太阳能台灯设计

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《太阳能小台灯核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年科学青岛版五四制》

《太阳能小台灯核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年科学青岛版五四制》

《太阳能小台灯》导学案
导学目标:
1. 了解太阳能的原理和应用;
2. 掌握太阳能小台灯的组装方法;
3. 学会利用太阳能充电并应用太阳能小台灯。

导学内容:
1. 太阳能的原理和应用;
2. 太阳能小台灯的组装方法;
3. 太阳能小台灯的应用方法。

导学步骤:
第一步:了解太阳能的原理和应用(15分钟)
1. 请学生观看介绍太阳能的视频,了解太阳能是如何转化为电能的;
2. 讨论太阳能在生活中的应用,如太阳能发电、太阳能热水器等。

第二步:进修太阳能小台灯的组装方法(20分钟)
1. 给学生分发太阳能小台灯的组装材料和说明书,让他们按照说明书组装太阳能小台灯;
2. 辅导学生在组装过程中遇到的问题,并引导他们解决。

第三步:进修太阳能小台灯的应用方法(20分钟)
1. 给学生演示如何应用太阳能充电太阳能小台灯;
2. 让学生动手操作,尝试应用太阳能充电太阳能小台灯,并观察光照条件对充电效果的影响。

第四步:总结复习(10分钟)
1. 让学生总结太阳能的原理和应用;
2. 请学生回答太阳能小台灯的组装和应用方法。

扩展活动:
1. 让学生设计一个太阳能小台灯的改良方案,提高太阳能利用效率;
2. 组织学生参观当地的太阳能发电站,了解太阳能在大规模应用中的情况。

评判方式:
1. 观察学生在组装太阳能小台灯和应用过程中的表现;
2. 通过问答和讨论检查学生对太阳能原理和应用的理解水平。

教学反思:
1. 在教学过程中,要注重引导学生动手操作,加深对知识的理解;
2. 在扩展活动中,要鼓励学生发挥创造力,提高解决问题的能力。

太阳能多功能LED藏式台灯的设计与实现

太阳能多功能LED藏式台灯的设计与实现
广太 阳能 为主 , 相继 实施 了 阳光 、 科学 之光 和阿里 地 区 光 电等计 划 , 以及送 电到 乡工程 , 决 了部 分农 牧 民的 解 用 电问题 。西 藏是 我 国太 阳能 光 伏 电站 最 多 的地 区 , 共 建有 3 0多个县 和 乡级 光 伏 发 电项 目, 装 上 万 套 0 安
充 电主 回路 电路 ( 参 考 文 献 ) 理 图如 上 图 所 见 原
示 , 电 主 回 路 是 由 Q1 一 > L 一 一 > D 一 一 > 充 1 2
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关 键 词 :西 藏 太 阳能 倒 立 伞 状 结 构 过 充 过 放 保 护 电路 US B接 口
Hale Waihona Puke 1 前 言 西藏 的太 阳能 资源位 居我 国第一 , 列世界第 二 , 位 仅 次于 非 洲 的撒 哈 拉 沙 漠 。西 藏 的能 源 供 给 严 重 不 足 , 阳能 的利用将 会缓 解这 一现 状 , 太 同时也 突出 了太 阳能 的市场需 求 。西 藏被 称 为 世 界 上最 后 一 片净 土 ,
本设 计 的照 明 负 载 为 L D灯 组 , E 的使 用 寿 E LD
命长 , 在恰 当 的 电流 和 电 压 下 , E 的使 用 寿命 可 达 L D 1 万 小 时 。本设 计利 用 了 1 颗 L D组 成 照明灯具 。 O 5 E
自2 0世 纪 8 0年代 开 始 , 藏农 村 能源 建设 以推 西
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《太阳能小台灯作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版五四制》

《太阳能小台灯作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版五四制》

《太阳能小台灯》作业设计方案第一课时一、作业目标:1. 让同砚了解太阳能的原理和应用;2. 培育同砚的动手能力和创设力;3. 提高同砚对环保节能的认识。

二、作业内容:1. 同砚将利用太阳能电池板、LED灯和一些简易的电子元件制作一个太阳能小台灯;2. 同砚需要在设计中思量太阳能电池板的接收光线方向、LED灯的亮度和节能等因素;3. 同砚可以自由发挥想象力,设计出奇特的太阳能小台灯。

