【導(dǎo)讀】UGStudent,Dept.ofEIE,Galgotia?Associateprofessor,Dept.ofEIE,Galgotia?ofthetotalsun?senergy.tracker.

　　

【正文】 [4]。太陽(yáng)能電池效率的提高是一個(gè)持續(xù)的研究工作和世界各地的人們都在積極做這個(gè)研究。從太陽(yáng)能電池板最大化輸出功率和集成太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)是 twoways 其中電子設(shè)計(jì)方法能帶來(lái)成功。 最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）的過(guò)程是通過(guò)保持太陽(yáng)能電池板 “ s操作上的光伏特性的拐點(diǎn)從太陽(yáng)能電池板最大限度地提高輸出功率。 許多 MPPT 算法已經(jīng)被開(kāi)發(fā)和世界各地雇用 [ 5 ] 。 MPPT 技術(shù)僅提供了可以從太陽(yáng)能電池板的固定陣列在特定的時(shí)間被接收的最大功率，它可以沒(méi)有，但是，提高發(fā)電當(dāng)太陽(yáng)與系統(tǒng)不對(duì)準(zhǔn)。自動(dòng)太陽(yáng)能跟蹤器增加了太陽(yáng)能電池板的保持太陽(yáng)能電池板與所述旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)對(duì)準(zhǔn)的效率。 太陽(yáng)能跟蹤是一種機(jī)械化系統(tǒng)來(lái)追蹤太陽(yáng) “的地位，增加輸出功率的太陽(yáng)能電池板的30％至 60 ％，比固定系統(tǒng) [ 6 ] 。太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)的一些設(shè)計(jì)方法已經(jīng)被提出，最近幾天 [ 7 ] [ 9 ] 。 LED（ Light Emitting Diode）， 發(fā)光二極管 ，是一種能夠?qū)?電能 轉(zhuǎn)化為 可見(jiàn)光 的固態(tài)的半導(dǎo)體 器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè) PN結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 燈發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成 PN 結(jié)的材料決定的。 最初 LED用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種 光色 的 LED在 交通信號(hào)燈 和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以 12 英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái) 是采用長(zhǎng)壽命，低光效的 140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生 2021流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失 90%，只剩下 200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中， Lumileds 公司采用了 18 個(gè)紅色 LED 光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電 14 瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車(chē) 信號(hào)燈 也是 LED 光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。 對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。 1998 年發(fā)白光的 LED 開(kāi)發(fā)成功。這種LED 是將 GaN 芯片和釔鋁石榴石（ YAG）封裝在一起做成。 GaN 芯片發(fā)藍(lán)光（ λp=465nm，Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含 Ce3+的 YAG 熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED 燈 m。藍(lán)光 LED 基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有 YAG 的樹(shù)脂薄層，約200500nm。 LED 基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。對(duì)于 InGaN/YAG 白色 LED，通過(guò)改變 YAG 熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫 350010000K 的各色白光。這種通過(guò)藍(lán)光 LED 得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運(yùn)用最多。 與傳統(tǒng)光源的發(fā)光效果相比， LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功地融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)和嵌入式控制技術(shù)等。