太阳能LED路灯控制系统设计开题报告
本科学生毕业论文（设计）开题报告题目太阳能LED路灯控制系统设计
学院机械与电子工程学院
专业电子信息工程
学号2010XXXXXX
姓名X X X
指导教师XXX
日期2014年3月10日
xx学院教务处制
基于单片机的太阳能路灯控制器设计毕业设计(论文)
安徽工程大学机电学院毕业设计（论文） 毕业设计论文 基于单片机的太阳能路灯控制器设计 摘要 本论文主要完成对光伏电源LED照明控制系统进行优化设计和研究，以使系统达到稳定、操作方便、节能环保的要求。太阳能路灯智能控制器以AT89C52单片机为核心，主要由六个部分组成：太阳能电池板、蓄电池、负载（LED路灯）、控制器、测量电路、充电电路、放电/负载驱动电路。本课题的主要研究内容有：针对现有独立运行的太阳能路灯控制器的特点，实现多点控制蓄电池剩余荷电容量（SOC）控制和脉宽调制信号（PWM）来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和软件程序设计。 首先对太阳能路灯基本模块组成、基本功能及发展现状进行了阐述，并根据蓄电池剩余荷电容量（SOC）的数学模型和剩余荷电容量（SOC）与蓄电池的使用寿命的关系提出了单片机系统改进的控制方案，并根据实际需要提出用脉宽调制信号（PWM）来驱动和调节白光LED，可使白光LED工作于发射最纯净白光。半导体PN结技术的太阳能光伏发电技术与发光二极管(LED)照明技术，都有着环保、节能、长寿命和安全的特点。对这两项技术的高效结合进行优化研究，符合我国目前节能，环保及可持续性发展的目标。 总之，随着城市规模的不断扩大，现有的路灯技术不能达到环保节能的要求，本文采用多点控制蓄电池剩余荷电容量（SOC）控制和脉宽调制信号（PWM）来驱动太阳能LED路灯控制器的硬件设计和源程序设计，能有效解决LED太阳能路灯的不足。因此，本课题设计对我国LED路灯节能环保的发展有很大的现实意义。 关键词：光伏发电；剩余荷电容量；脉宽调制信号；控制系统
基于单片机的太阳能路灯控制器设计 II
太阳能LED路灯现场施工方法
路灯安装 一、准备工作 1、拆装及组装地点选择：拆装地点应在安装地点附近，以便于组装后的运输。此外，安装地点铺有防雨布，放置因地面的凸起或细沙及污渍而造磨损、划伤及玷污等。 2、安装人员及工具：专业安装人员3～6名（安装任务较重时可相应增加安装人员），每人配备安装工具一套，包括万用表一块、大活口（安装地脚螺母）和小活口（安装其他各处螺母） 各一把，平口螺丝刀、三角锁工装、十字螺丝刀和尖嘴钳各一把，绝缘胶布、防水胶带数卷，等。此外必须有吊车1辆，升降车1辆。 3、依照发货清单清点灯具；拆装并参照装箱清单一一核对各零部件并检查有无磕碰、磨损、变形和划伤等损坏，不合格品禁止安装； 4、灯杆组件及易磨损配件（例如太阳电池组件、灯头等）在放置时必须垫有柔软的垫物以免在安装过程中造成划伤等不必要的损坏。 5、下灯杆组件放置时，其上端处需有一铁架支撑，便于上灯杆组件的安装 二、组装 1、组装灯杆组件（上灯杆组件和下灯杆组件、灯臂组件、太阳电池组件固定结构）1）安装灯臂：用细铁丝将下灯杆上裸露的护套线线端绑紧并用黑胶布缠裹；细铁丝的另一端穿过灯臂组件；在灯臂组件的顶端慢慢抽拉细铁丝，使得细铁丝带动护套线穿过灯臂组件，同时灯臂组件逐渐靠近下灯杆，直至灯臂上的面板于下灯杆上的灯臂凸台对准、紧贴，然后采用合适的螺栓紧固灯臂组件于下灯杆上；固定灯臂组件时，避免灯臂组件挤压护套线，造成护套线线皮受损乃至切断；断开细铁丝与护套线的连接；
2）安装灯具（内装有灯源）：将打开的灯具接近灯臂上端，裸露的护套线从灯具尾部穿进灯具内；拉动护套线，同时将灯具插入灯臂上，两者的重合长度为150mm；将护套线接在灯具内部的接线端子上，接线时注意正、负极接线的正确；以灯臂为中性转动灯具，使得灯罩正朝地面，然后将灯具固定于灯臂上；关闭灯具。 3)组装上灯杆组件： a、依次将支架组件和角钢框紧固于上灯杆组件上，螺纹连接部位要受力均匀、紧固；连接支架和角钢框的同时，采用细铁丝把护套线从灯杆中经过支架组件引到角钢框内； b、太阳电池组件护板护板放置于角钢框中，然后将太阳电池组件放置于护板上；安放太阳电池组件时，接线盒均处于高处，当太阳电池组件横放时，接线盒应向距灯杆组件近的方向靠 拢； c、据路灯的系统电压和太阳电池组件的电压将太阳电池组件线接好，如路灯的系统电压为24V，太阳电池组件的电压为17V或18V，就应将太阳电池组件进行串联，串联的方法是第一块组件的正极(或负极)和第二块组件的负极（或正极）连接，若太阳电池组件的电压为34V，就应将太阳电池组件进行并联，并联的方法是第一块组件的正负极和第二块组件的正负极对应连接，接线时将太阳电池组件接线盒用小一字螺丝刀打开，把太阳电池组件电源线用小一字螺丝刀压接到接线盒的接线端子上，要求红线接正极，蓝线接负极，等线接好后将接线盒出线端的防水螺母紧固，并将接线盒内的接线端子处涂7091密封硅胶，涂胶量以使接线盒内进线孔处被完全密封为准，然后扣上接线盒盖，接线盒盖应扣紧，不可扣反； d、用万用表检测太阳电池组件连线（接控制器端）是否短路，同是检测太阳电池组件输出电压是否符合系统要求。在晴好天气下其开路电压应大于18V（系统电压为
太阳能路灯设计说明
