太阳能路灯控制器设计课程设计

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路灯控制器课程设计徐州

路灯控制器课程设计徐州

路灯控制器课程设计徐州一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握路灯控制器的基本原理和设计方法,能够运用所学知识分析和解决实际问题。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要了解路灯控制器的基本组成部分、工作原理和控制策略。

2.技能目标:学生能够运用电路设计软件进行路灯控制器的电路设计,并能够进行硬件编程和调试。

3.情感态度价值观目标:通过本课程的学习,使学生认识到科技创新对社会的重要性,培养学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.路灯控制器的基本原理:介绍路灯控制器的工作原理、控制策略和基本组成部分。

2.电路设计:教授学生如何运用电路设计软件进行路灯控制器的电路设计。

3.硬件编程和调试:教授学生如何进行路灯控制器的硬件编程和调试。

4.案例分析:分析实际的路灯控制系统案例,使学生能够将所学知识应用于实际问题。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师讲解路灯控制器的基本原理和设计方法。

2.案例分析法:分析实际的路灯控制系统案例,让学生深入了解路灯控制器的应用。

3.实验法:学生动手进行电路设计和硬件编程,培养实际操作能力。

4.讨论法:分组讨论,促进学生之间的交流与合作。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:提供丰富的参考书籍,拓展学生的知识面。

3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性。

4.实验设备:准备齐全的实验设备,确保学生能够进行实际操作。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生的课堂表现、参与度和团队协作能力。

2.作业:布置适量的作业,评估学生的知识掌握和应用能力。

3.考试:定期进行考试,评估学生的理论知识掌握程度。

4.实验报告:评估学生的实验操作能力和分析问题的能力。

路灯控制器原课程设计

路灯控制器原课程设计

路灯控制器原课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解并掌握路灯控制器的基本原理和设计方法,通过学习,学生应能理解电路的基本组成部分,掌握电路图的阅读和绘制,以及使用相关电子元件进行简单电路的设计和搭建。

在技能方面,学生应掌握基本电路调试和故障排查方法。

在情感态度价值观方面,培养学生对科技创新的兴趣,增强其动手实践能力和团队合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:首先,介绍电路的基本概念和组成部分,包括电源、导线、开关、电阻等;其次,讲解电路图的阅读和绘制方法,使学生能够独立理解和绘制简单电路图;接着,教授路灯控制器的工作原理,并通过实验让学生亲身体验路灯控制的过程;最后,指导学生使用相关电子元件,如晶体管、继电器等,设计并搭建一个简单的路灯控制器。

三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先,采用讲授法,为学生讲解电路的基本知识和原理;其次,通过讨论法,引导学生就路灯控制器的设计和实验过程中遇到的问题进行思考和交流;再次,运用案例分析法,分析现实生活中的电路应用实例,帮助学生更好地理解电路的实际应用;最后,利用实验法,让学生动手实践,培养其实际操作能力和创新能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:首先,教材《电子电路基础》和《路灯控制器设计与应用》为学生提供理论学习的依据;其次,参考书如《电子电路设计手册》等,为学生提供更多的学习资料;再次,多媒体资料如教学视频、PPT等,用于辅助课堂讲解和实验演示;最后,实验设备如电路实验板、电子元件等,为学生提供动手实践的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。

平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等,占总评的20%。

作业包括课后练习和实验报告,占总评的30%。

考试包括期中和期末考试,占总评的50%。

太阳能路灯设计课程设计

太阳能路灯设计课程设计

太阳能路灯设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解太阳能路灯的基本原理和设计方法,掌握太阳能电池板的选择、路灯系统的组成以及相关电路知识。

通过本课程的学习,学生将能够:1.描述太阳能路灯的工作原理和优势。

2.选择合适的太阳能电池板和蓄电池。

3.设计简单太阳能路灯系统电路。

4.分析太阳能路灯系统的性能和优化方法。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.太阳能路灯概述:介绍太阳能路灯的定义、工作原理和优势。

2.太阳能电池板选择:讲解太阳能电池板的类型、性能参数及选择方法。

3.蓄电池选择:介绍蓄电池的类型、性能参数及选择方法。

4.路灯系统电路设计:讲解太阳能路灯系统的组成、电路设计和优化方法。

5.太阳能路灯系统性能分析:分析太阳能路灯系统的性能指标和优化策略。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课,包括:1.讲授法:讲解太阳能路灯的基本原理、设计方法和相关知识。