三、作业步骤:1. 同砚先了解太阳能的原理和应用,精通太阳能电池板和LED灯的工作原理;2. 同砚收集所需材料,包括太阳能电池板、LED灯、导线、电阻等;3. 同砚依据设计图纸,组装太阳能电池板和LED灯,并毗连电路;4. 同砚测试太阳能小台灯的亮度和光效,并进行调整;5. 同砚完成太阳能小台灯的制作,并展示给同砚和老师。

四、作业评判:1. 评判标准包括太阳能小台灯的亮度、节能性能和外观设计;2. 同砚可以依据评判结果进行改进和优化,提高太阳能小台灯的品质。

五、作业展示:1. 同砚可以将制作好的太阳能小台灯展示在班级或学校的展示柜中;2. 同砚还可以拍摄照片或录制视频,分享制作过程和效果。

通过这个《太阳能小台灯》作业设计方案,同砚不仅可以进修太阳能知识,还可以练习动手能力和创设力,培育环保节能认识,是一个寓教于乐的作业设计方案。

期望同砚们能够在制作过程中收获幸福和成长。

第二课时一、项目背景太阳能是一种清洁、可更生的能源,被广泛应用于生活和工业领域。

太阳能小台灯作为一种利用太阳能发电的照明设备,具有环保、节能的特点,受到越来越多人的青睐。

本次作业设计旨在让同砚通过动手实践,了解太阳能发电原理,培育他们的动手能力和创新思维。

二、作业目标1. 了解太阳能发电原理及其在生活中的应用;2. 进修应用简易的电子元件搭建太阳能小台灯;3. 培育同砚动手能力和创新思维。

三、作业内容1. 理论进修:老师讲解太阳能发电原理,介绍太阳能小台灯的结构和工作原理;2. 实践操作:同砚依据提供的材料和电路图,动手搭建太阳能小台灯;3. 创意设计:同砚可以在原有设计基础上进行创意设计,增加太阳能小台灯的功能或美观度。

多功能太阳能台灯设计与实现

多功能太阳能台灯设计与实现

多功能太阳能台灯设计与实现针对市场上台灯的非智能性、电能浪费而且功能单一的现象,本文提出了多功能太阳能移动台灯设计。

多功能太阳能台灯是一种新型便捷式台灯,将太阳能充电和手摇充电相结合,使电池蓄电不受电源及环境的影响。

采用LED灯照明,节能环保,寿命长;具有触摸式调节光线强度和超声波驱蚊效果,增加的USB接口可以为移动电子设备充电,使用可靠、效率高、成本低、体积小、具有一定的使用价值。