二、设计范围 1、路灯位置布置。 2、风光路灯互补配置。 3、路灯防雷设计。 4、路灯抗风设计 三、风光互补路灯的配置方案及控制系统 1、路面形式：本次道路照明设计全长约XXXXm，路宽XXXXm，两侧绿化带各宽2.5m，2侧人行道各宽3m，车行道宽15m。 2、自然条件：本地区平均年日照时间2.84h，经纬度北纬26.35，东京106.42 3、照明方式：根据贵阳的自然条件及村镇道路对照明上的需求选择太阳能型路灯，光源选LED，照明系统每天工作8.5小时。 4、布置方式：本次设计路双侧对称布置于绿化带内，距道路中心线8m，灯杆间距25m，特殊路段可作适当调整，灯杆10m，灯高8m，悬挑1.5m～2m。 5、灯具：灯具结构均为一体化LED光源，压铸铝壳及钢化玻璃透光罩，灯罩防护等级IP≤65，维护系数0.6。 6、灯杆：采用优质Q235经模压成型，灯杆表面热镀锌处理后表面聚酯粉体涂装（白色），灯杆壁厚≥4mm。 7、太阳能电池组件：单晶硅电池组件360W(60X6),铅酸蓄电池100AHx2（24V）、路灯输出电压24V，太阳能电池板为6块串并联，顶3块，下3块。 8、安装角度：太阳能电池板与地平线最佳倾斜角+8度，正南偏西5度，厂家需根据现场条件复合确定。 9、光源LED功率消耗：120x1W系统功耗约140W，光通量约为10800lm。 10、风光互补系统控制器：具有过充、过放、电子短路、过载保护、防反接保护、雷电保护、短路保护、显示电池容量、智能化温度补偿，负载开机恢复设置、光控输出设置功能。 四、抗风设计 1、太阳能组件：厂家应保证能受当地的风速而不致于损坏，电池组件支架与灯杆的连接，应使用灯杆螺栓固定连接。 2、灯杆和基础：路灯灯杆和基础的抗风设计与电池板的高度、面积、倾角及灯杆结构、当地最大风速有关。由灯杆厂家进行计算和设计，保证最大风速时太阳能路灯的稳定性。 五、防雷设计 1、安全电压：本次设计太阳能路灯为DC24V,属安全电压，不做电气保护接地。 2、防雷接地：（1）不可用路灯、太阳能电池板作为接闪器；（2）用金属灯柱兼作接闪器和引下线；（3）路灯基础钢筋笼在-0.50m以下其钢筋表面积大于0.37m时，可作为防雷接地体。否则应增加人工接地极，接地电阻≤10Ω，必要时将接地体连接；接地同一般路灯。（4）在路灯控制器内设置TVS（瞬时电压抑制）防雷保护。 六、其它 1、说明中与图纸如有不符之处，应以有关施工图为准。 2、所有电气设备应选用国家现行的技术的先进产品，不得采用国家明令淘汰的产品。 3、施工图中所附的路灯立面图仅为参考，具体样式可由建设单位确定，本次
太阳能路灯控制器技术指标
太阳能路灯控制器技术指标 很多用户在采购太阳能路灯组件时，为了减少成本而选择达不到设计峰值要求的太阳能电池板和蓄电池，从而导致路灯经常欠压关闭，尤其在阴雨天难以满足正常的照明需求。控制器在整个太阳能路灯系统中价值虽然最小，但却是非常重要的一个环节，选择功耗较低、可以灵活调功、并且具有节电节能、充电高效率的路灯控制器尤为重要，配套使用后可以降低客户在太阳能电池板、蓄电池的采购成本，同时也提高了相关企业在竞标时的竞争力。 太阳能充放电控制器 一：光控（时控）模式： 开灯照度10LUX，相当于目前长江中下游地区夏天晚7：30左右，（采用电池板光压照度法，开关灯时间更准确、更合理；0－255LUX可任意调，关灯照度默认为在开灯照度基础上再加10LUX；开灯照度设定后，也可以在光控基础上选择时控。 二：欠压保护功能： 蓄电池电压低于欠压保护值时，控制器关闭两路负载，停止供电，如果继续放电，易造成蓄电池因为过放而损坏，所以欠压保护值国家强制标准为10.8V，（欠压保护值为10.0V－14.7V 可选，建议设置为11.1V。此保护功能不可以关闭） 三：安全的雷电保护：（比较先进技术） 通过TVS防雷管进行防雷，保证相关组件的安全 四：负载的短路保护、负载过流保护、蓄电池极性反接保护：（一般厂家的产品都有此功能）摒弃以前单独用保险丝进行保护，现已改成通过软件快速感应率先保护，更好的保护了相关器件不被损毁，省略了故障时人工换保险丝的麻烦。 五：反向放电保护： 通过两路场管控制蓄电池对电池板反向放电，防止蓄电池容量损耗，保护更完善。 六：控制器对蓄电池的温度补偿： 蓄电池有负温度特性，在常温下（25℃），每增加1℃，12V蓄电池电压降低0.014-0.018V 左右，此款控制器将给予电压补偿，既保证蓄电池在恒压环境工作，延长其使用寿命；又保证其不会受夏日高温环境影响而导致使用时经常欠压断电。（蓄电池埋于地下的，可以定制外置温度传感线） 七：低压节能保护：
太阳能LED路灯
太阳能LED路灯 我国的光电子产业近年来的发展速度很快，每年以30－40％的速度增长，但目前仅占全球市场的5％，估计到2010年将占全球市场的10％。另外，我国的LED 产业也发展极其迅速。中国高亮度白光GaN类的LED产量年增长率达到59％，2006年产量为72亿个，市场规模为90亿元 我国的光电子产业近年来的发展速度很快，每年以30－40％的速度增长，但目前仅占全球市场的5％，估计到2010年将占全球市场的10％。另外，我国的LED 产业也发展极其迅速。中国高亮度白光GaN类的LED产量年增长率达到59％，2006年产量为72亿个，市场规模为90亿元。预计2010年产量将达到200亿个，超过日本，成为世界上第二大生产国。所以，这两者相结合，将使我国在这个领域走在世界的前列。只是有点遗憾的是，我国的太阳能电池板有95％都是出口，而只有5％是内销。而我国的发电70％以上都是由燃煤的火力发电厂产生的。看来关键还是从政府到老百姓都还缺乏环保的概念。 太阳能路灯安装工程案例请参考 https://www.360docs.net/doc/6c5660457.html,/a/cptp/2009/1008/130.html 一、中国的太阳能资源 中国的太阳能资源是十分丰富的(如下图所示)
