【正文】 作時間 :7 天 : 1 安裝在公園、小區(qū)等小路兩旁當(dāng)壁燈使用。 2 安裝在交通路段、港口等作為指示燈 ,保證交通航海的安全有序。 3 安裝在繁華鬧區(qū)或旅游景區(qū)作為裝飾照明 ,營造氣氛。 4 應(yīng)用于果園 ,種植園 ,草坪等場所 ,既 可以照明又可以殺蟲。 第一章 緒論 概述 跨入 21 世紀(jì)后 ,人類面臨著實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和能源可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn) ,如何能在能源有限和環(huán)境保護(hù)的雙重制約下發(fā)展經(jīng)濟(jì)已成為全球的熱點(diǎn)問題。而能源問題更為突出 ,不僅表現(xiàn)在常規(guī)能源的匱乏 ,更嚴(yán)重的是化石能源的開發(fā)利用更加劇了環(huán)境的惡化。 主要表現(xiàn)為以下幾個方面 : 1 能源短缺。常規(guī)能源的有限性和分布不均勻 ,造成了世界上大部分國家能源供應(yīng)不足 ,不能滿足其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。從長遠(yuǎn)來看 ,全球已探明石油儲量只能用到 2020年 ,天然氣也只能延續(xù)到 2040年左右 ,即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二三百年。因此 ,人類遲早要面臨化石燃料枯竭的危機(jī)局面。 2 環(huán)境污染。燃燒煤、石油等化石燃料 ,每年有數(shù)十萬噸硫等有害物質(zhì)排入天空 ,使大氣環(huán)境遭到嚴(yán)重污染 ,直接影響居民的身體健康和生活質(zhì)量 ,甚至在局部地區(qū)形成酸雨 ,嚴(yán)重污染水土資源。 3 溫室效應(yīng)?；茉吹睦貌粌H造成環(huán)境污染 ,同時會排放大量的溫室氣體 ,產(chǎn)生溫室效應(yīng) ,引起全球氣候變化。 太陽能作為可再生能源 ,很早就被人們開發(fā)和利用了。隨著科學(xué)和技術(shù)的迅速發(fā)展 ,世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重 ,利用常規(guī)能源已不能 適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)快速增長的需要 ,開發(fā)和利用新能源 ,尤其是太陽能越來越引起各國政府的重視。同時 ,以煤、石油等作為燃料油面臨嚴(yán)重的環(huán)境污染 ,再者人民生活水平的提高對能源的需求量越來越大 ,這就迫使政府和社會在大力發(fā)展常規(guī)能源的同時必須加大對新能源的開發(fā)和利用。為貫徹落實(shí)科學(xué) 發(fā)展觀 ,把節(jié)約資源作為基本國策 ,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì) ,保護(hù)生態(tài)環(huán)境 ,加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會 ,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與人口、資源、環(huán)境相互協(xié)調(diào)發(fā)展的要求。因而 ,可再生、無污染的太陽能利用在世界各國崛起 ,世界光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)的需求 ,在可以預(yù)計的將來 ,光伏發(fā)電必將部分取代常規(guī)能源。 目前太陽能企業(yè)面臨新機(jī)遇 ,由于光伏發(fā)電技術(shù)的逐漸成熟 ,成本不斷下降 ,太陽能的利用無處不在。各種各樣的利用太陽能開發(fā)的太陽能電子產(chǎn)品發(fā)展非常迅速。 太陽能壁燈的優(yōu)勢 太陽能壁燈以太陽光為能源 ,不需要鋪設(shè)復(fù)雜的管線 ,安全節(jié)能無污染?；趩纹瑱C(jī)的太陽能控制系統(tǒng)很好的把太陽能光伏發(fā)電技術(shù)與單片機(jī)智能控制技術(shù)結(jié)合了起來。