【正文】 境光線（閃電、禮花燃放）對(duì)太陽(yáng)能電池板的采樣電壓有明顯的影像，在白天、黃昏、的識(shí)別時(shí)，要進(jìn)行軟件延遲，一般控制在 2~3min。確定負(fù)載過(guò)流、短路后，切斷負(fù)載輸出。 （ 6）根據(jù) STC12C5410AD的 Data Flash的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)必須啟動(dòng) ISP/IAP命令，CPU等待 IAP動(dòng)作定時(shí)后，才繼續(xù)執(zhí)行程序，要先關(guān)斷中斷（ EA）。 本設(shè)計(jì)方案的硬件電路對(duì)應(yīng)的軟件程序包括 :主程序、定時(shí)中斷程序、 A/D轉(zhuǎn)換子程序、外部中斷子程序及鍵盤(pán)處理子程序、充電管理子程序、負(fù)載管理子程序。按鍵處理流程如圖 。//通道號(hào)不超過(guò) 7 ADS_CONTR= ADS_CONTR e0。0x10） =0x10）； 等待 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 return（ ADC_DATA） 。//負(fù)載開(kāi)關(guān) 1關(guān) LOOP1_DL=1?？刂破鹘K城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 18 的兩路負(fù)載輸出可以用于電動(dòng)車(chē)道和人行道的照明，照明時(shí)間和工作模式可以靈活設(shè)置。 江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 19 5 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)備選型 光源選擇 選 用 LED 燈作為照明光源 ,因?yàn)樗踩煽啃詮?qiáng) ,發(fā)光效率高，耗電量小，使用壽命長(zhǎng)，工作溫度低 ,反應(yīng)速度快，單元體積小，綠色環(huán)保。 LED 燈發(fā)光原理 LED 即發(fā)光二極管，主要由 PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。 其發(fā)光過(guò)程包括三部分 ： 正向偏壓 下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸 。電子和空穴之間的能量（帶隙 ） 越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量反過(guò)來(lái)與光的顏色對(duì)應(yīng)，可見(jiàn)光的頻譜范圍內(nèi)，藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光攜帶的能量最少。 LED 燈的基本參數(shù) 本設(shè)計(jì)采用功率 為 30w LED燈 ， 其基本參數(shù)如下表所示： 品牌型號(hào) Xs— 30LEDL 額電功率 30W 額定電壓 DC12V 相關(guān)色溫 6500K177。一般有鉛 酸蓄電池、 NiCd 蓄電池、 NiH置蓄電池，系統(tǒng)才能工作。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、用電負(fù)荷（路燈）相匹配。 太陽(yáng)能電池的電壓要超過(guò)蓄電池的工作 電壓 20~30%，才能保證 給蓄電池正常負(fù)電。 蓄電池的基本參數(shù) 通過(guò)一系列綜合考慮 ， 選擇 NPXA1265CH 型號(hào)蓄電池，其基本參數(shù)為： 型 號(hào) NPXA1265CH 品 牌 NIDEL鉛酸免維護(hù)封閉式蓄電池 價(jià)格 460 元 /個(gè) 使用壽命 8 至 10年 額定電壓 20V 外形尺寸 400*360*132（ mm） 價(jià) 格 760 元 光源壽命 50000h 江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 21 額定容量 65AH 工作溫度 25℃ — 40℃ 最低工作溫度 20℃ 最大允許放電深度 80% 尺寸 350*166*175mm 重量 20Kg 工作濕度 74%— 80% 太陽(yáng)電池組件選擇 太陽(yáng)電池組件簡(jiǎn)介及其參數(shù) 太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分， 也是太陽(yáng)能路燈中價(jià)值最高的部分。在眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池及非晶硅太陽(yáng)能電池等三種。非晶硅太陽(yáng)能電池在室外陽(yáng)光不足的情況下比較好，因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件要求比較低。 它 是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令裝置。 太陽(yáng)能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。 一個(gè)性能良好的充電放電控制器是必不可少的。具有設(shè)計(jì)可靠、成本低廉的特點(diǎn) ,具有較大的實(shí)用價(jià)值。