标签:太阳能台灯;手摇充电;触摸式调节;超声波驱蚊0 引言目前,太阳能LED充电台灯种类不多,而且功能单一,结构简单。

考虑到用户对台灯的要求不仅是简单的照明,更多的是人性化需求。

对此,本文提出多功能太阳能台灯设计,将太阳能充电和手摇充电相结合,使电池蓄电不受电源的影响。

采用LED灯照明,节能环保,具有触摸调节光线强度和超声波驱蚊效果,增加了USB接口,可以为移动电子设备充电。

本文设计的便捷式多功能太阳能台灯作为一种清洁能源产品,它具有运用方便、节能环保;充电可靠、效率高,适用于各种户外活动和应急场合,满足人们的需求。

1 系统原理设计本系统由太阳能电池板、滤波稳压电路、充放电控制电路、手摇充电电路、超声波驱蚊电路、锂电池和LED照明这七部分组成。

太阳能充电和手摇充电相结合,有效的解决了蓄电难的问题。

由于太阳能电池板的电压会随光强度波动,为了获得到稳定的有效输出电压,应用稳压管LM7805设计滤波稳压电路,稳定输出所需要直流电压(5V)。

充放电控制电路对锂电池进行充电放电控制;超声波驱蚊电路主要实现超声波驱蚊效果。

系统总体框架如图1所示。

2 硬件电路设计2.1 滤波稳压电路。

由于太阳能电池板的电压会随太阳光的强度波动,强烈的太阳光会使太阳能电池板的电压变高,当太阳光强度变弱时,自然会使电池板输出电压变低。

为了获得稳定的输出电压,本设计采用稳压管LM7805结合电容器进行滤波稳压电路设计,其输出口能稳定输出所需要的直流电压(5V)。

《太阳能小台灯作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版》

《太阳能小台灯作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版》

《太阳能小台灯》作业设计方案一、设计背景随着环保认识的日益增强,太阳能产品在市场上越来越受欢迎。

太阳能小台灯作为一种绿色环保的照明设备,不仅可以为人们提供光源,还可以勤俭能源,减少对环境的污染。

因此,我们决定设计一款太阳能小台灯,让学生通过动手制作,了解太阳能的应用原理,培养环保认识。

二、设计目标1. 了解太阳能的基本原理;2. 掌握太阳能小台灯的制作方法;3. 培养学生的动手能力和创造力;4. 提高学生的环保认识。

三、设计内容1. 太阳能原理介绍:通过简单易懂的讲解,让学生了解太阳能的基本原理,包括光伏效应、光伏电池等;2. 制作太阳能小台灯:提供太阳能电池板、LED灯、导线等材料,让学生动手制作太阳能小台灯;3. 实验环节:利用太阳能小台灯进行实验,观察其在不同光照条件下的表现;4. 环保认识教育:通过讨论、互动等形式,引导学生思考环保问题,培养他们的环保认识。

四、设计步骤1. 准备材料:太阳能电池板、LED灯、导线、胶水等;2. 制作太阳能小台灯:将太阳能电池板与LED灯毗连,固定在支架上,完成太阳能小台灯的制作;3. 进行实验:将太阳能小台灯放在阳光充足的地方,观察LED灯的亮度变化;4. 思考讨论:引导学生思考太阳能在平时生活中的应用,讨论环保问题,培养环保认识。

五、评估方式1. 制作过程评估:评估学生在制作太阳能小台灯过程中的动手能力和创造力;2. 实验表现评估:评估学生对太阳能原理的理解和实验操作能力;3. 思考讨论评估:评估学生对环保问题的思考深度和表达能力。

六、总结通过设计《太阳能小台灯》作业,学生不仅可以了解太阳能的基本原理,还可以通过动手制作太阳能小台灯,培养环保认识,提高环保认识。

希望通过这个作业设计,能够激发学生对环保的兴趣,为未来的环保事业培养更多的人才。

太阳能台灯设计范文

太阳能台灯设计范文

太阳能台灯设计范文太阳能台灯是利用太阳能发电的台灯,它是一种环保节能的照明产品。

它可以通过太阳能板将阳光转化为电能,然后将电能存储在电池中,以供夜间使用。

它不仅可以帮助节约能源和降低能源消耗,还可以减少对传统能源的依赖。

在日常生活中,太阳能台灯可以用于家庭、办公室、学校等各种场所,为用户提供充足的照明。

首先,太阳能转化效率是太阳能台灯的核心。

太阳能转化效率越高,可以转化为电能的阳光越多,从而提供足够的照明时间。

为了提高太阳能转化效率,可以选择高效的太阳能板,并确保太阳能板可以在光线较弱的情况下仍能正常工作。

此外,为了适应不同地区的光照条件,可以设计可调节角度的太阳能板,以便于用户根据实际情况进行调整。

其次,电池容量和使用寿命也是太阳能台灯设计的重要考虑因素。

太阳能台灯需要将白天转化的电能存储在电池中,以供夜间使用。

因此,电池容量需要足够大,以确保夜间可以使用足够长的时间。

同时,电池的使用寿命也需要考虑,应选择高质量的电池,并合理安排电池的使用周期,以延长电池的使用寿命。

第三,照明效果是使用太阳能台灯的关键要素之一、太阳能台灯应该能够提供足够亮度的光照,以满足用户的照明需求。

可以选择高亮度的LED灯作为光源,并合理布局LED灯的数量和位置,以确保光照能够均匀分布,并且不产生眩光。

最后,外观设计是太阳能台灯的重要组成部分。

太阳能台灯应该具有美观、简洁的外观,以适应不同环境的装饰风格。

可以选择环保材料,并根据人体工程学原理设计出符合人体使用习惯的灯体结构,使用户使用更加便捷舒适。

综上所述,设计太阳能台灯需要考虑太阳能转化效率、电池容量和使用寿命、照明效果、外观设计等方面。

通过优化这些要素,可以设计出性能卓越、耐用、美观的太阳能台灯,以满足人们对照明的需求,并为保护环境节约能源做出贡献。

太阳能多功能台灯设计

太阳能多功能台灯设计

机械工程概论题目太阳能多功能台灯设计班级 2012级城轨车辆本1班姓名陈龙学号 20127724 成绩二〇一二年十二月摘要:台灯是人们生活中用来照明的一种家用电器。