由图中可见，我国的东南沿海地区是比较差的，但平均日辐射量也可以达到每平方米3.2—3.8KW，也已经足够一个家庭的供电了。而2/3以上国土年总日照量＞5GJ/M2，理论储量相当于1.7万亿吨标准煤。太阳能资源丰富地区包括：青藏高原、西北地区、华北地区、东北大部、云南、广东、海南地区,年平均日照时间2200小时。北京地区一年日照约2300小时。现在很多德国家庭都已经开始在屋顶上安装太阳能电池板以供应整个家庭的用电，而德国一般城市年平均日照只有1600小时，可见德国公民对环保意识的浓厚。 二、LED路灯和高压钠灯的比较 太阳能最简单的应用是产生热水，其次是发电。而发电的一个很重要的应用是照明，中国的照明用电占全部电能耗费的12％。但大型的太阳能发电厂的建厂成本很高，而且大功率太阳能电池板要占用很大的无遮挡面积，所以太阳能照明最好的实现方法是和发光器件结合在一起，构成独立的照明装置。目前，最有前景的是太阳能路灯，太阳能庭院灯，太阳能草坪灯，太阳能信号灯和太阳能航标灯等。其中尤以太阳能LED路灯的经济价值最高。因为普通的路灯需要铺设很长的输电线路，而且随着距离的增加，电压会逐渐降低，过一定距离还要用变压器升
太阳能路灯系统设计方案
太阳能路灯系统设计方案 1.项目概况 1.1项目背景及意义 本路灯项目设计在风情园区，安装于城区次干道支路两侧，用于道路照明，待该路灯项目投入使用后，将为新风情园区增加新的亮点，同时为打造企业绿色节能环保做出很好的宣传。结合《城市道路照明设计标准》、《道路照明LED 灯》标准CJJ45-2006，我司制定以下太阳能路灯系统照明方案。 1.2太阳能路灯系统的要求 （一）主道路宽度（W）为6米，道路总长(L)7700米(共计),城乡道路。 此三条道路坚持以功能性照明为主要原则来设计路灯，就是要在夜间给汽车通行、运输、行人、园区治安提供一定光亮的视看环境。以消除黑暗可能带来的各种危险境况。因此，应以“视功能”评价为主，其中，又以平均亮度（照度）作为侧重参考指标；同时在灯具灯杆的外形选择上，兼顾美观的要求，要从园区的景观考虑各方面来设计路灯样式。 此三条道路应选择较为简明、相对统一的模式作为布灯方式。在常规的五种布置方式中，单侧布置更为适合本项目的照明功能要求，其优点：布置造价低；对线路两侧的装灯位置地况要求不高；对线路外（不设灯面）一侧无要求；施工与维护难度较小；我公司根据现场定制亮度总均匀较好，辐射宽的路灯。 此三条道路应重视照明计算，以提高照明设计的整体水平。其灯具安装高度（H）可按接近值6.5米（H≥W），而灯间距（S）可按上限值26米（S≤4W）选取。 灯具亮度可参考“国家机动车辆交通道路照明标准值”
灯具光能量LM=2Φ*6㎡*15=3390。范围维持值：2260lm－3390lm。 兹于上述各方面与现场实际路况综合考虑，此太阳能路灯采用以下： 本路灯项目拟设计230盏，单头路灯，灯杆高度6米，灯杆距离30米，LED 路灯具36W，最大光通量3600LM，路灯具倾斜角15度。路灯用纯太阳能供电，保证全年95%的夜晚不熄灯。 （二）园区道路宽度（W）为3米，道路总长(L)5000米,景区道路。 此景区道路以灯具灯杆的外形美观,兼顾夜间景观为主要原则，以照明艺术，节约能源，光环境下的独特意境的设计思想，在技术实现无眩光，低光光污染，提高光的照明质量。 兹于上述各方面与现场实际路况综合考虑，此太阳能路灯采用以下： 本路灯项目拟设计120盏，单头路灯，灯杆高度3.5米，灯杆距离50米，LED路灯具16W，最大光通量1600LM，路灯具半弧度性。路灯用纯太阳能供电，保证全年95%的夜晚不熄灯。 2.系统方案 2.1现场资源和环境条件 重庆市位于中国西南部、东经106.5528°、北纬29.5628° 属北半球副热带内陆地区，年平均气温为18℃。1月份气温最低，月平均气温为7℃，最低极限气温为零下3.8℃。7月至8月份气温最高，多在27℃—38℃
太阳能LED路灯安装说明书
太阳能L E D路灯安装 说明书 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
太阳能LED路灯安装说明书 一、太阳能路灯工作原理 太阳能电池组件在白天将太阳辐射转换成电能，向免维护蓄电池充电，晚上由蓄电池给光源负载提供电力，光源在天黑时自动亮灯。智能控制器对蓄电池的过充、过放进行保护，并对光源的开启及亮灯时间进行控制 二、产品清单 三、地基 1.地基坑开挖 勘测地质情况，如果土质为硬地，安装灯具的位置开挖约1立方米的坑，如为松软土质或有特殊要求，开挖深度另定。确认好灯杆位置后，确认电池箱埋地位置，以距灯杆约米为宜。 2.固定位置
将电池箱放入电池箱坑内，地基预埋件放在地基浇筑坑正中，然后将PVC管的一端放置在电池箱内，另一端从地基浇筑坑中基础件上端固定板正中穿出。3.水泥浇筑 以C20混凝土浇筑密实、牢固。 五、太阳能电池组件安装 1、太阳能电池组件的输出正负极在连接到控制器前必须采取措施避免短接； 2、太阳能电池组件与支架连接时要牢固可靠； 3、组件的输出线应避免裸露，并用扎带扎牢； 4、太阳能电池组件要朝向正南，以指南针指向为准。 六、蓄电池安装 1、蓄电池置于箱内时要轻拿轻放，防止砸坏控制箱； 2、蓄电池之间的连接线必须用螺栓压在蓄电池的连接线柱上，并使用铜垫片以增强导电性； 3、输出线在连接蓄电池后在任何情况下禁止短接，避免损坏蓄电池； 4、蓄电池的输出线与电线杆内的控制器相连时必须通过PVC穿线管； 5、上述完成后，检查控制器端的接线，防止短路。正常后关好控制箱的门。 七、灯具安装 1、各部位组件固定：太阳能板固定在太阳能板支架上，灯头固定在灯臂上，再将支架与灯臂固定在主杆上，并将连接线穿引到电池
太阳能路灯控制器使用说明书
