太阳能路灯系统设计.docx

《太阳能路灯系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能路灯系统设计.docx（30页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、本科毕业设计论文题目太阳能路灯系统设计学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成时间年月日郑州轻工业学院毕业设计论文任务书题目太阳能路灯系统设计专业学号姓名主要内容：1 .收集和整理与课题相关的技术及文献资料。2 .太阳能板型设计。3 .控制电路设计。4 .蓄电池组选型设计。根本要求：设计符合有关电气标准、标准；对产品的先进性、可行性、平安性、经济性进行分析。画出必要的图纸，打印设计说明书一份。主要参考资料：1 .李钟实.太阳能光伏发电系统设计施工与应用.人民邮电出版社,20232 .吴财福.太阳能光伏并网发电机照明系统.科学出版社,20233 .冯垛生.太阳能光伏发电技术.人民邮电出版社，20

2、23.05完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：2023年月日太阳能路灯系统设计摘要随着太阳能光伏技术的开展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的双重优势下已逐渐形成规模，例如太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等。太阳能发电在路灯照明领域开展已经日趋完善。太阳能路灯系统设计，从根本上对太阳能做了全面的了解，掌握太阳能照明的优势，并阐述了太阳能路灯与普通路灯的本质区别。综述了太阳能电池板、蓄电池、控制器和LED灯具的工作原理、特性、类型等各方面作了一个详细的分析与设计。并介绍了铅酸蓄电池的充放电过程，然后利用STCl2C5A60S2设计控制器，分析了控制器的电路组成和工作原理，而且详细讲解了系统中容量的设

3、计与计算，包括太阳电池方阵和蓄电池组的设计和计算方法，最后介绍了太阳能路灯的安装。整个系统实现自动照明，自动熄灭等一系列工作过程，使太阳能照明更加智能化。关键词太阳能照明太阳能电池板蓄电池控制器SolarstreetlightingsystemdesignABSTRACTWiththedevelopmentofsolarphotovoltaictechnologyandprogress,solarlightingproductsintheenvironmentprotectionandenergyhasbeengraduallyunderthedualadvantagesofscale,suc

4、hassolarlights,gardenlights,lawnandsoon.Solarstreetlightingintheareaofdevelopmenthasincreasinglyimproved.Solarstreetlightingsystemdesign,afundamentalrighttodoacomprehensiveunderstandingofthesolar.TograsptheadvantagesofsolarIighting.Elaboratedsolarstreetlightswiththeessentialdifferencebetweenordi11ci

5、ry.Overviewofsolarpanels,batteries,controllerandLEDlightingworks,characteristics,types,andotheraspectsmadeadetailedanalysisanddesign.Andintroducedlead-acidbatterychargeanddischargeprocess,andthendesignacontrollerusingtheSTC12C5A60S2.Analysisofthecontrollercircuitandworkingprinciple.Anddetailedaccoun

6、tofthecapacityofthesystemdesignandCalculationJncludingthesolararrayandbatterypacksaredesignedandcalculationmethods.Finally,theinstallationofsolarstreetlight.Theentiresystemtoachieveautomaticlighting,automaticoffaseriesofworkprocesses.Makemoreintelligentsolarlighting.KEYWORDSsolarlightingsystemsolarp

7、anelstoragebatterycontrolunit目录中文摘要1英文摘要II1绪论O1.1 太阳能的优点O1.2 太阳能照明的开展趋势11.3 太阳能路灯22系统设计思路42.1 系统组成42.2 设计思路43各组成部件工作原理53.1 太阳能电池5太阳能电池的分类5硅太阳能电池工作原理73.2 蓄电池8蓄电池的种类9铅酸蓄电池的工作原理103.3 控制器Ii单片机STC12C5A60S2的介绍12复位电路12时钟电路13控制器工作原理133.3.5技术参数154容量计算及配置选型164.1负载16LED负载特性17LED负载的选择174.2系统容量的计算18太阳能电池组件及方阵的设计

8、与计算19蓄电池和蓄电池组的设计与计算194.3太阳能路灯的安装205结论22致谢23参考文献23附录太阳能路灯系统电路原理图241绪论LI太阳能的优点无论是现在还是将来，太阳能都拥有广阔的市场前景。潜力无限的太阳能是一种清洁、高效而且可持续的再生能源。同时，使用太阳能是一个明智的选择，如果使用太阳能电池板为您的住宅供电，在收到每个月的电费单时，您就能体会到这一点。太阳能是环保的选择如果知道使用太阳能将为后代留下一个更环保的美好世界，我们一定会感到自豪。光伏发电不消耗燃料，不受地域限制，规模大小可以随意设定，可以独立发电或并网发电，无噪声、无污染，建设周期短，不用架设输电线路，平安可靠，维护简

9、便，可以无人值守，具有其它发电方式无可比较的优点。这些优点是大规模利用太阳能的重要技术根底。随着地球资源的日益贫乏，根底能源的投资本钱日益攀高,各种平安和污染隐患可谓是无处不在。太阳能作为一种“取之不尽，用之不竭的平安、环保新能源越来越受到重视。这样，太阳能照明产品随着太阳能热水器普及之后应运而生，在这里就太阳能路灯和使用市电路灯的效果作实用比照。初期费用贵，但是运行费用低于普通灯具，且绿色环保，能为高尚生态小区的开发和推广增加新的卖点，可持续降低物业管理本钱，减少业主公共分摊局部的费用。如今，全球的光伏(Photovoltaic,PV)太阳能供不应求，是增长最快的可再生能源之一。随着制造工艺

