【正文】 老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想上給我以無微不至的關懷，在此謹向邵師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在寫這一設計的時候，我對我們的專業(yè)有了更深一層的了解和認識，同時也使我對太陽能光伏發(fā)電這個領域有了初步的了解。但是，太陽能電池光效在逐漸提高，而價格會逐漸降低，同樣地市場上LED光效在快速地提高，而價格卻在降低。園區(qū)在亮化工程建設中，將盡可能地采用以LED為主的節(jié)能型光源和燈具，可比傳統(tǒng)光源節(jié)能約30%。據(jù)該負責人介紹，星港街沿線共要安裝1500套太陽能路燈，部分景觀帶上的照明燈也將使用太陽能燈。據(jù)路燈施工方相關負責人介紹，這批路燈頭頂有一塊太陽能板，將光能轉換為電能后自動存儲在路燈的蓄電池中。 太陽能路燈的總電路圖，下面是本次設計的實際應用例子?！眹艺彰麟娖鳂藴驶夹g委員會負責人表示，標準的出臺將使太陽能LED產(chǎn)業(yè)提前進入規(guī)范化調試期，引導行業(yè)由無序、無標準狀態(tài)，向有序、有標準狀態(tài)轉變，“山寨燈”橫行的局面將得以改變。所以，設計選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質量能保證，燈桿的抗風是沒有問題的。所以，M = F = 949 = 。燈桿破壞面抵抗矩W的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ = [5000+（168+6）/tan16o] Sin16o = 1545mm =。 所以，設計中關鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。下面按以上兩塊分別做分析。關于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學術刊物上出現(xiàn)得不少。蓄電池設計容量計算相比于太陽能組件的峰瓦數(shù)要簡單。設計要求：廣州地區(qū)，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。因此選用使用壽命長的LED光源從長遠看非常經(jīng)濟 LED高效節(jié)能燈結構 根據(jù)使用場所的要求，設計出120176。 （4）安全性高 LED光源使用低電壓驅動, 發(fā)光穩(wěn)定，無污染，沒有50HZ頻閃，沒有紫外線B波段，白色色溫5000K，最接近太陽色溫5500K。 （2）高節(jié)能 具有電壓低、電流小、亮度高的特性。該燈在220V（純正弦波，頻率50赫茲）普通市電條件下使用，壽命可以達到5萬小時，在太陽能燈具上使用壽命大大減少和普通節(jié)能燈差不多（因為太陽能燈具都是方波逆變器，太陽能電源220V輸出頻率、項位、電壓都是不能和普通市電相比的）。目前常見的光源有直流節(jié)能燈、高頻無極燈、低壓鈉燈和LED光源。 置負載短路標志 } }這個太陽能路燈控制器可適用12V或24V工作光伏系統(tǒng)，可以直接驅動只留節(jié)能燈或通過逆變器驅動無極燈等作為照明光源，也可以驅動一些直流低壓負載用于城市亮化。 //清ADC_FLAG、AD不啟動 While（（ADS_CONTRamp。單片機的軟件編程上,以KeilC編譯器的Windows集成開發(fā)環(huán)境μvision2作為軟件開發(fā)平臺,采用C51高級語言編寫。（5）為保護負載（燈具），蓄電池過放保護恢復時，應用軟件設置一個回差電壓，這樣負載開關不會出現(xiàn)顫抖現(xiàn)象，有利于延長燈具的使用壽命。（3）環(huán)境光線（閃電、禮花燃放）對太陽能電池板的采樣電壓有明顯的影像，在白天、黃昏、的識別時，要進行軟件延遲，一般控制在2~3min。（1）本系統(tǒng)采用較少的按鍵實現(xiàn)了諸多功能，如負載工作模式的設計、雙燈同時工作還是分時工作、負載工作時間的設定、自檢功能等，為防止誤操作采取了一些措施。 （4）過流、短路保護電路選用的電流取樣電阻要綜合考慮電流、功率及熱穩(wěn)定性三個因素。解決了用傳統(tǒng)保險絲只能對電路進行一次性保護,一旦燒毀必須人為更換的問題,同短路后需手動復位或斷電后重新開啟的系統(tǒng)相比,也具有明顯的優(yōu)點,簡化了維護,提高了系統(tǒng)的安全性能。第一級采用了R7()以及運放LM35比較器LM393等器件組成的過流、短路檢測電路配合單片機的A/D轉換及外部中斷響應來實現(xiàn),這里使用了硬件+軟件的方式,(A/D轉換)口,用作過流信號識別,當電流超過額定電流20%并維持30s以上時,確認為過流。通過PWM充電電路，可使太陽能電池板發(fā)揮最大功效，提高系統(tǒng)充電效率。利用微控制器PWM功能對蓄電池進行充電管理。蓄電池開路保護:萬一蓄電池開路,若在太陽能電池正常充電時,控制器將關斷負載,以保證負載不被損傷,若在夜間或太陽能電池不充電時,控制器由于自身得不到電力,不會有任何動作。電壓采集與電池管理太陽能電池板電壓采集,用于太陽光線強弱的判斷,因而可以作為白天、黃昏的識別信號。 STC12C5410AD是STC12系列的單片機，采用RISC型CPU內核，兼容普通8051指令采集，片內容含有10KBFlash程序存儲器，同時內部還有看門口（WDT）；片內集成MAX810專用復位電路、8通道10位ADC以及4通道PWM；具有可編程的8級中斷源4種優(yōu)先級，具有在系統(tǒng)片成（ISP）和在應用編程（IAP），片內資源豐富、集成度高、使用方便。正是這種可逆轉的電化學反應，使蓄電池實現(xiàn)了儲存電能和釋放電能的功能。 Pb → PbSO4蓄電池連接外部電路放電時， 硫酸會與正、負極板上的活性物質產(chǎn)生反應，生成化合物“硫酸鉛”，放電時間越長，硫酸濃度越稀薄，電池里的“液體”越少，電池兩端的電壓就越低。