guó)政府的高度重視和加大投入， LED 必將成為本世紀(jì)

5、 極具競(jìng)爭(zhēng)力的新型綠色環(huán)保光源而掀起一次照明領(lǐng)域新的 革命 6 。太陽能道路照明燈不需要架設(shè)輸電線路或挖溝鋪設(shè)電 纜，不用專人管理和控制，可安裝在廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、高爾夫 球場(chǎng)、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(chǎn)生活密切相關(guān)，隨著我國(guó)城市化進(jìn) 程的加快，綠色、高效、長(zhǎng)壽命的LED路燈逐漸走入人們的視野。太陽能路燈發(fā)展?fàn)顩r當(dāng)前國(guó)際常規(guī)能源價(jià)格不斷上漲，國(guó)內(nèi)能源供應(yīng)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(guó)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(chǎn)、生活常規(guī)能源已是大勢(shì)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(guān)注。目前中國(guó)太陽能照明技術(shù)已經(jīng)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(jìn)企業(yè)的太陽能照明燈具已經(jīng)達(dá)到甚至超過國(guó)家照明標(biāo)準(zhǔn)。在能源 緊張、拉閘限電的城市及用電困難的邊遠(yuǎn)地區(qū)，有著很強(qiáng)的 可推廣性。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，太陽能照明系統(tǒng)的前景很好。人們的消費(fèi) 著眼點(diǎn)首先是實(shí)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(guó)國(guó)情和民情研發(fā)的，性價(jià)比較高。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(shì)。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(nèi)有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構(gòu)成；太陽能電 池板光效達(dá)到127Wp/m2效率較高，對(duì)

7、系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)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(diǎn)陣作為平面發(fā)光源?？刂葡湎潴w以不銹鋼為材質(zhì)，美觀耐用；控制箱內(nèi)放置 免維護(hù)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(hù)很少， 故又被稱為 “免維護(hù)電池” 有利于系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的降低；充放電控制器在設(shè)計(jì)上兼顧了 功能齊備（具備光控、時(shí)控、過充保護(hù)、過放保護(hù)和反接保護(hù)等）與成本控制，實(shí)現(xiàn)很高的性價(jià)比實(shí)現(xiàn)很高的性價(jià)比第二章方案論證2.1設(shè)計(jì)要求（1）電池板功率的計(jì)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(shí)路燈自動(dòng)點(diǎn)亮， 為節(jié)省電能晚上24點(diǎn)熄滅，早 上5點(diǎn)路燈點(diǎn)亮，早上光線強(qiáng)時(shí)路燈自動(dòng)熄滅（開關(guān)燈 時(shí)