2.案例分析法:分析实际太阳能路灯工程案例,让学生更好地理解理论知识。

3.实验法:安排实验环节,让学生动手实践,加深对太阳能路灯系统的认识。

4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择一本与太阳能路灯设计相关的教材,作为课程的主要学习资料。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解课程内容。

4.实验设备:准备太阳能电池板、蓄电池、电路元件等实验设备,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式将采用多元化手段,全面客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。

2.作业:布置相关设计任务,评估学生的设计能力和创新能力。

3.考试:设置闭卷考试,检验学生对太阳能路灯设计原理和知识的掌握程度。

路灯控制器课程设计(1)

路灯控制器课程设计(1)

题目:路灯控制器电路设计指导教师:学生姓名:完成时间:目录摘要 (3)Abstract (3)1.1路灯控制简介 (4)1.2路灯控特点 (4)1.3选题依据 (5)1.4设计目标及内容 (5)2.1选题背景及要求 (6)2.2指导思想 (6)2.3方案原理 (7)3.电路的设计和分析 (9)3.1电路的原理框图 (9)3.2多谐震荡电路的设计与分析 (10)4.电路的调试与分析 (15)4.1调试使用的仪器 (16)4.2电路的调试 (16)5 .电路仿真 (17)6.总结 (18)5.1设计体会 (18)5.2改进提高 (19)附录1元器件清单 (20)附录2电路的原理图 (21)参考文献 (23)2摘要在当今社会中,人们已习惯于早出晚归,所以路灯的控制成为一个需要考虑的问题。

本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器,要实现的功能是当处于暗环境下(晚上)能够自动开灯(发光二极管亮),当处于亮环境下(白天)能够自动关灯(发光二极管灭);能自动记录“路灯”的开灯次数(用1位数码管显示);能累计“路灯”开灯时间(用2位数码管显示)。

该电路的设计主要分为三个模块:路灯的控制、显示灯亮的持续时间、显示灯亮的次数,每个模块会分别用到不同的集成芯片(其中包括NE555、74LS48、74LS160)和一些常用的电子元件(光敏开光,电阻,电容,滑动变阻器等)。

关键词:路灯控制;74LS160;74LS48;555定时器AbstractIn modern society,people have been used to work hard. So the control ofthe streetlight becomes a problem which is needed to be thought about. The course designing is to design a streetlight controlling. The function excepted to be achieved is that when in dark environments it can automatically turn on, when in the bright environments can automatically turn off. It can record the number of the lighting. It can also add up the time of the lighting. It divides into 3 parts: the control of the streetlight ;record the number; add up the time. Of course , different part use different integration chip (includingNE555、74LS48、74LS160 ) and some electronic components ( electric resistance, electric capacity and so on).Keywords:the control of the streetlight; 74LS160;74LS48;NE5551.1 路灯控制器简介随着社会的发展,城市人口的不断增加,城市建设规模的扩大化。

太阳能LED路灯控制器设计--大学课程设计

太阳能LED路灯控制器设计--大学课程设计

太阳能LED灯控制器设计院(系)名称信息工程学院专业班级普本电信学号学生姓名指导教师2013年12月5日基于单片机的太阳能LED路灯控制器设计面对地球生态环境日益恶化、资源日益短缺的现实,当今世界各国政府采取了很多政策和措施,大力扶持和发展节能环保产业。

太阳能LED 路灯是太阳能开发利用和照明领域节能技术的综合应用,具有环保节能的双重优势。

据统计,照明消耗约占整个电力消耗的20% 左右,降低照明用电是节省能源的重要途径。

太阳能具有清洁环保和可再生的特点,而LED 照明是当前世界上最先进的照明技术,是继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源,具有结构简单、效率高、重量轻、安全性能好、无污染、免维护和寿命长、可控性能强等特征,被认为是照明领域节电降能耗的最佳实现途径。