。 太阳能智能充电控制器 使用说明书 一、主要特点 1.使用微处理器和专用控制算法，实现了智能控制。 2.两种负载工作模式：纯光控、常开模式，负载亮灭时间可调。 3.具有放电率修正控制，不同放电率具有不同的终止电压，符合蓄电池固有特性。 4.科学的蓄电池管理方式，当出现过放时，对蓄电池进行提升电压充电，进行一次补偿维 护，正常使用时，使用直充充电和浮充结合的充电方式，增强了蓄电池的使用寿命；同时具有高精度温度补偿，使充电控制更加精确。 5.参数设置具有掉电保存功能，即系统模式和控制参数等重要数据均保存在芯片内部，掉 电后不丢失，使调节更加方便，系统工作更可靠。 6.充电回路采用双MOS串联式控制回路，使回路电压损失较使用二极管的电路降低近一半， 充电采用PWM模糊控制，使充电效率大幅提高，用电时间大大增加。 7.LED直观显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，数码管显示调节参数，让用户实时了 解系统运行状况，并且具有丰富的参数设置，用户可以根据不同使用环境设置相应的工作模式。 8.具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任 何部件，不烧保险；具有TVS防雷保护，无跳线设计，可提高系统的可靠性、耐用性。 9.所有控制全部采用工业级芯片和精密元器件，能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。同 时使用晶振定时控制，使定时控制更加精确。 10.使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用方便直观。 二、系统说明： 本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统、小型太阳能电站系统设计，使用专用电脑芯片实现了智能化控制，所有芯片均采用工业级别，可以在恶劣的环境下使用。对于具有12V/24V自动识别功能的型号，当控制器初次上电时，系统会进行电压识别，当数
太阳能路灯设计
6.3.2.5照明工程 1、设计依据： （1）《城市道路设计规范》CJJ37—90； （2）《城市道路照明设计标准》CJJ45—2006； （3）《城市道路照明施工及验收规程》CJJ89-2001； （4）有关本次道路施工图设计资料。 2、设计范围 （1）兴宝路、幸福路、文化路、和谐路、双城路亮化工程。 （2）太阳能路灯的配置方案 （3）太阳能路灯的抗风设计 （4）太阳能路灯的防雷设计 3、太阳能照明配置方案及控制系统 配置方案 （1）照明方式：根据本地区自然环境，照明系统每天工作8.5小时，保证连续阴雨天数7天提供照明，两个连续阴雨天之间的设计最短天数为20天。本地区年平均日照时间：3.9h。 （2）布置方式：根据上述基本条件，本次设计路灯采用双火非对称灯型。在人行道边，距道路中心线6米处，采用对称布置。 杆间距约为30米，特殊路段路灯间距可作适当调整（已在图中标注）。双臂灯型规格：杆高12米，主灯悬挑长2.0米；副灯悬挑长1.5米，副灯安装高度约为8米，仰角均为10°。单臂灯型规格：灯源为85W光型灯，悬挑长2.0米，仰角为10°。 （3）灯具：主、副灯具结构均为一体化LED光源，压铸铝壳及钢化玻璃透光罩，灯罩防护等级IP65，维护系数0.6。 （4）灯杆：采用优质Q235钢板经模压成型，灯杆表面热镀锌处理后表面聚脂粉体涂装（白色）；灯杆壁厚≥4mm。 （5）太阳能电池组件：单晶硅电池组件360W（60W×6）铅酸蓄电池200Ah×2（24V）、路灯输入电压24V。太阳能电池板为六块串并联，顶3块、下3块。 （6）倾角：本设计根据本地区经纬范围：东经114°01'-114°06'，北纬
大功率太阳能LED路灯控制器设计方案
国家级大学生创新创业训练计划 工程申报表 推荐学校郑___________________________ 项目名称大_________ 项目类型V创新训练工程□创业训练工程□创业实践工程_________ 所属一级学科名称电气工程 所属二级学科名称_________________________________ 项目负责人______________ 杨朝勋___________________ 申报日期___________________ 2018年3月17日 _______ 二O—二年三月
工程名称
一、工程实施的目的、意义 随着经济和社会的发展，节能减排工作的深入，中国城市化建设进程的加快，作为城市基
础设施和城市景观之一的路灯建设和管理，越来越引起政府各部门的高度重视和社会各界的广泛关注。由于太阳能具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭的优点，LED灯又具有长寿命、节能环保的优点，因此，太阳能光伏发电技术与大功率LED照 明技术相结合，构成绿色照明系统越来越受到政府和科研人员的关注，各种太阳能LED 路灯控制器也相继被开发出来。 我国的路灯总数超过1亿盏，只要其中的6000万盏改成太阳能路灯，其每年节省的电量就超过一个三峡水电站的发电量，如果把今后每年新增的2000万盏路灯全部改 用太阳能路灯，三年下来又是一个三峡水电站。由此可见太阳能路灯的节能效果是非常可观。同时，随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，太阳能光伏发电系统的效率、性价比将得到迅速提高。 因此，太阳能LED路灯具有极好的市场前景，而且也是开发可再生能源的一种最佳途径。开发和利用太阳能是远有前景，近有实效的事业。推广太阳能光伏发电技术在LED路灯照明中的应用是一个具有重大意义的课题。 二、工程研究内容和拟解决的关键问题研究内容： 1、白天如何充分利用太阳能给阀控铅酸式密封蓄电池充电。 2、夜晚如何根据大功率LED的特性控制蓄电池放电。 拟解决的关键问题： 1、将太阳能的最大功率点跟踪vMPPT）技术与蓄电池的多阶段充电方法有机结合起来，提咼系统对太阳能的利用率，延长畜电池寿命。 2、将LED的模拟调光与数字调光巧妙结合起来，使并联LED数目可以提前设 定，亮度可以分时段调整，从而增强控制器的通用性，有效延缓LED的光衰。 3、在电路工作在大电流恶劣的环境下，如何防雷和防电磁干扰，提高控制器的稳定性，延长 控制器的寿命。 三、工程研究与实施的基础条件 指导老师是中科院电工所博士毕业生，具有副教授职称，是电气信息工程学院基础创新实验室负责人，具有指导学生的丰富经验，2018年主持完成相关课题《太阳能LED 路灯照明的电源驱动与控制系统研究》，且已经通过省级签订，获国内领先。