而且具有電路結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定可靠、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 綜上 ,太陽能壁燈較傳統(tǒng)壁燈的優(yōu)勢有如下幾點(diǎn) : :據(jù) 統(tǒng)計 ,所有壁燈改為太陽能壁燈可以節(jié)省一個三峽水電站的發(fā)電量。不僅如此 ,太陽能是一種清潔的可再生能源 ,它不僅節(jié)約了電能 ,而且減少了二氧化碳的排放量。有關(guān)數(shù)據(jù)表明太陽能壁燈每年可以減少 7740 萬噸二氧化碳就相當(dāng)于節(jié)省了 310 億美元的二氧化碳減量成本 ! :太陽能壁燈在惡劣的環(huán)境和氣候條件下 ,光伏發(fā)電系統(tǒng)很少發(fā)生故障 。目前絕大多數(shù)太陽能電池組件的生產(chǎn)技術(shù)都足以保證 10 年以上性能不下降 ,太陽能電池組件可以發(fā)電 25 年或更長的時間。 :就產(chǎn)品本身價格和首次投入費(fèi)用而言 ,太陽能壁燈比普 通壁燈造價要高。若按使用壽命 15 年把運(yùn)行費(fèi)用和壁燈維護(hù)費(fèi)用考慮進(jìn) 去的話 ,太陽能壁燈在壽命周期內(nèi)所發(fā)生的總費(fèi)用要比普通壁燈的總費(fèi)用要低。且規(guī)模越大 ,普通壁燈安裝的相關(guān)費(fèi)用越高 ,如把電力增容費(fèi)用、架設(shè)電力變壓器、光源的功率因數(shù)補(bǔ)償耗能、電力電纜、遠(yuǎn)距離線路功率損耗及壁燈開啟控制系統(tǒng)和管理人員工資等相關(guān)費(fèi)用考慮進(jìn)去的話實(shí)際費(fèi)用要遠(yuǎn)大于預(yù)計費(fèi)用。 :運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低 ,普通壁燈明顯高于太陽能壁燈 ,而且會隨著使用時間的增長而越來越高 (電費(fèi)、人工等 )。太陽能壁燈免維護(hù) ,絕對安全 ,不會發(fā)生觸電事故且可通 過改變控制方式來增強(qiáng)其穩(wěn)定性。 :離網(wǎng)運(yùn)行的太陽能壁燈具有供電的自主性、靈活性。 但是太陽能 LED 壁燈的優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只這些。一般認(rèn)為 ,節(jié)能燈可節(jié)能 4/5是偉大的創(chuàng)舉 ,但 LED 比節(jié)能燈還節(jié)能 1/4,這是固體光源偉大的革新。除此之外 ,LED 還具有光線質(zhì)量高 ,基本上無輻射 ,可靠耐用 ,維護(hù)費(fèi)用極為低廉等優(yōu)勢 ,屬于典型的綠色照明光源。超高亮 LED 的研制成功 ,大大地降低了太陽能燈具使用成本 ,使之達(dá)到或接近工頻交流電照明系統(tǒng)初裝的成本報價 ,并且具有保護(hù)環(huán)境、安裝簡便、操作安全、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。由于 LED 具有發(fā)光效率高 ,發(fā)熱量低等優(yōu)勢 ,已經(jīng)越來越多地應(yīng)用在照明領(lǐng)域 ,并呈現(xiàn)出取代傳統(tǒng)照明光源的趨勢。 太陽能與 LED 相結(jié)合的技術(shù)運(yùn)用在壁燈領(lǐng)域完全符合“綠色 ,節(jié)能 ,低成本”的現(xiàn)代化設(shè)計理念。而且針對現(xiàn)階段太陽能 LED 壁燈研究遭遇技術(shù)“瓶頸”而處于“花香”卻難“滿園綻放”的尷尬境地的情況 ,這個課題具有很大的研究價值 ,而從上面一系列的分析中也不難看出這個課題本身所具有的潛在價值更是無法估量的。 太陽能壁燈的應(yīng)用現(xiàn)狀 在國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動下 ,太陽能產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大發(fā) 展起來。國內(nèi)各大 研究單位都對太陽能壁燈作了詳盡的研究 ,特別是近幾年來 ,在“產(chǎn)業(yè)上規(guī)模、技術(shù)上水平、產(chǎn)品上檔次和市場上規(guī)范”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路引導(dǎo)下 ,太陽能產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展 ,如太陽能熱水器、太陽能光伏電池技術(shù)日趨成熟 ,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。 