灯具的发明与我们的祖先对火的认识和利用有着密切的关系,人类认识和保存火是灯具发明的前提。

中国最早的灯具出现在战国,自此以后连绵不断,发展至今。

而台灯是灯具大世界中的重要组成部分。

它模样小巧但实用性强的特点成为我们生活中必不可少的一位好伙伴。

随着设计的步步改进,如今的它已不是单纯的照明工具,凭借着形,色,线,面互相穿插组合的视觉效应,在散发光芒的同时,也悄悄的演变成室内的一道独特风景线。

随着时代和科技的进步,人们对台灯的需求和要求也越来越高,这就需要我们在它本有的功能之上进行该进,增添其他对人们实际生活有多重服务的功能,服务于当代人们。

生活源于简单,人们对于从匆忙生活之中获得简约与快捷的感受已无限向往,多功能台灯不得不逐渐走进我们的生活。

然而,21世纪的现在,能源问题早已成为时代的热点,如何节约能源或者最大限度的利用宝贵的资源已是人类无时无刻在考虑的问题。

相信太阳能已成为人类利用最早最广的能源之一,如何充分利用好它也是当今科学家面临的问题。

关键词:多功能台灯;节约能源;简约与快捷;多重服务目录第一章绪论1.1 台灯的发展概况 (1)1.2 伟大的台灯设计师 (2)第二章设计2.1 台灯的设计 (4)2.1.1 节能设计 (4)2.1.1.1光电转换器简介 (4)2.1.1.2 光电转换器的工作原理 (5)2.1.2 多功能设计 (5)参考文献 (6)第一章绪论1.1台灯的发展概况台灯的工作原理主要是把灯光集中在一小块区域内,集中光线,便于工作和学习。

从古至今,台灯经历了一次次飞跃与发展:1879年爱迪生发明电灯1926年布兰特台灯1929年鲁西奥.波德萨瑞意大利"LUMINATOR落地灯"1931年吉奥.庞提意大利"0024落地灯" 1933年比托.吉尔萨意大利"LUMINATOR落地灯"1955年阿苛琉斯.卡斯提琉尼意大利"LUMINATOR落地灯"1958年汉宁森丹麦PH-K-LAMELL吊灯 1959年卤素灯问世1961年高压钠灯问世1962年卡斯蒂格利奥尼意大利落地灯 1962年卡斯蒂格利奥尼意大利ARCO灯 1962年金属卤化物灯1966年乔.哥伦布意大利"SPIDET台灯" 1969年第一盏LED灯(红色)1970年阿苛琉斯.卡斯提琉尼意大利"PARENTESI落地灯"1971年德.帕斯意大利"Mamiglia"台灯1972年理查德.萨伯意大利"Tizio"台灯 1973年卡洛斯.卡帕意大利"Quarto"壁灯 1976年绿色LED灯 1976年托马斯.西米尼意大利"Daphine"吊灯1977年维科.马季意大利"Atollo"台灯1978年阿苛琉斯.卡斯提琉尼意大利"Fribi"落地灯1980年汉宁森丹麦台灯1981年圣地亚哥.米兰大意大利"Crisol"吊灯1981年埃托.索德萨斯意大利台灯1982年圣地亚哥.米兰大意大利"Donald"台灯1983年阿尔伯特.费内茨意大利"Mastro"台灯1983年荧光灯问世1985年费帝南.波尔舍意大利帕莱特壁灯 1985年马都.顿意大利"Chicago Tribune"台灯1986年保罗.瑞扎托意大利"Costanza"台灯1986年马瑞兹奥.皮内格利意大利"Musa"落地灯1986年马克.扎努所意大利地灯1987年迈克尔.格雷夫斯灯具1988年安德尔.波莱特意大利壁灯1989年纳斯艾利.杜帕斯奎尔法国台灯 1989年桥约森.戈德曼美国海胆灯1990年飞利浦.斯塔尔"细细小姐"台灯1990年埃托.索德萨斯装饰灯具1992年亚历山大.蒙迪尼意大利"Agena"吊灯1993年 1993年蓝色LED灯1994年马克.牛森澳大利亚台灯 1996年罗斯.拉夫格雷夫"茧"灯1996年尼克.克罗斯比英国飞碟吊灯1997年吉利埃尔莫.波奇西意大利落地灯 1999年白色LED灯2000年LED应用于室内照明1.2伟大的台灯设计师Ingo Maurer是生于1931年的德国设计师。