+ 2H2SO4 + 2H2O當正、負極板上的硫酸鉛都被還原成原來的活性物質時，充電就結束了。由于太陽能路燈采用的是鉛酸蓄電池，所以這里只對鉛酸蓄電池進行分析。同時，免維護。比能量高及優(yōu)良的循環(huán)壽命，安全無污染，被稱為綠色電源。壽命長等特點，比能量較低，多用于礦井運輸車動力電源。優(yōu)良的高倍率放電性能和低溫放電性能，價格便宜，無污染，被稱為綠色環(huán)保電池。鎘鎳蓄電池具有放電倍率高。密封和全密封三種結構。污染環(huán)境等不利因素，一定程度上影響了其使用范圍。動力型和便攜型，常為開口或防酸式(GF),少量為膠體電解液蓄電池(GEL)。鋰離子蓄電池等。金屬氧化物蓄電池。醫(yī)療衛(wèi)生以及人們日常生活中被廣泛應用。電子?？傊?，蓄電池在國防。不間斷電源。目前，蓄電池主要應用于各種車輛。通訊?；瘜W電源是人類目前可以利用的高效能源之一。為此，科學家們給它涂上了一層反射系數(shù)非常小的保護膜，將反射損失減小到5％甚至更小。然后在PN結中形成電勢差，這就形成了電源 。這是由于P型半導體多空穴，N型半導體多自由電子，出現(xiàn)了濃度差。同樣，摻入磷原子以后，因為磷原子有五個電子，所以就會有一個電子變得非常活躍，形成N（negative）型半導體。太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導體的光電效應，一般的半導體主要結構。能否發(fā)展成為具有實用意義的產(chǎn)品，還有待于進一步研究探索。唯一的問題是材料的來源，由于銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發(fā)展又必然受到限制。 砷化鎵（GaAs）IIIV化合物電池的轉換效率可達28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感，適合于制造高效單結電池。如果能進一步解決穩(wěn)定性問題及提高轉換率問題，那么，非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。 多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實驗室最高轉換效率為18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉換效率為10%。1. 硅太陽能電池 硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。白天的時候，太陽能電池吸收太陽光子能產(chǎn)生電能，通過控制器吧電能儲存在蓄電池里，當夜幕降臨或者燈具周圍的廣度較低時，蓄電池通過控制器向光源供電設定的時間后切斷，這樣就可以照明了。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大體上可以分為兩類，一類是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，即和公用電網(wǎng)通過標準接口相連接，像一個小型的發(fā)電廠。3 太陽能路燈的組成原理框圖及其工作原理太陽能路燈由太陽能電池組件、蓄電池、電源控制器、光源等組成。但太陽能路燈又有其特殊性，需要確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定與可靠，所以在設計時需要特別注意。小偷偷電線一般用剪或用絞輪拉，目的是為了獲得金屬銅謀取利益，而太陽能路燈的內部電線絕大部分都在燈桿里面且短而小，含銅量不如傳統(tǒng)路燈，加上燈桿較高，一般都在8米以上，要開著吊車才能將太陽能電池板和電纜快速盜走，被盜可能性比傳統(tǒng)路燈要低得多。此外，路燈與路燈之間彼此獨立工作、互不干擾，可根據(jù)實際情況將某段時間設計成節(jié)能照明狀態(tài)，從而有效降低造價。在很多人眼里，路燈的成本不過是一根桿，一只燈泡。太陽能照明燈可廣泛應用于：家庭別墅、單位花園、公園綠地、環(huán)保小區(qū)、房前路邊等戶外場所的照明。而且地勢和線路要求復雜、人工和輔助材料成本高昂。隨著科學技術的飛速發(fā)展，太陽能逐漸被開發(fā)利用，并已成為最有發(fā)展前景的環(huán)保能源之一，太陽能照明就是利用太陽能最重要的途徑。 據(jù)了解，太陽能的優(yōu)點已被越來越多的人所接受。“如果在全國推廣使用3億只太陽能燈，其節(jié)能效果相當于新建一個三峽工程”，中山市百特照明科技有限公司朱建平經(jīng)理介紹。工程越大，普通燈具的工程施工費用越高，其初始投入大于太陽能燈具。 因為硅晶片價格昂貴，最初的太陽能僅應用在航天事業(yè)上。太陽能系統(tǒng)仍能保證穩(wěn)定可靠地工作。、太陽能電源系統(tǒng)的直流輸出電壓十分穩(wěn)定。利用太陽能發(fā)電的經(jīng)濟性在很多情況下要優(yōu)于常規(guī)的供電方式。太陽的能源非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽光所產(chǎn)生的能量相當于全球人類一年消耗的能量。三、在沙漠地區(qū)建光伏電站。但是，距離“綠色照明”的要求還較遠，開發(fā)和應用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。隨著經(jīng)濟發(fā)展，我國的照明用電將大幅度提高，綠色節(jié)能照明的研究應用，將越來越受到重視。與高成本的化石燃料污染和全球溫室效應相比，太陽能不僅使用范圍廣，而且更經(jīng)濟。研究結果顯示，太陽能在北方的氣候條件下更為有效。如今，全球的光伏 (Photovoltaic, PV) 太陽能供不應求，是增長最快的可再生能源之一。潛力無限的太陽能是一種清潔、高效而且可持