有统计数据显示,仅LED 路灯节能一项,每年就能为中国节省约一座三峡大坝所发的电力。

正是由于LED 照明灯具所具有的节能、环保优势,近年来,其全球产值年增长率保持在20% 以上,中国也先后启动了绿色照明工程、半导体照明工程、“十城万盏”计划等推进该产业发展。

本文设计的太阳能LED 路灯控制器,先对太阳能电池输出和蓄电池电量等参数进行检测确定系统工作状态,利用最大功率点跟踪MPPT 算法实现电能的最大化收集,在电能的储备完成后,利用PWM 技术调节LED 的亮度以进一步节能,从而实现了整个系统的自动控制和智能能量管理,更有利于太阳能路灯的应用推广。

关键字:STC LED 单片机太阳能1 太阳能LED 路灯系统简介1.1 太阳能LED 路灯系统的组成太阳能路灯系统由以下几个部分组成:太阳能电池板、LED 灯具(含LED光源、灯杆及灯具外壳)、控制器、蓄电池组,如图1 所示。

图1 太阳能路灯系统1.2 太阳能LED 路灯系统的基本原理利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板白天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;夜晚当照度逐渐降低,充放电控制器检测到这一变化,蓄电池开始对LED 路灯放电。

太阳能LED路灯控制系统设计

太阳能LED路灯控制系统设计

太阳能LED路灯控制系统设计一、设计目标随着人们对环境保护意识的增强和能源消耗的压力,太阳能照明系统作为一种新型照明方式逐渐被广泛应用。

本设计旨在设计一套太阳能LED路灯控制系统,使其能够实现按需调节光照亮度、延长路灯使用寿命、提高能源利用效率和减少能源浪费。

二、系统组成该太阳能LED路灯控制系统主要由三部分组成:太阳能光电转换装置、储能装置和LED路灯控制装置。

1.太阳能光电转换装置:通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并将其充电送到储能装置。

太阳能电池板应根据实际情况选择合适的功率,以满足夜间照明需求。

2.储能装置:由电池组成,用于存储白天由太阳能电池板转化的电能,以供夜晚照明使用。

储能装置应具有较大的容量和高效的充放电特性,以确保路灯能够持续工作数天。

3.LED路灯控制装置:主要由控制器、传感器和LED路灯组成。

控制器采用微处理器控制,能够根据不同的环境条件和光照需求调节路灯的亮度,实现节能调光。

传感器可以负责检测环境亮度和电池电量,以便对路灯的亮度进行调节,并进行充电和放电管理。

LED路灯采用高效节能的LED光源,能够提供优质的照明效果。

三、系统工作原理当太阳能电池板接收到太阳能并转化为电能时,控制器通过传感器来调节LED路灯的亮度。

在光线较暗的时候,控制器会自动提高LED路灯的亮度,以确保良好的照明效果。

当光线足够亮时,控制器会自动降低LED路灯的亮度,以实现节能减排的目的。

储能装置起到了存储电能的作用,当夜晚来临时,路灯可以从储能装置中获取电能来提供照明。

当电池电量较低时,控制器会自动调整LED路灯的亮度,以延长电池的寿命。

同时,控制器也会监测电池电量,当电量过低时,会自动调节LED路灯的亮度或者关停路灯,以充电恢复电量。

四、系统特点1.节能环保:太阳能光电转换装置将太阳能转化为电能,具有非常高的能源利用效率,是一种非常环保的照明方式。

而LED路灯作为光源,比传统的荧光灯和白炽灯更加节能。

太阳能路灯控制器设计

太阳能路灯控制器设计

太阳能路灯控制器设计太阳能路灯控制器是一种在路灯系统中应用太阳能技术的设备。

它通过收集太阳能并将其转换为电能来为路灯提供能源,实现了路灯的绿色、高效能运行。

太阳能路灯控制器的设计是为了能够有效管理和控制太阳能路灯的运行,并确保其在各种环境条件下正常工作。

2.电池:电池是太阳能路灯的能源储存装置,可以在太阳能不足或夜晚的时候为路灯提供电能。

在控制器的设计中需要选择合适的电池,以确保路灯能够持续工作一整晚。

3.控制电路:控制电路是太阳能路灯控制器的核心部分,负责管理和控制太阳能路灯的开关、充电、放电等操作。

在控制电路的设计中需要考虑对电能的高效利用,以及对路灯的精确控制。

4.光敏电阻:光敏电阻是太阳能路灯控制器的检测器件,可以通过感应周围光照来控制路灯的开关和亮度。

在控制器的设计中需要选择合适的光敏电阻,以确保路灯能够根据环境光照情况自动调整亮度。

