基于太阳能的低能耗智能路灯控制系统设计

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1、基于太阳能的低能耗智能路灯控制系统设计Basedonthelowenergyconsumptionofsolarenergyintelligentstreetlightcontrolsystemdesign总计：毕业设计（论文）28页表格：4个插图：18幅32目录1引言11.1太阳能在照明领域中的应用11.2太阳能路灯的现状及发展前景21.3本文的研究目的和内容31.3.1工作原理31.3.2系统设计方案41.4关键技术42相关原理、技术介绍及元件的选择52.1蓄电池的选择52.1.1蓄电池的分类62.1.2铅酸蓄电池的选择62.2路灯的选择62.3红外检测技术82.3.1红外成像检测的基

2、本理论82.3.2红外成像系统的工作原理82.3.3红外成像系统的类型和组成93硬件分析与设计103.1蓄电池的控制系统103.1.1充放电电路113.2控制器的硬件结构123.3智能路灯控制电路的设计133.3.1LED的驱动电路设计143.3.2LED的控制电路设计154软件设计164.1蓄电池控制器的软件流程图174.1.1充电处理程序184.2红外控制路灯软件流程图185其他设计要求195.1太阳电池方阵设计195.2最佳倾角计算20325.3太阳电池方阵的方位角205.4蓄电池组容量的计算215.5接地和防雷装置216调试与分析216.1硬件调试226.2软件调试226.3综合调

3、试24结论与展望26参考文献27致谢28321引言1.1太阳能在照明领域中的应用随着经济的发展，社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点，太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源。目前太阳能照明应用技术已取得较大突破，并且已较成熟地应用于建筑楼道照明、城市亮化照明等系统。中国是能源消耗大国，能源消耗以煤、石油，天然气为主，这些原料储量有限，不可再生，而且能源消耗同时排出二氧化碳和硫的氧化物，导致地球温室效应和酸雨，破坏环境。因此开发利用可再生能源，对于保障能源安全，

4、保护生态环境，实现可持续发展，具有重要意义。太阳能照明发展迅速，其装置几乎覆盖了整个照明领域。市场对太阳能照明产品的需求日趋增长，对产品质量的要求也越来越高。 要想让太阳能为我们人类利用，这就需要太阳能电池的帮忙了。太阳能电池是一种直接将太阳通过光伏效应转化为电能的装置。太阳能电池经过封装形成实际使用的太阳电池板。太阳能电池通常经过电气连接和封装形成模块，通常在面向太阳面采用玻璃或树脂进行密封，既可以使阳光通过并保护半导体晶圆免受雨水、气体等侵蚀。太阳能电池是太阳能光伏发电的核心部件，太阳能电池的光电效率和功率密度直接制约着太阳能光伏的普及使用，所以需要不断的进行完善才能满足需要。太阳能在

5、我们的的现实生活中应用已非常普遍了，其中在照明领域的应用也比较成熟了，按使用的场合和功能分类[1]（1）太阳能信号灯 　　航海、航空和陆上交通信号灯的作用至关重要，许多地方电网不能供电，而太阳能信号灯可解决供电问题，光源以小颗粒定向发光的LED为主。取得了良好的经济效益和社会效益。 （2）太阳能草坪灯 　光源功率0.1-1W，一般采用小颗粒发光二极管（LED）作为主要光源。太阳能电池板功率为0.5-3W，可采用1.2V镍电池等二电池。 （3）太阳能景观灯 应用于广场、公园、绿地等场所，采用各种造型的小功率LED点光源、线光源，也有冷阴极造型灯来美化环境。太阳能景观灯可以不破坏绿地而得到较好

6、的景观照明效果。（4）太阳能标识灯 32用于夜晚导向指示、门牌、路口标识的照明。对光源的光通量要求不高，系统的配置要求较低，使用量较大。标识灯的光源一般可采用小功率LED或冷阴极灯。 （5）太阳能路灯 应用于村镇道路和乡村公路，是目前太阳能光伏照明装置主要应用之一。采用的光源有小功率高压气体放电（HID）灯、荧光灯、低压钠灯、大功率LED。由于其整体功率的限制，应用于城市主干道上的案例不多。随着与市政线路的互补，太阳能光伏照明路灯在主干道上的应用将越来越多。 （6）太阳能杀虫灯 应用于果园、种植园、公园、草坪等场所。一般采用具有特定光谱的荧光灯，比较先进的使用LED紫光灯，通过其特定谱线辐

7、射诱杀害虫。 （7）太阳能灯箱 用于广告灯箱，目前不多，有待于进一步开发。随着太阳能技术和光源技术的不断提高，太阳能光伏照明还会有更多的使用场合和功能。 （8）太阳能手电筒 采用LED作为光源，可以在野外活动或紧急情况时使用,同时携带比较方便。1.2太阳能路灯的现状及发展前景太阳能路灯是一种新生的科技，由于它的清洁无污染以及为我们的能源节约做出了巨大的贡献，因此在国内外的应用都逐步在进行推广开了。国外太阳能路灯控制系统发