【正文】 價(jià)格和應(yīng)用情況，結(jié)合各種蓄電池的特性，合理選用蓄電池，對(duì)光伏系統(tǒng)的可靠性和安全性非常重要?？墒悄壳盀橹?，還沒有哪個(gè)蓄電池同時(shí)具有上述各種優(yōu)點(diǎn)。在選擇蓄電池時(shí)注意考慮功率、重量和質(zhì)量，因此要求蓄電池的體積小，能量密度高、重量輕、結(jié)實(shí)耐用和性價(jià)比高。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，與之配用的常見蓄電池一般有三種：鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池及其他蓄電裝置。 蓄電池的分類常用蓄電池一般分為酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類。白天蓄電池把太陽光轉(zhuǎn)化的電能通過充電器和蓄電池把電能儲(chǔ)存起來，晚上再通過放電器把儲(chǔ)存在蓄電池里的電能放出來進(jìn)行適當(dāng)使用，在實(shí)際的太陽能LED照明系統(tǒng)中，蓄電池是最易損的、最易消耗的部分。[6]時(shí)間域增強(qiáng)包括時(shí)間延遲積分、幀間比較等方法；空間域增強(qiáng)分為點(diǎn)處理和鄰域處理兩種，前者包括對(duì)比度拉伸、直方圖處理等方法，后者常用的有中值濾波、均值濾波等方法；變換域增強(qiáng)是在離散傅立葉變換、小波變換等圖像變換的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種濾波，最終達(dá)到增強(qiáng)的目的。對(duì)于固定噪聲的抑制，可以采用幀間相減的方法消除，而由計(jì)算機(jī)完成圖像相減運(yùn)算是很方便的。由于圖像的隨機(jī)噪聲是加性噪聲，幀間互不相關(guān)且均值為零，采用多幀平均法可提高圖像的信噪比。通常影響紅外圖像質(zhì)量的因素有固定噪聲干擾、隨機(jī)噪聲干擾、響應(yīng)度的差異等。一般情況下有fH≥fL。高端頻率fH由成像系統(tǒng)所允許的景物最高空間頻率對(duì)應(yīng)的信道中的電信號(hào)頻率決定，如單元探測(cè)器光機(jī)掃描方式中，信道中的電信號(hào)頻率就是元件輸出端的電信號(hào)頻率，即fH=1/2?d。通頻帶選擇，確定視頻信號(hào)處理電路通頻帶的基本原則是：既要最大可能地使信號(hào)不失真又要盡量抑制噪聲。紅外探測(cè)器并聯(lián)掃描裝置對(duì)景物或圖像同時(shí)取樣，并同時(shí)將對(duì)應(yīng)單元的輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這些信號(hào)并列注入到CCD移位寄存器各單元。多路轉(zhuǎn)換技術(shù)有兩種實(shí)現(xiàn)方法，即取樣保持和CCD的并入/串出方式。如圖2是一種直流恢復(fù)方案。然后再將與溫度相應(yīng)的一個(gè)直流電平疊加在經(jīng)過鉗位的溫度信號(hào)上，以進(jìn)行環(huán)境溫度補(bǔ)償。這個(gè)參考源可以是無源的，如光闌；或者是有源的，如黑體。 直流恢復(fù)，信號(hào)中的直流成分常常需要在信號(hào)處理之前用隔直流的方法將其去掉，這不僅可使信號(hào)處理變得簡(jiǎn)單，而且可達(dá)到抑制背景和削弱1/f噪聲的目的。當(dāng)探測(cè)器和前置放大器的阻抗不匹配時(shí)，可采用射極輸出電路來克服解決。[3] 前置放大器，根據(jù)紅外探測(cè)器輸出的信號(hào)十分微弱，且含有噪聲的特點(diǎn)，對(duì)前置放大器的設(shè)計(jì)要求是：低噪聲、高增益、低輸出阻抗、大動(dòng)態(tài)范圍、良好的線性特征。紅外成像中的信號(hào)處理的基本任務(wù)時(shí)：形成與景物溫度相應(yīng)的視頻信號(hào)，如要溫度，還要根據(jù)景物各部分的溫度。利用紅外成像技術(shù)來控制電路，當(dāng)檢測(cè)到有行人或車輛時(shí)路燈正常工作否則路燈處于低能耗狀態(tài)，這樣就可以達(dá)到智能低能耗的效果。可是如何做到檢測(cè)，這就有借助于紅外成像技術(shù)檢測(cè)才可以，直流控制器能確保蓄電池組不因過充或過放而被損壞。 工作原理白天太陽能路燈在智能控制器的控制下，太陽能電池板經(jīng)過太陽光的照射，吸收太陽能光并轉(zhuǎn)換成電能，白天太陽電池組件向蓄電池組充電，晚上蓄電池組提供電力給LED燈光源供電，實(shí)現(xiàn)照明功能。為了能實(shí)現(xiàn)低能耗，該路燈采用了紅外線成像檢測(cè)，當(dāng)沒有行人和車輛時(shí)候路燈處于低能耗狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)到有行人或車輛時(shí)候就控制路燈處于正常的工作狀態(tài)，這樣就避免了電能的浪費(fèi)。