太阳能LED灯具与LED路灯对比_图文(精)
太阳能LED路灯与普通LED路灯比较 致：大连军分区警备司令部 针对于客户的需求我公司特为客户选出了两款灯具进行比较： 以太阳能LED路灯和普通LED路灯安装在同一小区用于日常亮化照明使用为标准，得出如下结论： 对比项太阳能LED路灯普能LED 路灯 功率16W 56W 价格7320元6760元 施工无须布线铺设集束线 供电方式DC12V蓄电池供电AC220V 年电费0元613.2 安装环境所有地区均可安装集中安装在某一条路上或小区内，安装地点不能太分散 使用寿命3年3年
维护费用正常使用无认为破坏 给与保修 正常使用无 认为破坏给 与保修 适用灯杆4～5米6～8米 下列为选择两款灯具的技术参数： 方案一：太阳能LED路灯 具体参数如下： 货物名称投标规格备注 太阳能电池板 多晶硅 功率: 60W 蓄电池高可靠免维护铅-酸蓄电池（太阳能专用） 容量：65AH 光源16W LED灯； 光通量：1384流明 （普通路灯头） 附带检验报 告 光源数量1个 控制系统光控+定时开关，12V 5A
过充、过放、短路、防水保护 高可靠性设计。防雷功能防护等级：IP67 使用温度﹣30度至55度。 照明时间日落至日出 可为维持阴雨天数： 冬季4天以上 夏季5天以上。 连续照明时 间10小时以 上 额定工作5 小时后转入 节能模式工 作到天亮 使用寿命 太阳能电池板≥25年 蓄电池≥3年。 灯杆材料 Q235碳钢 镀锌杆、喷塑处理。 壁厚：3.5mm 灯高4M 抗风等级33米/秒（12级）。 使用范围城市道路、广场等照明。 实物图片如下：
DL1106-TY 产品图片（仅供参考，以实 物为准） 多晶硅太阳能电池组件，峰值功率: 60W（寿命25年） 高性能、免维护太阳能专用电池12V 65Ah（寿命3年，专业地埋防水处理，有效延长电池寿命） 12V 5A,具有过充电保护，过放电保护，防雷，光控与时控等功
太阳能路灯控制器设计课程设计
太阳能路灯控制器设计课程设计
太阳能路灯控制器设计 摘要 为了提高太阳能光伏控制器的性价比，设计了运用单片机的太阳能光伏控制器。本控制器具有效率高、可靠性高、运行稳定、性价比高、适宜批量生产的特点。控制器实现了基于单片机PIC16F711的工作状态控制和蓄电池能量管理，满足了太阳能光伏控制器在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求。蓄电池充放电精确控制也在此控制器中得到实现。实验结果表明，应用此控制器的太阳能光伏系统效率高、运行稳定，蓄电池寿命也可延长。 关键词：太阳能，单片机，充放电电路，锂蓄电池
1 绪论 1.1 课题背景 能源是经济、社会发展和提高人民生活水平的重要物质基础，能源问题是一个国家至关重要的问题。随着科学技术和全球经济地飞速发展，对能源的需求也在日趋增长。自20世纪70年代的世界石油危机以来，人们才真正意识到，化石燃料的储量是有限的，能源危机迫在眉睫。从全球来看，已探明的可支配的传统能源储量在不久的将来即将耗尽，能源问题的突出，不仪表现在常规能源的匮乏不足，更重要的是化石能源的开发利用对牛态环境的污染破坏：大气中的颗粒物和二氧化硫浓度增高，局部地区形成酸雨。而每年排放的大量二氧化碳带来的温室效应，使全球气候变暖，自然灾害频繁。常规能源在给人类社会带来飞速发展的同时，也在很大程度上使人类社会面临着前所未有的困难和挑战。这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源，实现可持续发展。 光伏发电具有取之不尽且无污染等优点，日前在我国，光伏发电主要应用在如下领域：西部偏远地区电力供应、通讯及交通设施、气象台站、航标灯和照明路灯。光伏发电的照明路灯应月J具有节能性、经济性和实川性等优点，在众多应用领域中具有最广泛的发展前景。本课题为研制一套独立光伏电源控制器，廊州于LED路灯照明系统。通常独立照明系统由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器和负载LED组成。由于系统的稳定性严格受到蓄电池和LED寿命的影响，本课题研制的充放电控制器通过实时监测系统允放电回路的相关信息，确定相应的允放电策略，实现了稳定太阳能电池输出、优化蓄电池充电方法和保护蓄电池及负载的目的，最终提高了太阳能电池的利用率和整个照明系统的可靠性。 1.2 设计指标 本设计的设计要求指标如下: 1、锂蓄电池电压的检测 2、锂蓄电池电流的检测 3、充放电控制电路的检测
太阳能路灯控制器产品
金士顿 小款四时段恒流一体机 双路分时段太阳能路 灯… 单路三时段自带恒流 控… 单路分时段太阳能路 灯… HCTS-L四时段控制恒 流…