5.过载保护:过载保护是太阳能路灯控制器的重要功能之一,可以保护路灯免受电流过大或过载的损坏。

在控制器的设计中需要添加过载保护电路,以确保路灯系统的安全运行。

1.高效能:控制器需要具备高效能转换太阳能为电能的能力,以确保路灯系统的连续供电。

2.稳定性:控制器需要具备稳定的性能,并能适应不同天气和光照条件下的工作。

3.自动控制:控制器需要具备自动控制功能,能够根据环境光照情况自动调整路灯的亮度和开关。

4.过载保护:控制器需要具备过载保护功能,能够在电流过大或过载时及时切断电源,以保护路灯系统的安全运行。

5.节能环保:控制器需要能够最大限度地利用太阳能资源,减少对传统能源的依赖,实现节能环保的目标。

总之,太阳能路灯控制器的设计是为了能够实现太阳能路灯的高效能运行,并确保其在各种环境条件下正常工作。

通过有效管理和控制太阳能路灯的能源供给和亮度调节,太阳能路灯控制器能够为人们提供安全、节能、绿色的路灯照明服务。

路灯控制器的设计课程设计

路灯控制器的设计课程设计

皖 西 学 院课程设计任务书系 专 别: 业: 张祥祥 机电系 10 电信 学 号: 2010010851学 生 姓 名: 课程设计题目: 起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师:路灯控制器的设计 12 月 10 日 ~ 12 月 23 日徐 宇 宝下达任务书日期:2012 年 12 月 7 日课 程 设 计 任 务 书1.本次课程设计应达到的目的: 电子电路综合课程设计是一个综合性的实践性教学环节, 是对学生学习 《模拟电子线路》《数字电路与逻辑设计》《高频电子电路》的综合性实践 、 、 训练。

通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试,培养学生运用课程 中所学到的理论知识与实践紧密结合,独立地解决实际问题的能力。

熟悉 multisim 仿真软件,进一步熟悉电子仪器的正确使用,能设计出 电路图并仿真实现要求结果, 领取相关的实验器件并能组装成功并实现课题 所要求的功能。

2.本课程设计课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要 求等) : 1)采用光敏电阻,天黑灯亮,天亮灯暗;适当考虑弱电如何控制强电这 一部分电路;要求能自动记录灯的开关次数。

2)画出完整的电路图并用 multisim 软件仿真; 3)安装与调试电路并实现其功能; 4) 撰写课程设计的总结报告。

课 程 设 计 任 务 书3. 对本课程设计工作任务及工作量的要求 〔包括课程设计计算说明书(论文)、 图纸、实物样品等〕 : 1、 熟悉、分解设计任务,查找资料熟悉相关设计的方法; 2、画出完整的电路图并用 multisim 仿真,选择最佳的设计方案; 3、安装与调试电路并能实现要求的功能。

4、撰写设计报告、调试报告、设计心得体会。

一.前言:光敏电阻器(photovaristor)又叫光感电阻,是利用半导体的光 电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。

它是在一块 匀质的光电导体两端加上电极构成。

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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4、路灯的电量控制1.3 设计思路本文设计了一种基于单片机的太阳能路灯控制器。

采用PWM 脉冲调制控制保护技术。

充放电控制器是太阳能路灯的核心部件,针对锂蓄电池充电的特殊要求,本文巧妙地采用简单电路检测充放电电压电流、软件补偿用于检测的小电阻的温度效应,省却硬件补偿的费用,降低了成本。

由单片机根据采集到的充放电电压电流参数,发出各种摔制信号,实现充放电控制,使充放电系统能稳定何效地运行。

同时设计MPPT控制器,MPPT控制器的全称“最大功率点跟踪”(Maximum Power Point Tracking)太阳能控制器,是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。

所谓最大功率点跟踪,即是指控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压,并追踪最高电压电流值(VI),使系统以最高的效率对蓄电池充电。