而且同時(shí)會(huì)給我們的生活帶來極大的方便，我們的環(huán)境也會(huì)得到進(jìn)一步的改善，使我們的資源緊缺得到緩解。又可用于人口分布密度較小、交通不便經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、缺乏常規(guī)燃料，難以用常規(guī)能源發(fā)電，但太陽能資源豐富的地區(qū)，以解決這些地區(qū)人們的家用照明問題以及道路的照明問題。首先，太陽能路燈使用的太陽能供電，除了陰雨天轉(zhuǎn)換成市電供電會(huì)產(chǎn)生小部分電費(fèi)成本外，運(yùn)行成本幾乎為零。對(duì)于太陽能路燈這一全新產(chǎn)品系而言，如今仍無法大規(guī)模推廣的最大因素，無疑是技術(shù)瓶頸。但是由于太陽能的多方面的優(yōu)勢(shì)，太陽能路燈正在被廣泛的應(yīng)用在許多城市和地區(qū)，當(dāng)然太陽能路燈給我們的日常生活帶來了極大的方便，也為我們節(jié)省了很大一筆能源消耗的費(fèi)用。同時(shí)，對(duì)于路燈照度要求條件較高的城市道路而言，太陽能路燈還存在光線覆蓋范圍窄、亮度不夠均勻等缺陷，成為太陽能推廣應(yīng)用的很大障礙，這需要我國(guó)投入資金和人才來解決這一問題。隨著信息社會(huì)的發(fā)展，近幾年我國(guó)在無線充電技術(shù)方面有了極大的發(fā)展。 太陽能路燈的現(xiàn)狀及發(fā)展前景太陽能路燈是一種新生的科技，由于它的清潔無污染以及為我們的能源節(jié)約做出了巨大的貢獻(xiàn)，因此在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用都逐步在進(jìn)行推廣開了。（8）太陽能手電筒隨著太陽能技術(shù)和光源技術(shù)的不斷提高，太陽能光伏照明還會(huì)有更多的使用場(chǎng)合和功能。（7）太陽能燈箱一般采用具有特定光譜的熒光燈，比較先進(jìn)的使用LED紫光燈，通過其特定譜線輻射誘殺害蟲。（6）太陽能殺蟲燈隨著與市政線路的互補(bǔ)，太陽能光伏照明路燈在主干道上的應(yīng)用將越來越多。采用的光源有小功率高壓氣體放電（HID）燈、熒光燈、低壓鈉燈、大功率LED。（5）太陽能路燈標(biāo)識(shí)燈的光源一般可采用小功率LED或冷陰極燈。用于夜晚導(dǎo)向指示、門牌、路口標(biāo)識(shí)的照明。太陽能景觀燈可以不破壞綠地而得到較好的景觀照明效果。（3）太陽能景觀燈 　 ，一般采用小顆粒發(fā)光二極管（LED）作為主要光源?！　『胶?、航空和陸上交通信號(hào)燈的作用至關(guān)重要，許多地方電網(wǎng)不能供電，而太陽能信號(hào)燈可解決供電問題，光源以小顆粒定向發(fā)光的LED為主。太陽能電池是太陽能光伏發(fā)電的核心部件，太陽能電池的光電效率和功率密度直接制約著太陽能光伏的普及使用，所以需要不斷的進(jìn)行完善才能滿足需要。太陽能電池經(jīng)過封裝形成實(shí)際使用的太陽電池板。要想讓太陽能為我們?nèi)祟惱茫@就需要太陽能電池的幫忙了。市場(chǎng)對(duì)太陽能照明產(chǎn)品的需求日趨增長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高。因此開發(fā)利用可再生能源，對(duì)于保障能源安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。目前太陽能照明應(yīng)用技術(shù)已取得較大突破，并且已較成熟地應(yīng)用于建筑樓道照明、城市亮化照明等系統(tǒng)?；谔柲艿牡湍芎闹悄苈窡艨刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)基于太陽能的低能耗智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Based on the low energy consumption of solar energy intelligent street light control system design總計(jì)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28頁表 格 ： 4 個(gè)插 圖 ： 18 幅 目 錄1 引言 1 太陽能在照明領(lǐng)域中的應(yīng)用 1 太陽能路燈的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 2 本文的研究目的和內(nèi)容 3 工作原理 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 4 關(guān)鍵技術(shù) 42 相關(guān)原理、技術(shù)介紹及元件的選擇 5 蓄電池的選擇 5 蓄電池的分類 6 鉛酸蓄電池的選擇 6 路燈的選擇 6 紅外檢測(cè)技術(shù) 8 紅外成像檢測(cè)的基本理論 8 紅外成像系統(tǒng)的工作原理 