傳統(tǒng) LED 燈中使用的芯片尺寸為，而照明用 LED的尺寸一般都要在 。 LED裸片成型的工作臺(tái)式結(jié)構(gòu)、倒金字塔結(jié)構(gòu)和倒裝芯片設(shè)計(jì)能夠改善其發(fā) 光效率，從而發(fā)出更多的光。LED 封裝設(shè)計(jì)方面的革新包括高傳導(dǎo)率金屬塊基底、倒裝芯片設(shè)計(jì)和裸盤(pán)澆鑄式引線框等，采用這些方法都能設(shè)計(jì)出高功率、低熱阻的器件，而且這些器件的照度比傳統(tǒng) LED 產(chǎn)品的照度更大。 一個(gè)典型的高光通量 LED 器件能夠產(chǎn)生幾流明到數(shù)十流明的光通量，更新的設(shè)計(jì)可以在一個(gè)器件中集成更多的 LED，或者在單個(gè)組裝件中安裝多個(gè)器件，從而使輸出的流明數(shù)相當(dāng)于小型白熾燈。例如，一個(gè)高功率的 12 芯片單色 LED器件能夠輸出 200lm的光能量，所消耗的功率在 10~15W 之間。 LED 光源的應(yīng)用非常靈活，可以做成點(diǎn) 、線、面各種形式的輕薄短小產(chǎn)品； LED 的控制極為方便，只要調(diào)整電流，就可以隨意調(diào)光；不同光色的組合變化多端，利用時(shí)序控制電路，更能達(dá)到豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果。 LED 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種照明設(shè)備中，如電池供電的閃光燈、微型聲控?zé)?、安全照明燈、室外道路和室?nèi)樓梯照明燈以及建筑物與標(biāo)記連續(xù)照明燈。 白光 LED 的出現(xiàn)，是 LED 從標(biāo)識(shí)功能向照明功能跨出的實(shí)質(zhì)性一步。白光 LED 最接近日光，更能較好地反映照射物體的真實(shí)顏色，所以從技術(shù)角度看，白光 LED 無(wú)疑是 LED最尖端的技術(shù)。白光 LED 已開(kāi)始進(jìn)入一些應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)急燈、手 電筒、閃光燈等產(chǎn)品相繼問(wèn)世，但是由于價(jià)格十分昂貴，故而難以普及。白光 LED 普及的前提是價(jià)格下降，而價(jià)格下降必須在白色 LED 形成一定市場(chǎng)規(guī)模后才有可能，兩者的融合最終有賴(lài)于技術(shù)進(jìn)步。 四 微控制器 ATmega32 的微控制器已用于原型。微控制器是整個(gè) 單片機(jī)的心臟，需要 5 伏穩(wěn)壓電源。 “ 7805 ”電壓調(diào)節(jié)器是用來(lái) providefixed 5 伏電源給單片機(jī)ATMEGA32 有一些功能，如 analoge 比較器（ AC） ，模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ ADC ） ，通用同步異步收發(fā)器（ USART ） ，時(shí)間等 。 1 ）模擬比較器： 有兩個(gè)引腳這是已知的模擬輸入 0 （ AIN0 ）和模擬輸入 1 （ AIN1 ） 。兩個(gè)模擬電壓信號(hào)由光敏電阻電路的兩個(gè)路口來(lái)到被饋送到這些引腳。有一點(diǎn)稱(chēng)為模擬比較器輸出（ ACO ），其設(shè)置為 “1”或 “0”。 ACO = 0 1 VAIN0 V AIN1 VAINI VAIN0 2 ）模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器： 其中 8 個(gè)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入引腳 ADC0 和 ADC1 已被使用 。其中 VVT ，預(yù)計(jì)。差分輸入轉(zhuǎn) 換成數(shù)字值和最顯著 8 位定義了 10 個(gè) ADCADC asADC_result 與閾值進(jìn)行比較。 ADC_result = [V ADC0 V ADC1 ]數(shù)字 這個(gè)閾值時(shí)，根據(jù)對(duì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的光響應(yīng)電阻器設(shè)置，被設(shè)置， sinceADC_result 單獨(dú)可能不足以滿(mǎn)足電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。如果 ADC_result 閾值 。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步。 3 ）定時(shí)器： ATMEGA32 的內(nèi)置定時(shí)器被用來(lái)創(chuàng)建延遲。地球圍繞它自己的軸線，并在一天 respectto太陽(yáng) 360 176。，所以它旋轉(zhuǎn)時(shí)， （ 360 176。/ 24 = ） 15 176。一小時(shí) 或 176。在 15分鐘內(nèi)。延遲 分鐘和 15分鐘是必需的。這些延遲提及分別為短延時(shí)和適度延遲。日落之前 lasthour將提供額外的能量來(lái)旋轉(zhuǎn) thepanel 在初始位置，所以跟蹤沒(méi)有更多 rotatesto 西而將反向旋轉(zhuǎn)。如 2 小時(shí)白天時(shí)間不考慮跟蹤， （ 2?15 176。 = ）不要求由太陽(yáng)能跟蹤器進(jìn)行 rotationis 30176。 。步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)一半被認(rèn)為是賦予 176。