下面我们用一种机械模拟对比的方式来向大家解释MPPT太阳能控制器的基本原理。

要想给蓄电池充电,太阳板的输出电压必须高于电池的当前电压,如果太阳能板的电压低于电池的电压,那么输出电流就会接近0。

所以,为了安全起见,太阳能板在制造出厂时,太阳能板的峰值电压(Vpp)大约在17V左右,这是以环境温度为25°C时的标准设定的。

这样设定的原因,(有意思的是,不同于我们普通人的主观想象,下面的结论可能会让我们吃惊)在于当天气非常热的时候,太阳能板的峰值电压Vpp会降到15V左右,但是在寒冷的天气里,太阳能的峰值电压Vpp可以达到18V! 现在,我们再回头来对比MPPT太阳能控制器和传统太阳能控制器的区别。

传统的太阳能充放电控制器就有点象手动档的变速箱,当发动机的转速增高的时候,如果变速箱的档位不相应提高的话,势必会影响车速。

但是对于传统控制器来说,充电参数都是在出厂之前就设定好的,这就像车的档位被固定设置在了1档。

那么不管你怎样用力的踩油门,车的速度也是有限的。

MPPT控制器就不同了,它是自动挡的。

它会根据发动机的转速自动调节档位,始终让汽车在最合理的效率水平运行。

就是说,MPPT控制器会实时跟踪太阳能板中的最大的功率点,来发挥出太阳能板的最大功效。

电压越高,通过最大功率跟踪,就可以输出更多的电量,从而提高充电效率。

理论上讲,使用MPPT控制器的太阳能发电系统会比传统的效率提高50%,但是跟据我们的实际测试,由于周围环境影响与各种能量损失,最终的效率也可以提高20%-30%。

从这个意义上讲,MPPT太阳能充放电控制器,势必会最终取代传统太阳能控制器。

2 方案选择及单元电路的设计2.1 方案选择及方框图2.1.1 方案选择由单片机根据采集到的控制器的充放电电压电流参数,发出各种控制信号。

实现充放电控制,是使充放电系统能稳定有效地运行。

更好的保护了锂电池。

延长整个太阳能路灯系统的使用年限。

2.1.2 方框图太阳能路灯充放电控制器的电路框图2-1所示。

太阳能电池板接收光照并把太阳能转化为电能,通过充放电控制器为锂蓄电池充电。

锂蓄电池放电同样通过通过控制器来控制LED照明电路。

图2-1 单片机作为太阳能路灯控制系统的核心。

太阳能控制器设计的好坏关系到整个系统能否正常运行。

控制器的核心是PICl6F711。

它是目前世界上片内集成外围模块最多、功能最的单片机品种之一,是高性能的8位单片机。

它采用哈佛总线结构和RISC技术,指令执行效率高.功耗极低.带有FLASH程序存储器,配置有5个端口33个双向输入输出引脚,这些引脚大部分有第二、第三功能.内嵌8个10位数字量精度的AD转换器,配有2个可实现脉宽涮制波形输出的CCP模块。

控制器主要的工作是白天实现太阳能电池板对蓄电池充电的控制。

晚上实现蓄电池对负载放电的控制。

2.2 部分单元电路的原理2.2.1太阳能电池(1)太阳能电池的种类太阳能光伏发电系统是利用光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳能直接转换成电能的。

太阳能电池单体是用于光电转换的最小单元。

它的尺寸约4平方厘米到100平方厘米。

太阳能电池单体工作电压为0.45一0.50伏,一般不能单独作为电源使用。

将姗能电池单体进行串联,并联和封装后,就成为太阳能电池组件。

它的功率从几瓦到几百瓦,可以单独作为电源使用。

太阳能电池再经过串联,并联并装在支架上,就构成了大阳能电池方阵。

它可以输出几百瓦,凡千瓦或更大的功率,是光伏电站的电能产生器。

常用的太阳能电池主要是硅太阳能电池。

目前世界上有三种己经商品化的硅太阳能电池:单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。

(2)太阳能电池的保护光伏系统在运行中要注意对太阳能电池组件(俗称太阳能板)的保护。

这种保护分为两类机械化学方面的保护和电方面的保护。

机械化学方面的保护是指在封装及安装太阳能板的时候要考虑其防腐,防风,防雹,防雨的能力电方面的太阳能光伏发电系统的基本组成与基本原理保护是指连接旁路二极管,连接防反充二极管等。

