[通信电子设计精品] 太阳能与电能的智能型路灯控制系统的设计

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1、摘要随着全球范围内的能源危机和环境污染问题的日益严重，利用绿色环保的新能源成为科研工作者关心的课题，光伏能源就是在这一背景下得以迅速发展，照明系统正是光伏能源的一个重要应用。传统的光伏照明系统存在很多不足，如何应用新技术进行革新是本论文所要解决的问题。在传统的光伏照明充电系统中，通常简单的将太阳能电池板与蓄电池直接相连，这将导致太阳能电池板的工作点偏离最大功率点，不能有效利用太阳能电池板的可输出功率；蓄电池因缺乏容量管理而出现过充电或者过放电，造成寿命缩减；传统系统往往欠缺电路主要节点工作状态的远程智能检测、对照明时间和LED亮度等参数的实时调节等功能。为了解决传统太阳能照明充电系统

2、效率不高、蓄电池寿命短和智能化程度低等问题，本课题设计了一种新型的基于AVR单片机的太阳能照明控制系统，采用UC3906实现蓄电池充电电路，独立的BOOST电路分别驱动两组LED。试验证明，该系统能够实现按照预定参数在三个阶段以不同方式对蓄电池充电，能够准确控制路灯的开启。关键词太阳能电池蓄电池LEDAVR-II-AbstractAstheenergycrisisandenvironmentpollutionhasbeenaworldwideproblem,howtomakeuseofthenewgreenenergyresourcesisataskcaredbyscientists

3、.Photovoltaicenergyhasbeengreatlydevelopedundersuchabackground,andlightingsystemisoneofitsmostimportantapplications.Therearemanyshortcomingsintraditionalphotovoltaiclightingsystems,sothispaperpresentssomepointsabouthowtoreformthetraditionalsystem.Intraditionalsystems,thephotovoltaicbatteryiscon

4、nectedtothelead-acidbatterydirectly.Thissimpleconnectionwillresultinawasteinthephotovoltaicenergyastheoperatingpointisoftennotaccuratelythemaximumpowerpoint.Thelead-acidbatteryisusuallynotmanagedaccordingtoitscapacitystatusintraditionalsystems,sothisresultsinshortbatterylife.Lackofthefunctionof

5、remotemonitoringofthemainnodes,adjustingtheLEDworkingtimeandparametersisanotherproblem.Tosolvetheproblemoflow-efficiency,shortbatterylifeandlowextentofintellectualization,thispaperdesignsanewphotovoltaiclightingsystembasedontheAVRmicro-controller.AdoptingUC3906tochargethelead-acidbattery,andBOO

6、STtopologyfor2groupLEDchannels.TheexperimentresultsshowthatthenewsystemrealizesMaximumPowerPointTracking,chargesthebatteryinthethreestagesaccordingtothegivenparameters,switchesonandofftheLEDaccurately.Keywordsphotovoltaicbatterylead-acidbatteryLEDAVR-II-目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1设计目的和意义11.2国内外相关技

7、术发展概况21.3本文的设计指标31.4设计方案3第2章太阳能LED路灯的光伏系统52.1太阳能路灯52.2太阳能电池原理及构造72.3太阳能电池组件设计9第3章蓄电池充电与LED路灯控制技术113.1蓄电池主要参数113.2蓄电池的充电123.2.1蓄电池的充电方式123.2.2蓄电池的充电拓扑结构133.2.3基于UC3906的蓄电池充电器143.3蓄电池组容量设计193.4辅助电源设计203.5基于AVR的太阳能LED路灯控制器的设计253.5.1太