防止蓄電池和太陽(yáng)電池接反、蓄電池開(kāi)路、蓄電池過(guò)充和過(guò)放、負(fù)載過(guò)壓或過(guò)流，夜間反充電。一般道路路燈對(duì)燈桿的要求有下： （ 1） 主體材料：為全鋼結(jié)構(gòu)、 整體熱鍍鋅 /噴塑處理 。 （ 3） 抗風(fēng)力 ≥150Km/h 。 （ 5） 燈桿的基本參數(shù) 如下 ： 主體材料 圓錐 形鋼燈桿熱鍍鋅靜電噴塑 燈桿高度 7米 燈桿壁厚 直 徑 上口直徑 60mm 下口直徑 140mm 價(jià)格 580 元 /個(gè) 抗風(fēng)力 20m/s 應(yīng)用空間 戶外照明 江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 24 6 LED 路燈的設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能電池板放置 傾角和方位角的設(shè)計(jì) 太陽(yáng)能電池板傾角和方位角的概念 在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，光伏組件的放置形式和放置角度對(duì)光伏系統(tǒng)接受到的太陽(yáng)輻射有很大影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。太陽(yáng)電池 組件傾角是太陽(yáng)電池組件平面與水平面的夾角。 太陽(yáng)能電池板傾角和方位角的計(jì)算 為了更加充分有效地利用太陽(yáng)能， ，我們要為 太陽(yáng)能電池板 選擇一個(gè)最佳傾角 和方位角。 ）時(shí)， 太陽(yáng)能電池板 發(fā)電量是最大的。度時(shí)， 太陽(yáng)能電池板 的發(fā)電量將減少約 10％～ 15％；在偏離正南（北半球） 60176。但是，在晴朗的夏天，太陽(yáng)輻射能量的最大時(shí)刻是在中午稍后，因此 太陽(yáng)能電池板 的方位稍微向西偏一些時(shí)，在午后時(shí)刻可獲得最大發(fā)電功率。 太陽(yáng)能電池板 設(shè)置場(chǎng)所受到許多條件的制約，例如，在地面上設(shè)置時(shí)土地的方位角、在屋頂上設(shè)置時(shí)屋頂?shù)姆轿唤牵蛘呤菫榱硕惚芴?yáng)陰影時(shí)的方位角，以及布置規(guī)劃、發(fā)電效率、設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)目的等許多因素都有關(guān)系。一年中的最佳傾斜角與當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥扔薪K城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 關(guān)，當(dāng)緯度較高時(shí)，相應(yīng)的傾斜角也大。對(duì)于積雪滑落的傾斜角，即使在積雪期發(fā)電量少而年總發(fā)電量也存 在增加的情況，因此，特別是在并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)中，并不一定優(yōu)先考慮積雪的滑落，此外，還要進(jìn)一步考慮其它因素。 度），傾斜角從水平（傾斜角為 0176。特別是在傾斜角大于 50176。 以后，日射量急劇下降，直至到最后的垂直放置時(shí)，發(fā)電量下降到最小。 ～ 20176。對(duì)于方位角不為 0176。以上所 述為方位角、傾斜角與發(fā)電量之間的關(guān)系，對(duì)于具體設(shè)計(jì)某一個(gè) 太陽(yáng)能電池板 的方位角和傾斜角還應(yīng)綜合地進(jìn)一步同實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)考慮。因此，如果 太陽(yáng)能電池板 不能被日光直接照到時(shí)，那么只有散射光用來(lái)發(fā)電，此時(shí)的發(fā)電量比無(wú)陰影的要減少約 10％～ 20％。通常 ， 在太陽(yáng)能電池板 面周?chē)薪ㄖ飼r(shí)，太陽(yáng)出來(lái)后，建筑物 有可能在太陽(yáng)能電池板 面 形成 陰影，因此在選擇 放置太陽(yáng)能電池板 的地方時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)陰影。另外，如果 太陽(yáng)能電池板 是前后放置時(shí)，后面的 太陽(yáng)能電池板與前面的 太陽(yáng)能電池板 之間距離接近后，前邊 太陽(yáng)能電池板 的陰影會(huì)對(duì)后邊 太陽(yáng)能電池板 的發(fā)電量產(chǎn)生影響。例如 太陽(yáng)能電池板 的上邊緣的高度為 h1，下邊緣的高度為 h2，則： 太陽(yáng)能電池板 之間的距離 a＝（ h1h2） R 。對(duì)于有防積雪措施的 太陽(yáng)能電池板 來(lái)說(shuō)，其傾斜角度大，因此使 太陽(yáng)能電池板 的高度增大，為避免陰影的影響，相應(yīng)地也會(huì)使 太陽(yáng)能電池板 之間的距離加大。具體的太陽(yáng) 能 電池 板 設(shè)計(jì)，在合理確定方位角與傾斜角的同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行全面的考慮，才能使 太陽(yáng)能電池板達(dá)到最佳狀態(tài)。