在一定的条件下,一个串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件,将被当作负载消耗其它有光照的太阳能电池组件所产生的能量。

被屏蔽的太阳能电池组件将发热,这叫热斑效应。

为了防止太阳能电池组件由于热斑效应而受到破坏,需要在太阳能电池组件的正负极间并联一个旁路二极管。

在太阳能板的保护中还用到一种防反充二极管,又称阻塞二极管,其作用是避免由于太阳能板在阴雨天和夜间不发电时,或太阳能板出现短路故障时,蓄电池组通过太阳能板放电。

防反充二极管串联在太阳能板中起单向导电作用。

大型系统中还要防雷。

2.2.2锂蓄电池的充电特性路灯蓄电池选用锂离子电池。

锂电池具有重量轻容量大无记忆效应等优点,因而得到普遍应用。

锂电池的能量密度很高,它的容量是同重量的镍氢电池的 1.5-2倍,而且具有很低的自放电率。

此外,锂电池似乎没有记忆效应以及不含有毒物质等优点。

但是对于锂电池的充电过程,要求是比较严格的。

影响蓄电池寿命的因素有:放电深度,过充电程度等。

在光伏系统中蓄电池的放电深度不是恒定的,它随天气状况和季节而变。

在天气晴朗的夏日,蓄电池放电深度小;在天气阴沉的冬日,蓄电池放电深度大。

过充电程度也随季节天气变化,在冬季,蓄电池可能从没充满过,在夏天,蓄电池可能经常是满的。

为了延长蓄电池的寿命,必须合理的控制蓄电池的放电与充电。

当蓄电池放电到一定程度时,应停止放电,防止过放电减少蓄电池寿命;当蓄电池充电到一定程度时要停止充电和减小充电电流,防止不合理的过充电对蓄电池造成损害。

锂蓄电池的充电曲线如图2-20.25A0.5A0.75A1A1.25A 1.5A1.75A最大充电电流快充到减充过渡点浮充电压充电终止电流预充电流预充到快充过渡电压电压电流13V 14V15V16V图2-2 锂蓄电池充电曲线锂蓄电池的充电过程:(1)如果开始充电时,电池电量很低,那么必须用小电流(大概0.24A )开始充电,即涓流充电。

如果电压高于13V 就不必进行这个步骤。

(2)当电池电压大于13V 可以开始大电流充电,恒流充电。

随着充电的进行,电池电压逐渐升高。

(3)当电池电压达到或接近充满电压(如16.8V 左右)时,则要开始转入恒压充电:当电流减少到大概0.25A 左右,则停止充电。

2.2.3 锂蓄电池温宿补偿锂蓄电池的容量是随温度的变化而变化的;温度升高,蓄电池的容量将增大;温度低,蓄电池的容量将减小。

如果充电电流维持不变,相应的充电倍率将不变,不同的充电倍率对应不同的过充点,因此,要采用温度补偿队蓄电池进行保护。

单片机PIC16C711通过采样温度参数,实时检测当前温度,进行温度补偿。

温度补偿使用NTC 热敏电阻。

根据国家标准,温度补偿的范围为-3—7Mv/K,方案设计取中间值-5Mv/k 。

2.2.4 控制器充放电电路充放电电路图如图2-3。

图2-3 控制器充放电电路图单片机控制充,放电驱动Q1和Q2。

(1)当蓄电池电压处于正常情况下,单片机控制的充电驱动MOS管Q1(IRFZ44)为高电平截止,三极管Q3导通,PWM占空比为零,此时太阳能电板想蓄电池恒流充电;当蓄电池电压达到13.6V时,单片机控制充电驱动Q1为高电平时,Q3导通,Q1截止,通过控制占空比,使Q1实现通断控制,此时处于恒压浮充状态;当电流下降到某值时,进行恒流充电;但蓄电池电压达到设定的过充点14.4V时,再进行恒压涓流充电;涓流小到某一值,单片机控制的充电驱动Q1进行短路保护;当蓄电池电压下降到某设定值时,Q3重新导通,Q1截止,恢复为正常充电状态。

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