太阳能霓虹灯(完正)

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1、目录目录0摘要1关键词：1绪论2一系统原理与结构3二.太阳能系统设计42.1太阳能电池板42.2蓄电池52.3．太阳能控制器62.3.1蓄电池充电控制基本原理72.3.2蓄电池放电控制基本原理82.4蓄电池选型92.4.1蓄电池容量的计算92.4.2蓄电池容量的选型102.5太阳能电池板的选用112.6霓虹灯的选择122.7倾角设计13三硬件电路设计133.1电源电路133.2充电控制电路143.3放电控制电路163.4霓虹灯控制电路16四结束语17参考文献18、18摘要随着不可再生能源（煤炭、石油等）频频告急，且对环境造成的危害日益突出时，太阳能作为一

2、种取之不尽、用之不竭"安全、环保的新能源越来越受重视。太阳能霓虹灯就是靠阳光的能量保证霓虹灯的正常使用，它利用的能源是太阳能，既省电又环保，安装时还不需要铺设电缆。同时LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，所以发光效效率高，且可以发出不同颜色的光。太阳能LED霓虹灯集成了太阳能与LED优点。关键词：蓄电池选型、太阳能电池选型、光生伏特效应18绪论当代被人类广泛利用的能源，主要有五大类，即煤炭、石油、天然气、水和核裂变能等。目前世界能源消耗几乎全靠这五大能源来供应，电力只是上述这些能源转化生出来的“二次能源"。世界能源的消耗结构在近20年中发生了很大变化。

3、虽然，目前各种新型能源在不断开发利用，但主要消耗的能源，还是依靠石油、天然气和煤这三大能源,其他能源消耗比重还很低，不足以根本改变原有的以石油、天然气消耗为主体的结构类型。太阳能行业是21世纪的朝阳行业，发展前景十分广阔，在可再生能源行业中，太阳能没有污染、市场空间非常大，太阳能现已经在民用领域内广泛应用于照明、发电等方面，太阳能应用的研究与开发越来越受到世界各国的广泛重视。太阳能灯作为一种新型节能灯具，它与传统灯具相比有节能、环保、安全、方便、寿命长等许多优点发展可持续能源和绿色能源从照明这种小方面入手，可节约更多的电能，当技术和市场环境成熟后可在该领

4、域和其他领域进行广泛推广。18一系统原理与结构太阳能霓虹灯系统的核心部件是太阳能电池组件和霓虹灯及其控制部分。系统框图如图l所示。图1系统总体框图太阳能电池充放电主电路蓄电池组霓虹灯控制电路霓虹灯负载本系统利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池，白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，霓虹灯控电路的通断是通过光控传感器来控制，夜晚霓红灯工作，蓄电池放电；当黎明太阳光光线变强时霓虹灯停止工作，蓄电池放电结束。18二.太阳能系统设计2.1太阳能电池板太阳能电池的发电原理：太阳能电池是一种对光有响应并能将光能转换成电能的器

5、件。谓光生伏特效应就是半导体吸收光能后在PN结上产生电动势。能产生光伏效应的材料有许多种，如单晶硅，多晶硅，非晶硅，晒锢铜等。它们的发电原理基本相同，硅系列太阳能光伏电池中，单晶硅太阳能电池转转换率最高，其寿命也最长。现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。可将半导体太阳能电池的发电过程概括成以下四点：①首

6、先是收集太阳光和其他光使之照射到太阳能电池表面上。②太阳能电池吸收具有一定能量的光子，激发出非平衡载流子(光生载流子)——电子-空穴对。这些电子和空穴应有足够的寿命，在它们被分离之前不会复合消失.③这些电性符号相反的光生载流于在太阳能电池P-N结内建电场的作用下，电子-空穴对被分离，电于集中在一边，空穴集中在另一边，在P-N结两边产生异性电荷的积累，从而产生光生电动势，即光生电压。④18在大阳能电池P-N结的两侧引出电极，并接上负载，则在外电路中即有电流通过，从而获得功率输出，这样太阳能电池就把太阳能(或其他光能)直接转换成了电能。光生伏打效应原理如图2

7、所示。光子入射（能量hv）光子入射（能量hv）图2光生伏打效应原理2.2蓄电池蓄电池组是大阳能电池方阵的储能装置,用是将方阵在有日照时发出的多余电能转化为化学能储存起来，在晚间或阴雨天时供负载使用。蓄电池组由若干蓄电池串并联而成。一般容量要能在无太阳辐射的日子里，满足用户要求的供电时间和供电量。蓄电池在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。在常用的蓄电池中，主要有铅蓄电池、碱性镍蓄电池和铁镍蓄电池。太阳能光伏电源系统对所用蓄电池组的基本要求是：（1）自放电率低;（2）使用寿命长;（3）深放电能力强;（4）充电效率高;（5）少维护或免维护;（6）工作温

8、度范围宽;（7）价格低廉。固定式铅酸蓄电池性能优良、质量稳定、容量较大、价格较低