【導(dǎo)讀】之一，其中光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能利用的主要趨勢(shì)。通過所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)太。陽能路燈智能控制系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行均為自動(dòng)控制，工作原理簡單，安裝方便。大多數(shù)國家的供給需求。根據(jù)世界能源權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析，按照目前已經(jīng)探明的化。石能源儲(chǔ)量以及開采速度來計(jì)算，年。另一方面，一次性能源的開采和應(yīng)用也是

　　

【正文】 閉合，電路切南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 17 換到 220 V 市電供電，經(jīng)過 ACDC 轉(zhuǎn)換電路，將穩(wěn)定的直流電源輸送至光控開關(guān)電路，以實(shí)現(xiàn)取代蓄電池供電的目的，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的效果。 1．過充保護(hù)電路 為防止電池過充電，影響電池的使用壽命，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的電池過放保護(hù)電路。 原理如圖 6 所示，圖中的 Q D D1 組成保護(hù)電路，其中 D1（ 1N4743）為穩(wěn)壓管二極管（ + V）， D1 和 D2 共同組成三極管 Q1 的偏置電路。 R1 是 Q1管的限流電阻。電路外接充電器充電時(shí)，如電池的最高閾值電壓在 V 左右，在充電初期蓄電池按 常規(guī)的欠壓狀態(tài)慢慢上升，當(dāng)電池電壓達(dá)到穩(wěn)壓管 D1 的擊穿電壓時(shí)， D1 管開始導(dǎo)通，此時(shí) Q1 管也導(dǎo)通，促使 A、 B 端電壓下降，設(shè)置合適的參數(shù)使電池兩端電壓最高值不會(huì)大于 V。在蓄電池已充滿時(shí)保護(hù)電路會(huì)使蓄電池處于涓流充電狀態(tài)，這就使電池具有充電保護(hù)功能。 圖 6 過充保護(hù)電路圖 當(dāng)電池兩端電壓高于太陽能板兩端電壓時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生電池給太陽能板反向充電現(xiàn)象。一旦發(fā)生這種現(xiàn)象，太陽能板很有可能被燒壞，造成損失。因而，過充保護(hù)電路還應(yīng)該包括防反充電路，即在太陽能板和電池之間連接一個(gè)二極管來防止電池對(duì)太陽能板反向充電 ，如圖 7 所示。 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 18 圖 7 防反充電路圖 2 過放保護(hù)電路 該電路原理如圖 8 所示。圖中 Q2使比較器起滯回作用，使比較電路有兩個(gè)門限電壓： VTHR 和 VTHL（ VTHHVTHL），一個(gè)滯回區(qū)。當(dāng)電池電壓從低升高至VTHH 時(shí)，比較器輸出高電平；當(dāng)電池電壓降低至 VTHL 時(shí)，比較器輸出低電平。這個(gè)時(shí)候電池端電壓雖然會(huì)迅速升高至 VTHL 以上，但由于達(dá)不到 VTHH，所以，比較器仍然輸出低電平，直到電池被充電后電壓升高至 VTHH 以上才能再次輸出高電平。這樣就避免了電路的振蕩，保護(hù)了負(fù)載和電池。 圖 8 過放 保護(hù)電路 比較器正端反映的是電池的采樣電壓 U3，比較器負(fù)端反映的是電池的參考電壓 U2。當(dāng) U3U2 時(shí)，比較器輸出高電平， Q1 導(dǎo)通， Q1 的 C 極為低電平， Q3截止，負(fù)載不工作。 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 19 3 后備電源 在陰雨天太陽能電池板無法將電池充到可工作的狀態(tài)時(shí)，就要用到后備電源給電路供電，后備電源采用的是交一直流轉(zhuǎn)換，將交流電轉(zhuǎn)換到額定的直流電壓值以確保電路正常工作。 4 紅外光控控制電路 該系統(tǒng)采用了 BISS0001 芯片，它是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外 開關(guān)，具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器。該組成部分采用硬件來實(shí)現(xiàn)，可以選用集成芯片 BISS000三極管 8050、光敏電阻和紅外感應(yīng)器來設(shè)計(jì)。紅外感應(yīng)器把傳感器傳送的紅外信號(hào)處理后反饋到控制端，經(jīng)過內(nèi)部線性放大，雙向鑒幅，信號(hào)處理，延遲定時(shí)，封鎖定時(shí)等處理。其腳 2 輸出高電平使三極管 8050 導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器 K 吸合，再由繼電器觸點(diǎn)控制相應(yīng)的被控對(duì)象。此處繼電器可換成雙向可控硅。 圖 9 紅外光控電路圖 圖 9 中，運(yùn)算放大器 OP1 將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大，然后由 C3 耦合給運(yùn)算放大器 OP2 進(jìn)行第二級(jí)放 大，再經(jīng)由電壓比較器 COP1 和 COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào) Vs 去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，輸出信號(hào) Vo 經(jīng)晶體管 T1 放大驅(qū)動(dòng)繼電器去接通負(fù)載。其中， R3 為光敏電阻，用來檢測(cè)環(huán)境照度。當(dāng)作為照明控制時(shí)，若環(huán)境較明亮， R3 的電阻值會(huì)降低，使 9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號(hào) Vs。 SW1 是工作方式選擇開關(guān)。當(dāng)SW1 與 1 端連通時(shí)，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng) SW1 與 2 端連通時(shí)，芯片南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 20 則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。