10、的高效化，光伏系统的本钱将继续下降。如今，光伏系统的价格已经是20年前的1/25。即使是商业电力公司，也正在寻求通过利用太阳能来构建更为稳定的本钱结构。太阳能那么可以用来预防未来电费的居高不下。在许多国家，可以将充裕电力卖给电力公司，冲抵电费。在近期的民意调查中，当受访对象被问及哪类能源最适合子孙后代时，太阳能的得分高出所有其它能源。与高本钱的化石燃料污染和全球温室效应相比，太阳能不仅使用范围广，而且更经济。随着经济开展，我国的照明用电将大幅度提高，绿色节能照明的研究应用将越来越受到重视。太阳能LED照明灯具作为冷光源产品，具有性价比高、绿色环保、平安可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等

11、特点，可广泛应用于绿地照明、公路照明、广告灯箱照明、城市造型景观照明及家居照明系统，但太阳能LED照明灯具一次性投入较高是其开展的瓶颈。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%左右，降低照明用电是节省能源的重要途径。为实现这一目标，业界已研究开发出多种节能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距离“绿色照明的要求还较远，开发和应用更高效、可靠、平安、耐用的新型光源势在必行。L2太阳能照明的开展趋势随着太阳能光伏发电技术的迅猛开展,太阳能路灯很快在广阔城市和农村得到了推广和应用，尤其是在没有电网的农村得到广泛的重视,并且取得了成功。同时，在许多已经敷设了电力线路的城市道路上也开始安装太阳能路灯。太阳

12、能是本世纪人类的主要能源之一，到2030年，世界电力生产将主要依靠太阳能。太阳的能源非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳光所产生的能量相当于全球人类一年消耗的能量。可以说太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。目前，全球能源危机日益加剧，各国都在寻找新的能源，以取代即将枯竭的煤、石油、天然气等地球上所剩无几的不可再生能源。作为新型照明方式之一，太阳能照明能否挑起重担，在未来的照明行业中起主导作用？这不仅仅是照明行业所关注的焦点,也是整个社会思考和关注的焦点。利用太阳能发电的经济性在很多情况下要优于常规的供电方式。太阳能电源系统运行本钱低，几乎不需要维护，不需要备件，不需要增添燃料。太阳能系统

13、设备可自动运行，适于在无人职守站使用。不包含任何运转部件，系统可连续工作、使用寿命超过数十年。太阳能电源系统的直流输出电压十分稳定。无需为接入电网而修路，在没有电网的地方，太阳能为灵活选取站址提供可能。除了直接的经济效益以外，太阳能发电还有很多间接优点。在其它一些供电系统，往往由于断电而立即造成巨大的经济损失。太阳能系统仍能保证稳定可靠地工作。太阳能照明本质上是一个光电转换系统，专业领域称为“硅晶片地面光伏组件。其工作原理是通过硅晶片接收太阳光线后转变为电能，然后储存在蓄电池中，再由光感开关进行控制，当天黑时能够自动点亮，天亮时又自动熄灭。太阳能灯是光电转换技术的一种应用产品，凭借其节能、环保

14、、无需布线、自动控制、随时变换位置等优点，在照明行业中树立起神圣的地位。大量试验说明，太阳能灯具和普通灯具比照分析后得出：在满足同样照明要求的条件下，两种不同的供电方式，太阳能灯本钱比普通灯具要高；如果将投入工程的施工费用计入整个工程，那么两种灯具在初始投资时造价相当。工程越大，普通灯具的工程施工费用越高，其初始投入大于太阳能灯具。使用时间越长，越能彰显太阳能灯具的实惠。如果把人力、物力计算在内，普通灯具的辅助费用与维护费用都将比预算的高。在后续的使用费用上（电费、维护费用等），太阳能灯具的优势更明显。如果在全国推广使用3亿只太阳能灯，其节能效果相当于新建一个三峡工程。据了解，太阳能的优点已被

15、越来越多的人所接受。作为太阳能应用的系列产品之一，太阳能灯具一直是各方研究和关注的焦点。在已有技术根底上，技术人员与厂商集思广益，在诸多方面取得了突破性进展，为太阳能灯最终走向千家万户打下了坚实根底。专家预测，太阳能照明在未来十年后将会普及，成为未来照明行业开展趋势。1.3太阳能路灯随着科学技术的飞速开展，太阳能逐渐被开发利用，并已成为最有开展前景的环保能源之一，太阳能照明就是利用太阳能最重要的途径。太阳能照明路灯采用高效单晶硅太阳能电池供电，采用免维护密封型蓄电池贮存电能，用高效节能灯照明，并采用先进的充放电和照明控制电路，具有性质可靠、发光效率高、亮度大、安装方便、无需铺设电缆电线，无需交

16、流电能和电费，采用直流供电，光敏控制。平安可靠、节能、经济、环保，寿命长，是未来户外照明的开展方向和照明灯具中的一枝新秀。本文设计了独立发电系统光伏发电路灯系统。光伏路灯不受地域限制，规模大小随意，可以独立发电，无噪声、无污染，建设周期短，不用架设输电线路,平安可靠，维护简便，可以无人值守，具有其它发电方式无可比较的优点。毫无疑问，光伏发电路灯的应用必然随着时间的开展得到越来越广泛的应用。市电照明灯具安装复杂：在市电照明灯具工程中有复杂的作业程序，首先要铺设电缆，这里就要进行电缆沟的开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等大量根底工程。然后进行长时间的安装调试，如任何一条线路有问题，那么要大面积返工。而且地势和线路要求复杂