感知天气的太阳能 LED 路灯控制系统-论文.pdf

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1、2014年4月照明工程学报Apr．2014第25卷第2期ZHA0MINGG0NGCHENGXUEBA0Vo1．25No．2感知天气的太阳能LED路灯控制系统罗素芹，李常青，魏亚坤(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州325035)摘要：太阳能LED路灯具有发光效率高、环保节能及不依赖电力等优点，应用广泛。本文针对太阳能LED路灯同定的亮灯需求和电能完全依赖天气的矛盾，设计了感知天气的模糊控制器，采用根据天气情况调整亮度、亮灯时长优先的控制策略，达到延长连续阴雨天气的亮灯时间。文中给出了模糊量天气和蓄电池剩余电量及其

2、模糊控制规则，并针对真实的天气进行仿真比较，亮灯率大幅提高。关键词：感知天气；蓄电池；剩余电量；模糊控制；太阳能LED路灯；控制器中图分类号：TM923文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1004-440X．2014．02．007SolarLEDStreetLightChargeControllerwiththePerceptionofWeatherChangeLuoSuqin，LiChangqin，WeiYakun(CollegeofPhysicsandElectronicInformationEng

3、ineering，WenzhouUniversity，Wenzhou325035，China)Abstract：SolarLEDstreetlightsarewidelyusedwithhighluminouseficiency，energysavingandenvironmentalprotection，whichisnotdependentonelectricity．Inthisarticle，tosolvethecontradictionbetweenfixedlightingrequirementsofsola

4、rLEDstreetlightsandfullweatherdependency，wedesignedtheperceptionweatherfuzzycontroller，whichcanpredictweather．Itadoptsthecontrolstrategiesofthatthebrightnessadjustmentisbasedonweatherconditionandthepriorityisdeterminedbylightingdurationtoextendlightingtimeduring

5、continuousraining．Thispaperpresentsblurweatherandbatteryremainingcapacityandthefuzzycontrolrules．Comparingwiththesimulationofrealweather，lightingratewasincreasedsignificantly．Keywords：perceptionofweatherchange；battery；residualcapacity；fuzzycontrol；solarLEDstreet

6、light；chargecontroller虑充放电对蓄电池寿命的影响’。文献[9]对1引言LED太阳能照明控制系统分别进行了MPPT、充电策略和LED放电控制的研究，并采用MATLAB／太阳能LED路灯以其高效节能、不依赖电网等Simulink对主电路和控制系统进行仿真。对LED太优点，在广大农村以及远离电网或电力短缺的偏远阳能路灯进行模糊控制的研究¨目前很少，文献地区得到迅速的推广应用¨’。[16]建立一种模糊充电控制策略，给出了LED太对于LED太阳能路灯控制器的研究，分为充电阳能路灯充电的模糊规则，同时给出了放

7、电的控制和放电控制。目前充电控制主要是集中在最大Fuzzy／PID控制算法，并进行了仿真。功率点跟随控制方法和策略。放电控制主要考目前的LED太阳能路灯控制系统考虑了纬度、基金项目：浙江省教育厅科研计划项目(Y201327108)资助照明工程学报年平均日照时间等因素，对最大功率点跟踪(MPPT)以及各种充放电策略展开研究。但是，太3识别天气阳能路灯的电能供应完全依赖于天气，每天的充电量具有很强的随机性和不确定性，第二天的充电量天气是一个模糊量，可以分为很多情况，与本又不能准确预知。目前的LED太阳能路灯控制策略文主要是

8、根据天气与非降雨变量特性”的关系，识是，不考虑天气因素，每晚路灯工作时输出功率都别出不同的天气，非降雨变量如日照强度、日照时是一样的。在我国南方的梅雨季节，出现连续阴雨间和气温。不同的天气对太阳能电池发电功率的影天气，LED太阳能路灯蓄电池充电不足，电能很快响非常大，如100瓦的单晶硅太阳能电池，在阳光被用完，因为不能及时补充电，