圖中 R6 可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原圖選 10 k，實(shí)際使用時(shí)可以用 3 k，可以提高電路增 益改善電路性能。輸出延遲時(shí)間 Tx由外部的 R9和 C7的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti由外部的 R10 和 C6的大小調(diào)整，R9／ R10 可以用 470 Ω， C6／ C7 可以選 V。 5 創(chuàng)新點(diǎn) （ 1）電池過放保護(hù)系統(tǒng)的電路簡單，使用靈活。只需選擇供電電壓較高的比較器，就可以應(yīng)用到任何電壓等級(jí)的電路中；只需改變電阻值就可以設(shè)置任意的導(dǎo)通和關(guān)斷門限，從而可以具有一個(gè)較寬的安全范圍。 （ 2）在控制系統(tǒng)中照明電源與芯片工作電源分開，將蓄電池的電源分路進(jìn)行分別穩(wěn)壓處理，在使用微小功率繼電器自動(dòng)選擇合適電壓，小電壓供給芯片工作，大 電壓供給燈具照明，避免了使用同樣的大電壓供給所產(chǎn)生的功耗的損失。同時(shí)在照明回路中，避免使用功耗較大的三極管做開關(guān)，而是使用可控硅。 （ 3）設(shè)計(jì)有備用電源，在連續(xù)的極端惡劣天氣下，蓄電池電量用完，得不到及時(shí)充電，可以自動(dòng)開啟后備電源，保證路燈正常工作。 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 21 總結(jié) 這個(gè)太陽能路燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)城市環(huán)保、照明節(jié)能、緩解常規(guī)能源緊張的情況有積極意義，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行均為自動(dòng)控制，工作原理簡單，安裝方便，技術(shù)可靠，適用范圍：一方面，在道路、景觀照明以及今后可能推廣的太陽能系統(tǒng)區(qū)域網(wǎng)內(nèi)集中采 供電應(yīng)用等方面，其技術(shù)和市場(chǎng)很有發(fā)展前景。另一方面，在一些特定場(chǎng)合（海島、景區(qū)山頂、偏遠(yuǎn)地點(diǎn)等）的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，包括示范應(yīng)用也有積極意義，所以研究很有意義。并詳細(xì)說明了太陽能逆變器的優(yōu)點(diǎn)，控制器的特性以及太陽能電池最大功率跟蹤的原理以及一些常用的方法，并比較了他們的優(yōu)缺點(diǎn)，通過對(duì)目前太陽能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究，介紹了太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，對(duì)直流 交流（ DC/AC）變換器作了分析。通過對(duì)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究和深入了解 為今后的職業(yè)生涯做好了鋪墊。設(shè)計(jì)有備用電源，在連續(xù)的極端惡劣天氣下，蓄電池電 量用完，得不到及時(shí)充電，可以自動(dòng)開啟后備電源，保證路燈正常工作 。 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 22 參考文獻(xiàn) [1] 錢伯章 .世界能源消費(fèi)現(xiàn)狀和可再生能源的發(fā)展趨勢(shì) (上 )[J]，節(jié)能與環(huán)保 .20xx(3):811. [2] 王飛，余世杰，蘇建徽，沈玉梁 .太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究 [J].電工技術(shù)學(xué)報(bào) .20xx， 20(5):7274. [3] 周延， PWM 光伏逆變電源 DCDC 電路及最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的研究 [D].山東大學(xué)碩士學(xué)位論文， 20xx. [4] 趙宏，潘俊民 .基于 BOOST 電路的光伏電池最大功率點(diǎn) 跟蹤系統(tǒng) [J].電力電子技術(shù)， 20xx(6). [5] 歐陽名三，余世杰，沈玉梁，王飛，蘇建徽，趙為，夏小虎 .具有最大功率點(diǎn)跟蹤功能的戶用光伏充電系統(tǒng)的研究 [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 20xx，l9(6):272275. [6] 趙庚申，王慶章 .最大功率跟蹤控制在光伏系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].光電子 .激光，20xx， 14(8):813816. [7] 李煒，朱新堅(jiān) .光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制仿真模型 [J].計(jì)算機(jī)仿真，20xx， 23(66)239243 [8] 歐陽名三 .獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究 [D].合肥 工業(yè)大學(xué)博士論文，20xx. [9] 陳維沈輝，鄧幼俊 .太陽能光伏應(yīng)用中的儲(chǔ)能系統(tǒng)研究 [J].蓄電池，20xx(1):2127 [10]朱小同，趙桂先 .蓄電池快速充電的原理與實(shí)踐 [M].北京 :煤炭工業(yè)出版社，1996 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 23 致 謝 本次論文是在陳師的精心指導(dǎo)和耐心幫助下完成的，謝謝老師的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨。在編寫論文過程中，陳老師提供了許多相關(guān)資料，并在對(duì)論文結(jié)構(gòu)分布及其思路方面提出了許多寶貴的意見，對(duì)陳老師致以深深的敬意！ 感謝陳老師對(duì)論文給予的指導(dǎo)和幫助，同時(shí)也謝謝大學(xué)期間所有任課老師的諄諄教 誨！再次衷心對(duì)老師說聲：老師，您辛苦了，謝謝！ 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 24 評(píng) 語 指導(dǎo)教師（簽字） 答辯小組意見 答辯委員會(huì) 負(fù) 責(zé) 人（簽字） 成 績 院系（蓋章 ） 20 年 月 日