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

　　

【正文】 [4]。太陽能電池效率的提高是一個持續(xù)的研究工作和世界各地的人們都在積極做這個研究。從太陽能電池板最大化輸出功率和集成太陽能跟蹤系統(tǒng)是 twoways 其中電子設(shè)計方法能帶來成功。 最大功率點跟蹤（ MPPT）的過程是通過保持太陽能電池板 “ s操作上的光伏特性的拐點從太陽能電池板最大限度地提高輸出功率。 許多 MPPT 算法已經(jīng)被開發(fā)和世界各地雇用 [ 5 ] 。 MPPT 技術(shù)僅提供了可以從太陽能電池板的固定陣列在特定的時間被接收的最大功率，它可以沒有，但是，提高發(fā)電當(dāng)太陽與系統(tǒng)不對準(zhǔn)。自動太陽能跟蹤器增加了太陽能電池板的保持太陽能電池板與所述旋轉(zhuǎn)太陽對準(zhǔn)的效率。 太陽能跟蹤是一種機械化系統(tǒng)來追蹤太陽 “的地位，增加輸出功率的太陽能電池板的30％至 60 ％，比固定系統(tǒng) [ 6 ] 。太陽能跟蹤系統(tǒng)的一些設(shè)計方法已經(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 的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。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)體連接起來的時候，它們之間就形成一個 PN結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(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，后來各種 光色 的 LED在 交通信號燈 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)濟效益和社會效益。以 12 英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來 是采用長壽命，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)計的燈中， Lumileds 公司采用了 18 個紅色 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 信號燈 也是 LED 光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。 對于一般照明而言，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)藍光（ λp=465nm，Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含 Ce3+的 YAG 熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nLED 燈 m。藍光 LED 基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有 YAG 的樹脂薄層，約200500nm。 LED 基片發(fā)出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。對于 InGaN/YAG 白色 LED，通過改變 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。這種通過藍光 LED 得到白光的方法，構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運用最多。 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，成功地融合了計算機技術(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裸片成型的工作臺式結(jié)構(gòu)、倒金字塔結(jié)構(gòu)和倒裝芯片設(shè)計能夠改善其發(fā) 光效率，從而發(fā)出更多的光。LED 封裝設(shè)計方面的革新包括高傳導(dǎo)率金屬塊基底、倒裝芯片設(shè)計和裸盤澆鑄式引線框等，采用這些方法都能設(shè)計出高功率、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)計可以在一個器件中集成更多的 LED，或者在單個組裝件中安裝多個器件，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 、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，利用時序控制電路，更能達到豐富多彩的動態(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)簟踩彰鳠?、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)識功能向照明功能跨出的實質(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顏色，所以從技術(shù)角度看，白光 LED 無疑是 LED最尖端的技術(shù)。白光 LED 已開始進入一些應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)急燈、手 電筒、閃光燈等產(chǎn)品相繼問世，但是由于價格十分昂貴，故而難以普及。白光 LED 普及的前提是價格下降，而價格下降必須在白色 LED 形成一定市場規(guī)模后才有可能，兩者的融合最終有賴于技術(shù)進步。 四 微控制器 ATmega32 的微控制器已用于原型。微控制器是整個 單片機的心臟，需要 5 伏穩(wěn)壓電源。 “ 7805 ”電壓調(diào)節(jié)器是用來 providefixed 5 伏電源給單片機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 ） ，時間等 。 1 ）模擬比較器： 有兩個引腳這是已知的模擬輸入 0 （ AIN0 ）和模擬輸入 1 （ AIN1 ） 。兩個模擬電壓信號由光敏電阻電路的兩個路口來到被饋送到這些引腳。有一點稱為模擬比較器輸出（ 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。差分輸入轉(zhuǎn) 換成數(shù)字值和最顯著 8 位定義了 10 個 ADCADC asADC_result 與閾值進行比較。 ADC_result = [V ADC0 V ADC1 ]數(shù)字 這個閾值時，根據(jù)對太陽輻射強度的光響應(yīng)電阻器設(shè)置，被設(shè)置， sinceADC_result 單獨可能不足以滿足電機的旋轉(zhuǎn)。如果 ADC_result 閾值 。電機轉(zhuǎn)動一步。 3 ）定時器： ATMEGA32 的內(nèi)置定時器被用來創(chuàng)建延遲。地球圍繞它自己的軸線，并在一天 respectto太陽 360 176。，所以它旋轉(zhuǎn)時， （ 360 176。/ 24 = ） 15 176。一小時 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和適度延遲。日落之前 lasthour將提供額外的能量來旋轉(zhuǎn) thepanel 在初始位置，所以跟蹤沒有更多 rotatesto 西而將反向旋轉(zhuǎn)。如 2 小時白天時間不考慮跟蹤， （ 2?15 176。 = ）不要求由太陽能跟蹤器進行 rotationis 30176。 。步進電機的步進一半被認(rèn)為是賦予 176。的旋轉(zhuǎn) ineach步進 。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。計數(shù)用于計數(shù)的數(shù) 量 “等待 ”狀態(tài)時的天氣是陰天和 ADC 不允許旋轉(zhuǎn)電機。 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，它得到它，并且還確保了電池不亂收費。連接的太陽能電池板的電池沒有一個穩(wěn)壓嚴(yán)重風(fēng)險 damagingthe 電池和可能引起安全問題。 充電控制器（或通常稱為電荷調(diào)節(jié)劑）是基于安培的，他們可以從太陽能電池陣列處理量評估。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 安培的太陽能電池板的輸出電流，以這一個 控制器。最先進的充電控制器利用被稱為脈沖充電校長 寬度調(diào)制（ PWM） 這確保最有效的電池充電和延長電池的使用壽命。更先進的控制器，還包括最大功率點跟蹤（ MPPT）其中最大的電流進入從太陽能電池陣列的電池，通過降低板的輸出電壓，這增加了充電安培到電池的量 因為如果一個面板可產(chǎn)生 60 瓦 伏和 安培，那么如果電壓降低到說 14 伏，則電流強度增大到 （ 14V X = 60瓦）導(dǎo)致在充電安培這個例子增加了 19 ％。 充電控制器還提供了低電壓斷開（ LVD）和電池溫度補償（ BTC）作為一個可選功能。該 LVD 功能允許連接負載到 LVD 端子，然后電壓敏感。 如果電池電壓下降太多的負載被斷開 防止兩者在電池和負載的潛在損害。 BTC 調(diào)整基于所述電池的溫度，因為電池是對溫度變化的上方和下方約 75 176。F 的敏感的收費率。 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。 這些電池被評為安培小時（ AH） 通常在 20 小時， 100 小時。簡單地說，安培小時指的電流量 以安培 這可以由電池過的小時的時間內(nèi)被提供。例如，一個 350AH 電池可以在 20 小時或 35 安培連續(xù)供給 連續(xù)安培 10 小時。要快速表達可能獲得的總瓦在 6 伏 360ah電池 。 360ah 倍標(biāo)稱 6 伏等于 2160 瓦特或 （千瓦時） 。如太陽能電池板，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。 電池應(yīng)該有足夠的安培小時容量，以在預(yù)期的時間最長的時期 “沒有太陽 ”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，如與一個電池充電器備用發(fā)電機源，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。 在這個特定的應(yīng)用，同時考慮到太陽輻射的帳戶 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（ 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為最大功率點高。 ?如果電池已經(jīng)充電，控制算法 將適用于一個恒定的電壓電平，以保持充電 thebatteries 。 鉛酸蓄電池是最常見的光伏系統(tǒng)，因為其初始成本較低，因為他們都是現(xiàn)成的幾乎無處不在的世界。有許多不同的尺寸和鉛酸電池的設(shè)計，但最重要的標(biāo)志是，它們是深循環(huán)電池。鉛酸電池可在兩個濕電池（需要維護）和密封無維護版本。股東周年大會 andGel 電池深循環(huán)電池也很受歡迎，因為它們是免費維修，他們持續(xù)的時間更長。 六 結(jié)論 本文研究了關(guān)于太陽能基 LED 路燈領(lǐng)域的各種進步。使用太陽能跟蹤系統(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越深放電，過充電，從而節(jié)省了大量的精力。