《太阳能小台灯》作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版

《太阳能小台灯》作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版

《太阳能小台灯》作业设计方案第一课时一、项目介绍太阳能小台灯是一款绿色环保的小型照明设备,利用太阳能光伏电池进行充电,可在夜晚提供光线。

本作业设计方案旨在帮助学生了解太阳能的利用原理,培养他们的动手能力和创造力,同时增强他们对环保意识的认识。

二、教学目标1.了解太阳能光伏电池的工作原理,掌握光电转换知识;2.培养学生的动手能力和实践技能,提高他们的创造力;3.增强学生的环保意识和节能意识,引导他们热爱自然、珍惜资源。

三、教学内容1.太阳能光伏电池的原理和结构;2.太阳能小台灯的制作步骤和材料准备;3.太阳能小台灯的使用方法和维护保养。

四、教学过程1.介绍太阳能光伏电池的工作原理和结构,让学生了解光能转换为电能的过程;2.引导学生准备制作太阳能小台灯的材料,包括太阳能光伏电池、LED灯、电池盒、导线等;3.指导学生根据提供的制作步骤,组装太阳能小台灯,并测试其光照效果;4.让学生体验使用太阳能小台灯,感受太阳能的魅力和便利性;5.引导学生讨论太阳能的优点和应用范围,强调环保意识和节能意识。

五、教学评价1.观察学生在制作太阳能小台灯过程中的动手能力和实践技能;2.评价学生对太阳能光伏电池工作原理的理解和掌握程度;3.收集学生对太阳能小台灯使用体验的反馈意见,了解他们对环保意识的认识和态度。

六、教学反思通过本次太阳能小台灯的作业设计,学生不仅能学习到太阳能利用的知识,还能培养动手能力和创造力,增强环保意识和节能意识。

希望能引发学生对绿色能源的兴趣,激发他们保护环境的意识,为建设美丽家园做出贡献。

第二课时一、项目背景随着环保意识的日益增强,太阳能产品在生活中的应用越来越广泛。

本次设计的“太阳能小台灯”作业旨在通过让学生动手制作太阳能小台灯,培养学生的创造力和动手能力,同时增强他们对太阳能科技的认识和理解。

二、项目目标1. 培养学生对太阳能科技的兴趣和认识。

2. 提高学生的动手能力和创造力。

3. 培养学生的团队合作意识和沟通能力。

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设计:***** 二○***年**月***日一、设计背景跨入21世纪后,人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,如何能在能源有限和环境保护的双重制约下发展经济已成为全球的热点问题。

而能源问题更为突出,不仅表现在常规能源的匮乏,更严重的是化石能源的开发利用更加剧了环境的恶化。

主要表现为以下几个方面:(1)能源短缺。

常规能源的有限性和分布不均匀,造成了世界上大部分国家能源供应不足,不能满足其经济发展的需求。

从长远来看,全球已探明石油储量只能用到2020年,天然气也只能延续到2040年左右,即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。

因此,人类迟早要面临化石燃料枯竭的危机局面。

(2)环境污染。

燃烧煤、石油等化石燃料,每年有数十万吨硫等有害物质排入天空,是大气环境遭到严重污染,直接影响居民的身体健康和生活质量;甚至在局部地区形成酸雨,严重污染水土资源。

(3)温室效应。

化石能源的利用不仅造成环境污染,同时会排放大量的温室气体,产生温室效应,引起全球气候变化。

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,一条道路是寻找新能源和再生能源的利用;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,太阳能作为一种大量可再生能源,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。

二、太阳能灯简介太阳能台灯是通过太阳能电池板利用光照,吸收太阳能将其转换为电能,并贮存在蓄电池内.当需要照明时,打开开关,即可用于照明.采用超亮LED作光源,具有节能省电的特点,利用太阳能充电,无需频繁更换电池,适应了清洁、环保的发展趋势。

该产品携带方便,操作简单,是现代生活中理想的照明工具三、太阳能台灯优点(1)点灯不花钱――太阳能供电清洁环保超节能,采用高亮度低功耗的高科技散光LED灯作为光源。

