太阳能智能节能路灯

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1、太阳能智能节电路灯设计摘要：由于全球性能源危机，世界普遍重视可再生能源的利用与研究。太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染等优点，正得到迅速的推广应用。太阳能路灯以其不用专人管理和控制，安装一次性投资无需日后电费开支，无需架设输电线路或挖沟铺设电缆．可以方便安装在广场、校园、公园以及不便于架设输电线路的地方等多方面的优点而越来越受到重视。随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。

2、太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油，可以说是取之不尽、用之不竭。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，所以发光效率高，一般人都认为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4，这是固体光源更伟大的改革。太阳能LED照明集成了太阳能与LED的优点。针对现有太阳能照明系统普遍存在的效率低、寿命短、运行不稳定等问题,提出了一种应用于太阳能照明系统的新型智能控制器。控制器实现了基于单片机89C51的工作状态

3、控制和蓄电池能量智能管理,满足了太阳能照明系统在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求。太阳能电池最大功率点跟踪和蓄电池充电精确控制也在此控制器中得到实现。系统不同工作状态的控制转换和蓄电池能量管理由A/D电压采样，比较器比较，输出信号给单片机89C51的控制电路实现。其控制信号蓄电池输出电压，如果电压过低，控制继电器吸起，对蓄电池充电，如果电压过高，控制继电器落下，开关断开，停止对蓄电池的充电。能量管理模块通过监测系统工作状态和统计蓄电池电压选择系统的工作方式,防止对蓄电池过充电和深度放电,同时尽可能

4、满足照明需求。通过智能控制，从而提高太阳能电池输出功率及手机电池的使用效率，达到延长电池使用寿命的目的。本设计根本思想是开发出一种具有实用价值的太阳能节能路灯。概括介绍：本设计的太阳能LED照明系统主要由太阳能电池组件、蓄电池、电源控制器（过压欠压比较判断是否对蓄电池充电）、发光组件组成。过压欠压采样蓄电池电压89c51单片机判断并发出信号是否电从而更好的保护了蓄电池，延长了寿命。白天利用太阳能电池板对蓄电池充电，晚上蓄电池释放能量点亮LED灯，选择一种合适的蓄电池充电管理模式，并要求对电压的实时监测，及

5、时配合指令控制。并且确定最少的太阳能电池组件和蓄电池能量，选择合适的灯具。关键词：智能节电太阳能路灯，89c51单片机控制系统技术指标：太阳能板：29cmX21cm,有效面积25cmX16cm的矩阵块输出电压：额定电压17.2V，额定功率5v蓄电池：标准时12V，随工作有变动灯具：3.5V的LED灯具30个，采用三三串联后并联，由蓄电池提供9v电压控制器：89c51单片机，连续阴雨天气：5天系统方案论证然后选择控制思路方案的比较，与论证：太阳能电池板的选择：太阳能电池是太阳能照明系统的输入,为整个系统提供

6、照明和控制所需电能。在白天光照条件下,太阳能电池将所接收的光能转换为电能,经充电电路对蓄电池充电;天黑后,太阳能电池停止工作,输出端开路。太阳能电池板是太阳能供电系统中心的核心部分，其转换率和使用寿命是决定太阳能电池是否具有使用价值的重要因素。。其功能是将太阳能的辐射能量转化为电能，能量转化率是一个重要的参数。电池板收光照强度影响，电压、功率呈显著变化；一种光照强度，阳能电池板也有一个输出功率点，应电压也不尽相同。为保证较高的转换效率，使电池板尽量工作在其最大功率点附近，也就需要根据实际情况，选择合适的工

7、作电压。太阳能电池组件可组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。太阳能电池板的功率输出能力与其面积大小密切相关，面积越大，在相同光照条件下的输出功率也越大。太阳能电池板的优劣主要由开路电压和短路电流这两项指标来衡量。太阳能电池板提供的电力是一种电流有限的电压电源。我们可在系统和电池充电所需的总电流超过太阳能电池板提供的电流时，通过降低充电电流并在MPP附近调节系统总线电压，从而使太阳能电池板给锂离子电池充电提供最大电力。系统电源和电池充电电源控制架构是设计可靠的太阳能电池板供电系统的关键组成

8、部分在众多太阳能路灯实际应用中，很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要，尤其在阴雨天的情况下更为突出，除使用了质量较差的相关组件外，另一个主要的原因就是一味降低组件成本，不按需求设计配置，减小电池板和蓄电池的使用标准，所以导致在阴雨天路灯无法提供照明。综合各方面的因素我们选择的太阳能规格为最大电压为17.2V，最大功率为5W，LED路灯的工作电压为12V或24V，功率30瓦，本系统的直流工作电压为12V，太阳能输出功率30瓦