威尔士 1 维尔仕太阳能MPPT调光路灯控制器WS-AL MPPT15 15A 来自: 太阳能控制器 品牌：维尔仕尺寸：134*100*31mm 品名：太阳能路灯控制器重量：260g 型号： WS-AL MPPT15 规格： 50台/箱维尔仕太阳能MPPT调光路灯控制器WS-AL MPPT15 15A WS-AL MPPT15 15A维尔仕太阳能路灯控制器(维尔仕智能型MPPT太阳能调光路灯控制器，光伏控制器)采用微电脑（CPU）控制技术，白天调节太阳能发电板的工作电压，使太阳能板全天时、全天候始终工作在V-A特性曲线的最大功率点。同普通太阳能路灯控制器相比，可以将光伏组件工作效率提高30%。当天黑时自动开启照明灯，给定照明灯弱光半小时后自动转为强光，到设定时间或天亮时转为晨光。其中强光时间可以随意设定：强光有10个小时可以设置成满功率光+半功率光，例如：把强光10个小时之中设置满功率光为6小时（灯泡满功率亮），之后4小时光线为半功率光（灯泡半亮），最后变为晨光直到天亮时控制器自动停止向负载供电（灯泡熄灭）。 WS-AL MPPT15 15A维尔仕太阳能路灯控制器还负责蓄电池的充、放电管理：当蓄电池电压低时，自动关闭照明灯，以保护蓄电池；当蓄电池充满时，自动进入PWM浮充状态；当天黑时，关闭充电回路，避免蓄电池通过太阳能板放电。从而大幅延长蓄电池的使用寿命。此外，本控制器还增加了全面的保护功能，使整个太阳能光伏系统高效，安全的运作。 WS-AL MPPT15 15A 维尔仕太阳能路灯控制器不同于其它的控制器，选用最先进的功率器件，简洁明了的LED显示，设备运行状况一目了然且适应寒冷，高温，潮湿等恶劣自然环境。性能优异、质量可靠，是专用于各种太阳能路灯或户用太阳能电源系统多功能、多用途的太阳能控制器。 功能特点： 1．MPPT最大功率功能 2．可以设定光线强度，节省能源消耗，真正达到节能效果 3．防止蓄电池过度充电、过度放电。 4．防止反充功能（蓄电池向太阳能板充电）。 5．防止蓄电池与太阳能电池反接功能。 6．根据光线强弱，傍晚自动开启照明灯。 7．可设定20级定时模式或10种分段模式 8. 12V、24V自动识别。
太阳能LED路灯主要技术要求
太阳能LED路灯主要技术要求： （一）、5m 20瓦太阳能路灯具体配件技术要求： 1、灯杆： 1.1杆高: 5米。杆壁厚：3.5mm。端部内径：75mm。底部内径：150 mm。灯杆的强度和硬 度符合国家有关标准，使用寿命15年以上。 1.2法兰板采用等离子切割成形，周边光洁，无毛刺，孔位准确。 1.3 支架与主杆采用插接式，便于镀锌、喷塑、运输、安装；灯杆直线度偏差不大于全长 0.1%。 1.4灯杆内外热镀锌，锌层光滑、均匀、附着力高；锌层厚度≥85um，防腐寿命达30年以上；灯杆的寿命一般可达到50年。 1.5 喷塑灯杆表面热镀锌后经表面处理后，采用纯聚酯塑粉进行喷涂，塑层厚度不小于 100um，表面光滑，不变色，无流挂，无剥落等现象，寿命达20年以上。 1.6 抗风能力大于40m/s，抗震度大于8级，抗拉强度≥345N/mm2，保证整杆路灯在恶劣 天气状况正常工作； 1.7 包装：采用塑泡纸包装； 2、支架 2.1 采用钢管（除与主杆连接部分外）经模压成形后，拼焊而成。 2.2 内外表面采用热镀锌处理，锌层厚度≥85um，防腐寿命达30年以上。 2.3 喷塑支架表面热镀锌后经表面处理，采用纯聚酯塑粉进行喷涂，塑层厚度不小于100um，表面光滑，不变色，无流挂，无剥落等现象，寿命达20年以上。 2.4 支撑杆、横档为优质低碳钢材，无凹陷等明显痕迹，并与主杆一样采用热镀锌，喷塑。 2.5 包装：采用塑泡纸包装。 3、LED灯具 3.1 灯具光源功率为20W，光通亮≥120LM/W，色温4000-6500K； 3.2 LED数量：20PCS 3.3 工作电压：12V； 3.4 灯具效率达到78%以上； 3.5 灯具防护等级达IP65以上；灯具所有接缝处均采用新型硅橡胶密封圈，防止喷水、蚊虫、灰尘进入； 3.6 外壳防护性能：II级； 3.7 触电防护等级：I类； 3.8 工作环境：-35℃~60℃； 3.9 使用寿命≥80000小时；
太阳能路灯控制器使用书
七、常见问题及处理方法： 太阳能智能充电控制器 使用说明书 一、主要特点 1.使用微处理器和专用控制算法，实现了智能控制。 2.两种负载工作模式：纯光控、常开模式，负载亮灭时间可调。 3.具有放电率修正控制，不同放电率具有不同的终止电压，符合蓄电池固有特性。 4.科学的蓄电池管理方式，当出现过放时，对蓄电池进行提升电压充电，进行一次补偿维 护，正常使用时，使用直充充电和浮充结合的充电方式，增强了蓄电池的使用寿命；同 时具有高精度温度补偿，使充电控制更加精确。 5.参数设置具有掉电保存功能，即系统模式和控制参数等重要数据均保存在芯片内部，掉 电后不丢失，使调节更加方便，系统工作更可靠。 6.充电回路采用双MOS串联式控制回路，使回路电压损失较使用二极管的电路降低近一半， 充电采用PWM模糊控制，使充电效率大幅提高，用电时间大大增加。 7.LED直观显示太阳能电池、蓄电池和负载的状态，数码管显示调节参数，让用户实时了 解系统运行状况，并且具有丰富的参数设置，用户可以根据不同使用环境设置相应的工 作模式。 8.具有过充、过放、过载保护以及独特电子短路保护与防反接保护，所有保护均不损害任 何部件，不烧保险；具有TVS防雷保护，无跳线设计，可提高系统的可靠性、耐用性。 9.所有控制全部采用工业级芯片和精密元器件，能在寒冷、高温、潮湿环境正常运行。同 时使用晶振定时控制，使定时控制更加精确。 10.使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用方便直观。 二、系统说明： 本控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统、小型太阳能电站系统设计，使用专用电脑芯片实现了智能化控制，所有芯片均采用工业级别，可以在恶劣的环境下使用。 对于具有12V/24V自动识别功能的型号，当控制器初次上电时，系统会进行电压识别，当数 码管显示“0”时，表示12V系统，若显示“1”则表示24V系统。同时系统具有短路、过载、 和独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄 1 / 3