近年來 ,隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和建設(shè)水平的不斷提高 ,我國城市的壁燈總數(shù)以每年約 20%的平均速度遞增 ,全國數(shù)千萬盞壁燈的節(jié)電問題已引起政府部門的關(guān)注。在能源日趨緊張、電力供應(yīng)持續(xù)緊張的今天 ,低效、高耗的傳統(tǒng)城市照明已成為節(jié)能降耗的重要領(lǐng)域。為此 ,建設(shè)部和發(fā)改委明確提出城市道路照明要 向“高效、節(jié)能、環(huán)保、健康”的“綠色照明”方向發(fā)展。隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展 ,太陽能壁燈以環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢成為城市道路照明行業(yè)的新寵 ,市場潛力巨大。我國太陽能壁燈首先在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)使用 ,上海市于2020 年在崇明島建成風(fēng)光互補(bǔ)道路照明工程。在我國西部 ,非主干道太陽能壁燈、太陽能庭院燈漸成規(guī)模 ,太陽能資源相對豐富的青海省自 2020 年以來已在西寧等地安裝太陽能壁燈超過 200 套 。在北京奧運(yùn)會主要場館及其相關(guān)場所 ,太陽能壁燈得到普遍應(yīng)用。 歐洲各國都在開辟通向持久能源的通道 ,影響他們決策的主要因素是環(huán)境保護(hù) 、創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會和能源供應(yīng)的安全可靠 ,可再生能源技術(shù)在這些方面有著較大優(yōu)勢。它對環(huán)境的影響最小、可替代部分常規(guī)能源、增加能源供應(yīng)的安全性和可靠性。它要求較大的設(shè)備投資、創(chuàng)造了更多的就業(yè)機(jī)會、有助于經(jīng)濟(jì)增長。 在歐洲大部分地區(qū) ,環(huán)保的思路推動著替代能源技術(shù)的開發(fā) ,太陽能被公認(rèn)為是一種極好的替代能源。它的利用有助于降低 CO2 的排放 ,因而達(dá)到保護(hù)環(huán)境 ,很多國家 ,如丹麥、芬蘭、德國和瑞士 ,都認(rèn)為氣候變暖是推動太陽能研究開發(fā)、發(fā)展和銷售活動的主要因素。盡管受到常規(guī)能源 的低價影響 ,在歐洲很多國家中 ,太陽能壁燈市場 仍然持續(xù)增長。 本論文研究的主要內(nèi)容 LED 技術(shù) ,設(shè)計蓄電池的充放電控制方法。 LED 驅(qū)動原理設(shè)計 LED 驅(qū)動電路 。 。 。 、實(shí)驗(yàn)硬件電路 ,保證可以實(shí)現(xiàn)既定功能。 第二章 系統(tǒng)方案論證 及選擇 方案比較與論證 太陽能電池板的選擇 太陽能電池板是太陽能壁燈中的核心部分 ,也是太陽能壁燈中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能 ,或送至蓄電池中存儲起來。在眾多太陽光電池中比較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池等三種。 1 單晶硅太陽能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定 ,適合在陰雨天比較多、陽光相對不是很充足的南方地區(qū)使用 。 2 多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對簡單 ,價格比單晶硅低 ,適合在太陽光充足、日照好的東西部地區(qū)使用 。 3 非晶硅 太陽能電池對太陽光照條件要求比較低 ,適合在室外陽光不足的地區(qū)使用。 太陽能電池的工作電壓約為蓄電池電壓的 倍 ,才能保證給蓄電池正常充電。如 6V 蓄電池充電需要用 8~9V 太陽能電池 ,給 12V 蓄電池充電需要用15~18V 太陽能電池。 蓄電池的選擇 由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定 ,所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作