太阳能发电板或市电作为电源供应。

不但移动方便,而且几乎不耗市电。

经气象部门不完全统计(这个根据地方不同,也有很大的差异),一般一年晴天占总天数的65%,用户在白天出门时将电池盒取出并放置在阳台上,当傍晚回来再将电池盒插入台灯,供晚上使用。

在充裕的太阳下光照一天,台灯可以连续使用3.5个小时以上,完全满足用户使用一个晚上。

这样就可以靠太阳能来维持学习台灯的供电电源,且不使用国家电网的电来供电,这样就不存在用户额外支付电费。

当没有阳光时,可以使用交流电供电,60颗高效散光LED灯才3.6W,却等同于传统白炽灯45W的亮,但其功耗之低。

3.6W的耗电量,一般是带不动电表。

即使带动了电表,一个整年使用交流电供电,一年产生的电费也就在6元里面,所以本台灯对用电量来说几乎是免费使用的。

(2)护眼保健灯-直流照明无频闪无辐射提到台灯的护眼和保健功能,就必须先了解“频闪”和“电磁辐射”的含义以及对人体产生的危害。

简单的说,直接使用交流电的光源必然存在频闪,发热量大的光源也必然存在热辐射。

这个不难理解,现在市场上众多的所谓“护眼”灯其实根本无法做到零频闪和零辐射。

而本产品是使用低压直流供电,发热量极低(LED是低功耗产品),即使本台灯用交流电供电,也是使用了适配器,已经将交流电变成了直流低压电,这样才能真正做到零频闪和零辐射。

(3)停电长明灯――完全具应急灯功能产品带有充电功能,当用户用交流适配器供电时,一方面给LED点亮提供能源,另一方如果电路板控制系统发现电池电压低时能够及时对内部镍氢电池充电,充满后自动停止(带负载充电一般11小时就能从无到充满,如果电池有较多的余电,那么充电时间更短。

)。

停电时内部电路会直接切到内部镍氢电池供电,电池充满情况下,高亮度点亮时间长达7.5小时。

当连续停电无法实现交流充电,可以直接将取出电池盒放置在太阳下暴晒一天,就可以让用户使用1天。

现在电力紧缺时常停电,给人们的生活带来诸多不便,特别是夏天,一则容易停电,另一则阳光非常的充裕,这样到了晚上,用户根本不要担心因为停电而误了学习做作业或其他的事情。

本台灯即可提供长时间的高效照明。

(4)超长寿命灯――低电压小电流供电,光衰系数远小于荧光灯采用低功耗高亮度散光的LED灯是环保高科技产品,只需低电压小电流供电即可,它的使用寿命要比日光灯长10倍、比白炽灯长100倍。

(5)低压安全灯――低压供电无安全隐患9V电压供电,使用时不存在误触灯头等造成伤害的问题。

特别对好动的孩子,即使直接用手去触摸台灯内部的导线接头或金属片,也不会存在任何的触电事故。

非常的安全。

(6)环保内部使用的是锂离子电池,符合国际环保公约要求,可以反复使用。

使用取之不尽,用之不绝的清洁能源—太阳能,节能环保,无二次污染。

四、设计的总体框架:1、纯太阳能供电型2、混合供电型五、原件的选取1、太阳能电池板选取目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率约为15%,最高达到24%。

是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,技术也最为成熟。

使用寿命一般可达15A,最高可达25A。

多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池的光电转换效率要降低不少,其光电转换效率约12%,同时多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。

非晶硅薄膜太阳能电池光电转换效率偏低。

晶硅太阳能电池目前国际先进水平约为l0%,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减,直接影响了其实际应用。

所以目前多采用单晶硅太阳能电池。

根据太阳能辐射原理。

太阳能电池方阵面上所获得辐射量的多少与很多因素有关:当地的纬度、海拔、大气的污染程度或透明程度、一年当中四季的变化、一天时间的变化、到达地面的太阳辐射值、散分量的比例、地表面的反射系数、太阳能电池方阵的运行方式或固定方阵的倾角变化以及太阳能电池方阵表面的清洁程度等。

太阳能照明系统充放电效率取0.75。

多元化合物薄膜太阳能电池太阳能电池组件组失修正系数取O.95,灰尘遮挡及其他损失修正系数取0.9O。

经过查询资料和单位换算及简化处理后,可得到太阳能电池总用量P的计算公式P=-5 618xAxQd(KopxHL)式中,Q为负载日功耗(WH);巩为水平面年平均13辐射量(KJ/(m2-d));Kop为斜面辐射最佳辐射系数;A为安全系数,一般取1.1~1.3。