太阳能路灯控制器设计报告
太阳能路灯控制器设计报告 专业名称：电子信息工程 学生姓名：李伟 班级学号： 27378382737 指导教师： 实习日期：
太阳能路灯控制器设计 摘要：近年来，随着按照全面协调可持续的科学发展观的要求，把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态 环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。这表明，发展循环经济，实 现节约发展、清洁发展、安全发展，从而实现可持续发展，然而对太阳能的利用就愈发的重要，本文综合介绍了太阳能 路灯控制器的构造及其原理，并提出自己的一些看法，一边为相关研发人员提供参考。 关键词：太阳能路灯控制器，太阳能，原理 一、太阳能路灯控制器的基本介绍 太阳能控制器应用于太阳能光伏系统中，它全称太阳能充放电控制器，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统中非常重要的组件。使整个太阳能光伏系统高效，安全的运作。 太阳能路灯控制器主要用于家庭、商业区、工厂、交通、牧区、通信以等太阳能供电系统。作为太阳能路灯控制器应该具备以下基本功能: 过载保护、短路保护、反向放电保护、极性反接保护、雷电保护、欠压保护、过充保护、负载开机恢复设置。 二、太阳能路灯控制器工作原理 新一代多功能太阳能路灯控制器。其电子线路配备了性能优良的单片机微处理芯片，具有高效率充电、五个LED 全功能显示、可编程的路灯控制模式等功能。 1、控制器具有如下功能： 带有自动温度补偿的三阶段的充电方式（强充电-均衡充电-浮充电），由脉宽调制（PWM）控制充电方式，可应用于给全密封或不密封的铅酸蓄电池充电。用户可以自己选择，由蓄电池容量（SOC）还是蓄电池电压来控制深度放电保护功能。五个LED可清晰地显示蓄电池的不同工作及充放电状态。 2主要技术参数： 根据太阳能电池组的开路电压自动识别白天和夜晚内置温度补偿蓄电池容量（SOC）或者蓄电池电压来控制深度放电保护功能极性反接保护两种夜间照明模式，其中一种为只有光控无定时模式。另一种是可编程的控制模式。当黄昏来临，在一定延时后，负载端自动打开。用户可自定义夜间负载打开的时长，设定时长以1小时为单位，在定时模式下最长可达12小时。五个LED全面显示蓄电池的不同充放电状态通过路灯控制器的可编程模式可分13段步进0.5V选择控制器天黑程度的控制点电压和天亮程度的控制点电压。充电采用串联调节PWM脉冲宽度方式进行控制。 3、设计原理 太阳能路灯是以太阳的光为主要能源,白天可以自主充电、晚上使用。无需铺设任何复杂、昂贵的电路管线等,同时还可以任意调整灯具的布局,安全高效节能并且无其它污染,充电和使用开关的过程采用光控自动控制,无需人工操作,工作稳定可靠,节省电费和电力资源,免维护,太阳能路灯的实用性已充分得到了人们的认可，本文介绍的是基于单片机的太阳能路灯控制器的设计,对12V和24V蓄电池可以实现自动识别,能实现对蓄电池的科学管理,能指示蓄电池过压、欠压等运行状态,而且具有两路负载输出,每路负载额定电流可以达到5A,两路负载可以随意设置为同时点亮、分时点亮,单独定时等多种工作模式,同时对负载的过流、短路具有保护等功能;且有较高的自动化和智能化程度。 硬件电路组成及工作原理是由统硬件结构框图太阳能路灯智能控制器以STC12C5410AD单片机为核心的。其中外围电路主要由电压采集电路、主要负责输出控制与检测电路、LED显示电路及键盘电路等几部分组成的,电压采集电路包括:太阳能电池板和蓄电池电压采集,用于太阳光线强弱的识别以及蓄电池电压的获取。单片机的P3口的两位作为键盘输入口,用于工作模式等参数的设置。
太阳能LED路灯智能控制系统研究
太阳能LED路灯智能控制系统研究 作者：夏春 来源：《科学导报·学术》2020年第44期 摘 ;要：众所周知，太阳能作为无穷无尽的绿色能源被广泛应用于各领域，路灯照明领域更不可避免地需要参与。（威廉莎士比亚、哈姆雷特、太阳名言）（）LED灯以耗能少、寿命长、环保的优点进入了无数家庭。这两者因特定的特殊关联而一致，可以提高LED灯的利用率，节约一些资源，因此受到了越来越多的关注。但是，由于设计的特殊性，这种灯看起来非常不稳定，如果不采取相应的措施，不仅不能起到应有的作用，反而会增加额外的费用，因此，设计专业的智能LED太阳能路灯控制器是非常迫切的。本文基于太阳能LED路灯智能控制系统研究展开论述。 关键词：太阳能LED路灯;智能控制;系统研究 引言 太阳能路灯不污染环境，不受供电影响，而且取之不竭用之不尽，目前在国内太阳能路灯已经有了成功的应用案例，但在能源的有效利用方面考虑的还不充足，控制系统正处于研究和开发阶段。窄带物联网（NB-IoT）具有广覆盖、低成本和低功耗的优势，可在现有的GSM网络、LTE网络上进行部署，其网络升级方便快捷，比较适合用来构建智能路灯通信网络。该文提出了基于窄带物联网的路灯监控系统，实现了分时段自动开关，对路灯的状态、电量、故障可自动检测，并将采集的信息发送到云平台，使路灯管理和维护更加便捷。 1路灯控制器的设计原则 太阳能路灯是利用太阳能作为能源的路灯，不受电力影响，不污染环境，太阳能具有无穷的特点，可以有效地解决照明领域的能源不足问题。