8 紅外成像系統(tǒng)的類型和組成 93 硬件分析與設(shè)計(jì) 10 蓄電池的控制系統(tǒng) 10 充放電電路 11 控制器的硬件結(jié)構(gòu) 12 智能路燈控制電路的設(shè)計(jì) 13 LED的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 14 LED的控制電路設(shè)計(jì) 154 軟件設(shè)計(jì) 16 蓄電池控制器的軟件流程圖 17 充電處理程序 18 紅外控制路燈軟件流程圖 185 其他設(shè)計(jì)要求 19 太陽電池方陣設(shè)計(jì) 19 最佳傾角計(jì)算 20 太陽電池方陣的方位角 20 蓄電池組容量的計(jì)算 21 接地和防雷裝置 216 調(diào)試與分析 21 硬件調(diào)試 22 軟件調(diào)試 22 24結(jié)論與展望 26參考文獻(xiàn) 27致謝 28 33 1 引言 太陽能在照明領(lǐng)域中的應(yīng)用隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源提出了越來越高的要求，尋找新能源成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題。由于太陽能發(fā)電具有火電、水電、核電所無法比擬的清潔性、安全性、資源的廣泛性和充足性等優(yōu)點(diǎn)，太陽能被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最重要的能源。中國(guó)是能源消耗大國(guó)，能源消耗以煤、石油，天然氣為主，這些原料儲(chǔ)量有限，不可再生，而且能源消耗同時(shí)排出二氧化碳和硫的氧化物，導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)和酸雨，破壞環(huán)境。太陽能照明發(fā)展迅速，其裝置幾乎覆蓋了整個(gè)照明領(lǐng)域。太陽能電池是一種直接將太陽通過光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的裝置。太陽能電池通常經(jīng)過電氣連接和封裝形成模塊，通常在面向太陽面采用玻璃或樹脂進(jìn)行密封，既可以使陽光通過并保護(hù)半導(dǎo)體晶圓免受雨水、氣體等侵蝕。太陽能在我們的的現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用已非常普遍了，其中在照明領(lǐng)域的應(yīng)用也比較成熟了，按使用的場(chǎng)合和功能分類[1]（1）太陽能信號(hào)燈取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（2）太陽能草坪燈 應(yīng)用于廣場(chǎng)、公園、綠地等場(chǎng)所，采用各種造型的小功率LED點(diǎn)光源、線光源，也有冷陰極造型燈來美化環(huán)境。（4）太陽能標(biāo)識(shí)燈對(duì)光源的光通量要求不高，系統(tǒng)的配置要求較低，使用量較大。 應(yīng)用于村鎮(zhèn)道路和鄉(xiāng)村公路，是目前太陽能光伏照明裝置主要應(yīng)用之一。由于其整體功率的限制，應(yīng)用于城市主干道上的案例不多。 應(yīng)用于果園、種植園、公園、草坪等場(chǎng)所。 用于廣告燈箱，目前不多，有待于進(jìn)一步開發(fā)。 采用LED作為光源，可以在野外活動(dòng)或緊急情況時(shí)使用,同時(shí)攜帶比較方便。國(guó)外太陽能路燈控制系統(tǒng)發(fā)展比較成熟，像美國(guó)，日本等在這方面都投入了可觀的資金，并取得了一定的成效，并得到一定的推廣；但是相對(duì)來說是投入多收益不大，太陽能轉(zhuǎn)換效率還比較低，還有待提高。但是太陽能路燈電池板的光電轉(zhuǎn)換效率較低，目前僅有15％左右，嚴(yán)重影響到太陽能路燈的發(fā)電效率。所以說在我國(guó)還是有很大的發(fā)展空間。不管是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外都在致力于太陽能的研究和推廣上面投入了可觀的資金，這就有利于這一新產(chǎn)品的逐步推廣。而事實(shí)上，在一些知名企業(yè)這些技術(shù)瓶頸已經(jīng)逐步被破解?！　∑浯?，太陽能路燈外形美觀無需電費(fèi)，適用于城市道路、小區(qū)、工業(yè)園區(qū)、廣場(chǎng)、旅游景區(qū)、公園、鄉(xiāng)村公路、偏僻地區(qū)等場(chǎng)所的亮化照明需要。　　面對(duì)如此多的優(yōu)勢(shì)，伴隨著應(yīng)用瓶頸的打破，太陽能路燈必將迎來大規(guī)模推廣。 本文的研究目的和內(nèi)容本課題是利用太陽能光伏電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能對(duì)LED燈供電，