2、蓄电池的选取蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和LED路灯的功率以及照明时间来决定.蓄电池应与太阳能电池、LED路灯相匹配。

可用一种简单方法确定它们之间的关系。

太阳能电池功率必须高出负载功率4倍以上。

系统才能正常工作。

太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20%~30%,才能保证给蓄电池正常蓄电。

因此,蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。

蓄电池的容量Be的计算公式:Be= (PLxlOxD)/(Kb·V)式中.PL为日平均耗电量,D为阴雨天数, 6为安全系数,1.1~1.4 (包括了温度修正系数:0℃上为l,一l0℃上为1.1,一1O℃下为1.2,放电深度cc=O.75),V为工作电压。

根据上式可以估算出蓄电池的容量,同时蓄电池的充电效率的高低取决于充电的方式。

根据系统要求和对各种指标的核定,这里选用12V/100Ah阀控密封式铅酸蓄电池。

3、LED的选择按目前市场产品的输入功率对LED分类,其中输入功率为几十MW的,称为传统的小功率芯片;其输人功率小于1 W的,为功率LED:输入功率等于1 W或大于1 W 的,则为W级功率(大功率)LED。

目前大功率比较常见的有1,3,5,8,10 W。

已批量应用的有1 W 和3 W LED,并正朝大电流(300 mA~1.4 A)、高效率(60~1 204 in1,)、亮度可调的方向发展。

大功率LED 节能灯采用单颗功率大于1 W以上的LED。

选用美国CREE公司的3 W LED将多个芯片集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源,组合成一个大功率LED单体模块,装入节能露台灯灯具中,借此提高芯片面积,并增加发光量。

将多个LED集中在一起设计露台照明,除足够的光通量和合理的光学设计保证合理的光分布外,更为重要的是散热问题。

由于露台灯几本都是在户外夜间使用,散热面位于侧上面以及体型受限制较小等特点。

有利于空气自然对流散热。

所以LED灯选择自然对流散热方式.同时整灯采用高导热系数铝作为散热主体,解决了LED的散热问题。

六、太阳能控制器硬件设计太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器.是控制太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的自动控制设备.能自动防止蓄电池过充电和过放电。

它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个系统的核心控制部分。

充电控制器用ATmega128单片机作为主控器件,检测太阳能电池板的输出电压,选择适合的DC/DC支路,检测蓄电池的电压值,根据蓄电池的电荷状态,选择合适的充电方式,为蓄电池提供过充电、过放电保护。

图1为采用斩波式PWM充电原理图,检测蓄电池的充电端电压,将检测得到的蓄电池端电压与给定点电压比较。

若蓄电池的电压小于给定电压.斩波器全通,迅速给蓄电池充电;若大于给定电压,则根据比例调整功率管的占空比。

充电进入慢充阶段,改善充电特性,最后进入涓流充电,防止过充。

图1 PWM原理图AVR128单片机(PB4)给出充电的控制信号,即PB4=I,NPN型0805的i极管导通,此时集电极接地,使得IRF4905栅源电压钳位在一1OV,IRF4905管导通,太阳能电池板向蓄电池充电;反之,NPN型0805三极管截止I,a=0 V,IRF4905管断开,太阳电池板不能向蓄电池充电。

ATmega128内置1O位的逐次逼近型A/D 转换器。

A/D转换器与8通道的模拟多路复用器连接,采样端口F的8路单端输入电压。

蓄电池正7 极与单片机PF1引脚相接,当电压低到lOV,单片机自动检测到并作出相应处理,如图2所示图2 系统硬件电路七、LED组合及驱动方式常用的LED组合方式有3种:并联、串联和混联。

1)并联方式要求LED驱动器输出较大电流,负载电压较低。

分配在所有LED两端电压相同,当LE D的一致性差别较大时,通过每颗LED 电流不一致,其亮度也8 不同。

2)串联方式要求LED驱动器输出较高的电压。

当LED的一致性差别较大时,分配在不同的LED两端电压不同,通过每颗LED的电流相同,LED的基本亮度一致。

3)混联方式在需要使用比较多LE D时,如果将所有LED串联,将需要LED驱动器输出较高的电压:如果将所有LED并联,则需要LED驱动器输出较大的电流。

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