目前太阳能路灯在国内已有成功的应用实例，但基本上没有考虑能源的有效利用，控制系统也处于研究和开发阶段。本文设计的太阳能LED路灯系统是C8051F852主控制器，可智能管理LED路灯控制，有效防止蓄电池因充电不当而缩短寿命，通用性高。智能LED太阳能路灯使用太阳能电池供电，其照明系统由太阳能电池板、控制器等6个板组成，特别是系统采用时电互补方式，可以弥补太阳能组件的不足。也就是说，电力系统在太阳能电力不足的情况下自动切换到市电，对LED太阳能路灯的普及具有非常重要的意义。为了实现更好的服务质量，需要设计专用控制器。该特殊控制器可以根据环境温度自动调节充电电压，通过收集重要参数进入专用系统做出运算决定，从而准确控制温度补偿补偿。该控制器应用于路灯领域，不仅有助于减少不必要的投资，还能获得节能和减排效果。路灯控制器的设计原则如下：①控制器的基本功能是延长系统寿命，包括系统完成充电和放电控制，实现准确的LED驱动功能。②控制器的可靠性可以保证系统抵御极端环境因素的攻击，防止系统损伤，长期稳定运行。③控制器的智能使系统能够根据收集到的各种数据
太阳能LED路灯项目实施方案
太阳能LED灯实施方案 、项目实施步骤 、需求分析(略) 、功能分析 LED太阳能灯，具有节能、环保、寿命长，免维护等优点，光源可以采用几百颗高亮度LED组成，内置路灯控制器(光控、时控)及LED恒流驱动器，用户只需要连接灯杆、蓄电池，就可以完成太阳能路灯的组装生产。产品适用于小区道路、庭院、工业园区及新农村亮化工程的照明。 太阳能LED灯不需要外接220V电源，提高安全性。采用太阳能作为驱动。每个LED 灯组都配置一个单独的太阳能电池板，该电池板能够使电池在阳光充足的条件下充电。可以将它们放置在家门口，信箱上，柱子等白天或者夜晚需要高亮度照明的地方。灯的电池不需要直接的太阳光，仅仅需要对着天空即可。只要有太阳光，灯的电池就可以自动充电，同时，日落之后灯就会自动发亮。不需要保养，不需要更换电池，不需要更换灯泡。 灯的特点： 1. 采用太阳能驱动，不需要电力 2. 采用LED为光源，不需要更换灯泡 3. 电池在充足电之后可以维持发光 4. 灯可以自动启动和关闭 5. 具备良好的防水和耐环境侵蚀的性能 2.1 、系统组成 太阳能LED灯指的是用太阳能电池板作为能源采集方式替代传统的市电接入方式，采集太阳能转换为电能存储到蓄电池，在需要照明时驱动照明设备，这里的照明设备采用高亮度LED替代传统的照明灯。 产品由四大部分组成，即： 1) 太阳能采集和转换部分——太阳能板； 2) 电能存储部分——蓄电池； 3) 照明部分一一高亮度LED灯 4) 控制电路； 5) 其它——如支撑部件，控制箱灯。
太阳能板 2.2 、系统部件指标： 组件 功能 类型一 太阳能电池 板 利用光伏效应将太阳能转换为 电能 单晶硅太阳电池、多 晶 硅太阳电池（总称 晶体硅 太阳电池）和 非晶硅太阳 电池 电池 存储电能 有铅酸免维护蓄电 池、 普通铅酸蓄电池 和碱性镍 镉蓄电池三 种，主要是第 一个， 普通铅酸蓄电池需 要 维护，而碱性镍镉蓄 电池较贵 LED 灯 照明 白色，彩色，单个大 功率或多个小功率 电路 过充、过放保护，光控、 时控， 防反接，LED 恒流驱动 单片机或比较器方式 其它 提供物理支撑，连线等 灯架，控制箱，连线 图3系统电气i 控制电路 :匕 表1、部件功能 图？太阳能LFD 路灯结构示意图 蓄电池 LED 灯 图1太阳能路灯实物图 灯 头 姜示意图
太阳能路灯技术项目设计方案
太阳能路灯技术项目设计方案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。 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。太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受重视。同时，随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的优势，太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。 全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。每年照明消耗电能约占全部电能消耗的12%～15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的新一代节能环保光源。据我国国家绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示，我国照明用电每年在3000亿度以上，道路照明用电量占1/3如用太阳能取代，这相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。 二、国家政策 中国光伏发电产业起步于20世纪70年代，经过30多年的努力，迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”和“送电到乡”等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，2008年太阳能电池的产量达到了200万千瓦。 2008下半年以来，金融风暴危及到中国，光伏企业深受影响：订单减少，多晶硅价格下降。这次金融危机的影响是深远的，但太阳能以其独特的优势，决定了它的发展趋势并没有也不可能改变。此次金融危机，对正处于行业洗牌阶段的太阳能产业来说，并不一定是件坏事，反而对促进产业的快速升级具有现实意义。另外中央实行的一些措施都着眼于拉动需、拉动农村经济发展、拉动中小企