對(duì)于其傾角的選擇應(yīng)結(jié)合以下要求進(jìn)行綜合考慮；（ 1）連續(xù)性（ 2）均勻性（ 3）極大性，在這里我們采用近似的方法來(lái)確定傾角。 — 10176。, 因此取當(dāng)?shù)氐木暥却蠹s為 34176。 + 10176。 方位角計(jì)算： 通過(guò)徐州基本氣象調(diào)查，一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻為 20:00，該地區(qū)的的經(jīng)度為東經(jīng) 117 度 1139。 LED 路燈系統(tǒng)中蓄電池?cái)?shù)量的設(shè)計(jì) LED 路燈系統(tǒng)蓄電池?cái)?shù)量的計(jì)算 （ 1）根據(jù) LED 燈有關(guān)的參數(shù)和負(fù)載每天工作 10h 確定負(fù)載的大小：每天的耗電量 Q=I h=30w 10247。 80% =； (4)根據(jù)蓄電池的規(guī)格：取 C=65Ah； (5)每個(gè)蓄電池都有自己的標(biāo)稱電壓，為了達(dá)到負(fù)載工作的標(biāo)稱電壓，需要將蓄電池串聯(lián)起來(lái)給負(fù)載供電，串聯(lián)蓄電池的個(gè)數(shù)等于負(fù)載的標(biāo)稱電壓除以蓄電池的標(biāo)稱電壓 =12V247。蓄電池并聯(lián)數(shù) =蓄電池總?cè)萘?47。 65Ah=3 個(gè)。 LED 路燈系統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件的設(shè)計(jì) LED 路燈系統(tǒng)中太陽(yáng)能電池板組件個(gè)數(shù)的計(jì)算及布置 （ 1）估算太陽(yáng)能電池板電流：由基本氣象資料可知，傾斜面上全年平均輻射量為 13714KJ/m/m =。所以全年平均日： Tm=HTWh/m/m247。 1000w/m/m=； 則 太陽(yáng)能電江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 27 池板 應(yīng)輸出的最小電流為： Imin=25247。 =25247。 (算式中 a1表示蓄電池充電效率 a2表示 太陽(yáng)能電池板 表面灰塵遮蔽損失，Q 為負(fù)載每天總耗電量）。 (2)估算太陽(yáng)電池板輸出電壓：太陽(yáng)能電池板的電壓輸出要足夠大，以保證全年能有效地對(duì)蓄電池充電。單只鉛酸蓄電池工作電壓為 12V，故需 6 個(gè)單體電池串聯(lián)才可滿足系統(tǒng)的工作電壓 12V。 （ 3）最后確定功率：設(shè)太陽(yáng)能電池板的最高工作溫度為 60℃，則輸出功率P=IV/[1a(tmax25)]= [%(6025)]=（式中： a 為太陽(yáng)能電池板最高工作溫度 ）。 江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 28 7 設(shè)計(jì)總費(fèi)用及性價(jià)比分析 LED 路燈系統(tǒng)總費(fèi)用估算 通過(guò)整體的選擇與計(jì)算，最終得出 LED 照明路燈系統(tǒng)的總體費(fèi)用 T=LED 光源的費(fèi)用 +蓄電池的費(fèi)用 +太陽(yáng)電池組件費(fèi)用 +光伏控制器費(fèi)用 +LED 燈桿費(fèi)用 （ 760+4603+879 2+145+580）元 =4623 元 路燈系統(tǒng)與節(jié)能燈系統(tǒng)性價(jià)比對(duì)比分析 據(jù)相關(guān)資料顯示，通常節(jié)能燈的功率大約是 LED 燈功率的 3 倍 多，當(dāng) LED 燈的功率為 30w 時(shí)，節(jié)能燈的功率大約為 90—— 100w（這里取 100w）。據(jù)相關(guān)資料顯示 100w的節(jié)能燈大約為 115 元，通過(guò) LED 燈和節(jié)能燈的使用壽命比較，在同等的環(huán)境下，使用同樣 10年的時(shí)間，節(jié)能燈的更換個(gè)數(shù)為 10 個(gè)，所以更換節(jié)能燈的費(fèi)用為 11510=1150 元。因此，節(jié)能燈使用燈桿的價(jià)格為 580 元（與LED 燈桿相同），所以用在節(jié)能燈整個(gè)系統(tǒng)的費(fèi)用為 S=3650 元 +1150 元 +580 元=5380 元。 由上述可知： LED 太陽(yáng)能路燈比普通的節(jié)能燈的性價(jià)比更高。 江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 29 參考文獻(xiàn) [1] [澳 ] 著，李秀文，謝鴻禮，趙海濱譯 .太陽(yáng)能電池工作原理，系統(tǒng)應(yīng)用，北京： 電子工業(yè)出版社， 1987. 沈陽(yáng)電力 [2]鞠振河 .沈陽(yáng)工程學(xué)院新校區(qū)太陽(yáng)路燈系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2021. 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