【文章內(nèi)容簡介】 能源，尤其是太陽能越來越引起各國政府的重視。同時(shí)，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(duì)能源的需求量越來越大，這就迫使政府和社會(huì)在大力發(fā)展常規(guī)能源的同時(shí)必須加大對(duì)新能源的開發(fā)和利用。 為貫徹落實(shí)科學(xué)第一章 緒論 2 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(huì)，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(jì)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 。 太陽能路燈的優(yōu)勢(shì) 太陽能路燈以太陽光為能源，不需要鋪設(shè)復(fù)雜的管線，安全節(jié)能無污染。基于單片機(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，太陽能路燈較傳統(tǒng)路燈的優(yōu)勢(shì)有如下幾點(diǎn)： ： 據(jù)統(tǒng)計(jì)，所有路燈改為太陽能路燈可以節(jié)省一個(gè)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)表明太陽能路燈每年可以減少 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 ！ ：太陽能路燈在惡劣的環(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(shí)間。 ：就產(chǎn)品本身價(jià)格和首次投入費(fèi)用而言，太陽能路燈比普通路燈造價(jià)要高。若按使用壽命 15年把運(yùn)行費(fèi)用和路燈維護(hù)費(fèi)用考慮進(jìn)吉林工程技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文 3 去的話，太陽能路燈在壽命周期內(nèi)所發(fā)生的總費(fèi)用要比普通路燈的總費(fèi)用要低。且規(guī)模越大，普通路燈安裝的相關(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路燈開啟控制系統(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(jì)費(fèi)用。 ： 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低 ， 普通路燈明顯高于太陽能路燈，而且會(huì)隨著使用時(shí)間的增長而越來越高（電費(fèi)、人工等）。太陽能路燈免維護(hù)，絕對(duì)安全，不會(huì)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)行的太陽能路燈具有供電的自主性、靈活性。 但是太陽能 LED 路燈的優(yōu)勢(shì)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(shì)，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(bào)價(jià)，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(shì)，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(shì)。 太陽能與 LED 相結(jié)合的技術(shù)運(yùn)用在路燈領(lǐng)域完全符合“綠色，節(jié)能，低成本”的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念。而且針對(duì)現(xiàn)階段太陽能 LED 路燈研究遭遇 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(gè)課題具有很大的研究價(jià)值，而從上面一系列的分析中也不難看出這個(gè)課題本身所具有 的潛在價(jià)值更是無法估量的。 太陽能路燈的應(yīng)用現(xiàn)狀 在國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動(dòng)下 ， 太陽能產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大發(fā)第一章 緒論 4 展起來。國內(nèi)各大研究單位都對(duì)太陽能路燈作了詳盡的研究 ， 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，我國城市的路燈總數(shù)以每年約 20%的平均速度遞增，全國數(shù)千萬盞路燈的節(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，太陽能路燈以環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)成為城市道路照明行業(yè)的新寵，市場潛力巨大。我國太陽能路燈首先在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)使用，上海市于 2021 年在崇明島建成風(fēng)光互補(bǔ)道路照明工程。在我國西部，非主干道太陽能路燈、太陽能庭院燈漸成規(guī)模，太陽能資源相對(duì)豐富的青海省自 2021 年以來已在西寧等地安裝太陽能路燈超過 200 套；在北 京奧運(yùn)會(huì)主要場館及其相關(guān)場所，太陽能路燈得到普遍應(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(huì)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(shì)。它對(duì)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(huì)、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(dòng)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(dòng)太陽能研究開發(fā)、發(fā)展和銷售活動(dòng)的主要因素。盡管受到常規(guī)能源吉林工程技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文 5 的低價(jià)影響 ， 在歐洲很多國家中 ， 太陽能 路燈 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(jì)蓄電池的充放電控制方法。 LED 驅(qū)動(dòng)原理設(shè)計(jì) LED 驅(qū)動(dòng)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 6 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路燈中的核心部分，也是太陽能路燈中價(jià)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(chǔ)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(duì)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(duì)簡單，價(jià)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(duì)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。一般有鉛酸蓄電池、 NiCd 蓄電池、 NiH 蓄電池。 鉛酸蓄電池有多種充電形式，主要為：恒流充電、恒壓充電和 3階段最優(yōu)形式充電。一般來講，這種蓄電池充電時(shí)， 應(yīng)外接直流電源（充電極或整流器），使正、 負(fù)極板在