的旋轉(zhuǎn) ineach步進(jìn) 。約（ （ 180176。 30 176。） / 176。 = ）40 的旋轉(zhuǎn)中需要的每一天在日光下以跟蹤太陽(yáng)。計(jì)數(shù)用于計(jì)數(shù)的數(shù) 量 “等待 ”狀態(tài)時(shí)的天氣是陰天和 ADC 不允許旋轉(zhuǎn)電機(jī)。 五 .CHARGE 控制器 充電控制器監(jiān)控的電池狀態(tài)，以確保電池需要充電電流時(shí)，它得到它，并且還確保了電池不亂收費(fèi)。連接的太陽(yáng)能電池板的電池沒(méi)有一個(gè)穩(wěn)壓嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn) damagingthe 電池和可能引起安全問(wèn)題。 充電控制器（或通常稱(chēng)為電荷調(diào)節(jié)劑）是基于安培的，他們可以從太陽(yáng)能電池陣列處理量評(píng)估。如果控制器的額定功率為 20 安培這意味著你最多可以連接 20 安培的太陽(yáng)能電池板的輸出電流，以這一個(gè) 控制器。最先進(jìn)的充電控制器利用被稱(chēng)為脈沖充電校長(zhǎng) 寬度調(diào)制（ PWM） 這確保最有效的電池充電和延長(zhǎng)電池的使用壽命。更先進(jìn)的控制器，還包括最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）其中最大的電流進(jìn)入從太陽(yáng)能電池陣列的電池，通過(guò)降低板的輸出電壓，這增加了充電安培到電池的量 因?yàn)槿绻粋€(gè)面板可產(chǎn)生 60 瓦 伏和 安培，那么如果電壓降低到說(shuō) 14 伏，則電流強(qiáng)度增大到 （ 14V X = 60瓦）導(dǎo)致在充電安培這個(gè)例子增加了 19 ％。 充電控制器還提供了低電壓斷開(kāi)（ LVD）和電池溫度補(bǔ)償（ BTC）作為一個(gè)可選功能。該 LVD 功能允許連接負(fù)載到 LVD 端子，然后電壓敏感。 如果電池電壓下降太多的負(fù)載被斷開(kāi) 防止兩者在電池和負(fù)載的潛在損害。 BTC 調(diào)整基于所述電池的溫度，因?yàn)殡姵厥菍?duì)溫度變化的上方和下方約 75 176。F 的敏感的收費(fèi)率。 1 ）電池： 所使用的深循環(huán)電池被放電，然后重新充電數(shù)百次或數(shù)千目的。 這些電池被評(píng)為安培小時(shí)（ AH） 通常在 20 小時(shí)， 100 小時(shí)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，安培小時(shí)指的電流量 以安培 這可以由電池過(guò)的小時(shí)的時(shí)間內(nèi)被提供。例如，一個(gè) 350AH 電池可以在 20 小時(shí)或 35 安培連續(xù)供給 連續(xù)安培 10 小時(shí)。要快速表達(dá)可能獲得的總瓦在 6 伏 360ah電池 。 360ah 倍標(biāo)稱(chēng) 6 伏等于 2160 瓦特或 （千瓦時(shí)） 。如太陽(yáng)能電池板，蓄電池被連接在串聯(lián)和 /或并聯(lián)，以增加電壓到所需的水平，并增加安培小時(shí)。 電池應(yīng)該有足夠的安培小時(shí)容量，以在預(yù)期的時(shí)間最長(zhǎng)的時(shí)期 “沒(méi)有太陽(yáng) ”或極其陰天條件下提供所需的電源。鉛酸電池的尺寸必須大于此數(shù)量至少 20 ％ .. 如果存在的后備電源，如與一個(gè)電池充電器備用發(fā)電機(jī)源，電池組不具有定尺寸為最壞的情況的天氣條件。 所需的電池組的尺寸將取決于所需的存儲(chǔ)容量，最大放電速率，最大充電速率，并在該電池將被使用的最低溫度。在規(guī)劃中，所有這些因素都看了看，和一，規(guī)定最大的能力將決定了電池的大小。 在這個(gè)特定的應(yīng)用，同時(shí)考慮到太陽(yáng)輻射的帳戶(hù) thechanges 白天，因此，可用的能量，電池組的充電算法 willpresent 三種不同的模式： ?如果當(dāng)前可用的面板比 低，轉(zhuǎn)換器將找到最大功率點(diǎn)（ MPPT） ，以提供最高的電流可能 thebattery 銀行（根據(jù)目前的水平區(qū)域，見(jiàn)圖 2） 。 ?如果可用的面板電流大于 ， theconverter 限制到 電流，并禁用 thesearch為最大功率點(diǎn)高。 ?如果電池已經(jīng)充電，控制算法 將適用于一個(gè)恒定的電壓電平，以保持充電 thebatteries 。 鉛酸蓄電池是最常見(jiàn)的光伏系統(tǒng)，因?yàn)槠涑跏汲杀据^低，因?yàn)樗麄兌际乾F(xiàn)成的幾乎無(wú)處不在的世界。有許多不同的尺寸和鉛酸電池的設(shè)計(jì)，但最重要的標(biāo)志是，它們是深循環(huán)電池。鉛酸電池可在兩個(gè)濕電池（需要維護(hù)）和密封無(wú)維護(hù)版本。股東周年大會(huì) andGel 電池深循環(huán)電池也很受歡迎，因?yàn)樗鼈兪敲赓M(fèi)維修，他們持續(xù)的時(shí)間更長(zhǎng)。 六 結(jié)論 本文研究了關(guān)于太陽(yáng)能基 LED 路燈領(lǐng)域的各種進(jìn)步。使用太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)，大大增加了系統(tǒng)，并有助于提高其整體輸出。 而在基礎(chǔ)的太陽(yáng)能 LED 路燈采用充電控制電路，不僅有助于節(jié)省電池的電力，而且在防止電池越來(lái)越深放電，過(guò)充電，從而節(jié)省了大量的精力。