太阳能城市照明系统的研究与设计

【摘要】：本文从人类能源资源的利用出发,阐述了当前人类面临的首要问题是能源短缺和环境污染。现实的能源压力迫使人类开发利用新型可替代能源,完成第三次能源转换。同时也看到,第一次能源转化,由植物能源在世界能源消费结构中长期占据首位到18世纪世界进入了“煤炭时代”,经历了约200多年。第二次能源转换使石油天然气在商品能源中的比重达到50%用了约100年。我们期待的第三次能源转换从目前来看比前两次要艰难的多。至今仍然没有一种新能源能够取代已经普遍使用的化石能源,而只能作为常规能源有限的补充,无法和传统能源竞争。新能源开发利用从技术和成本上需要全面突破。 太阳能作为新能源研究的热点被各国普遍重视,太阳能离网光伏发电应用发展迅速。其中独立太阳能光伏照明系统在城市街灯、景观灯、庭院灯等照明领域广泛应用。在照明效果、照明时间、输出调节、建设成本、使用寿命等方面需求多种多样,但目前市场上使用的太阳能城市照明控制器通常只针对某一应用设计,功能单一且价格较高,不能满足多样化的应用需求,因此多功能集成的智能控制器成为太阳能城市照明领域的重点研究方向之一 根据上述背景,本文介绍了太阳能独立供电系统在城市照明应用中的相关原理和技术方法,阐述了太阳能电池、蓄电池和LED负载的应用特点,给出了蓄电池充放电控制策略、负载保护策略、外接电源补充供电策略、季节转换输出控制、按键控制策略等,重点开发实现了太阳能城市照明系统核心控制器的控制策略和功能集成。通过设计D/A转换控制恒流驱动输出,达到电流输出简洁高效、精确可调的目的,通过设计按键实现对供电时间、输出电流及供电方式的灵活设置,达到了多功能组合集成的目的。 最后完成了太阳能照明控制器的成品制作,并实现了在多种场合的实际应用。通过实践运行检验,证明该控制器技术性能稳定,功能灵活,成本低廉,能够满足多数应用需求,得到市场的认可。 【关键词】：太阳能 控制器 按键控制 恒流驱动 D/A转换
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU113.666
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 太阳能开发利用概述10-15
• 1.1.1 人类能源利用的历史10
• 1.1.2 太阳能资源特点10-11
• 1.1.3 太阳能开发利用方式11-12
• 1.1.4 国外太阳能光伏利用的现状12-13
• 1.1.5 我国太阳能光伏利用现状13-15
• 1.2 本课题研究的意义15-16
• 1.3 本课题研究的主要内容16-17
• 1.4 本文的组织安排17
• 1.5 本章小结17-18
• 第2章 太阳能城市照明系统的组成18-27
• 2.1 总体结构18
• 2.2 太阳能电池相关技术18-23
• 2.2.1 太阳能电池的工作原理19-21
• 2.2.2 太阳能电池容量的选择21-23
• 2.3 蓄电池相关技术23-25
• 2.3.1 铅酸蓄电池的充放电原理23-24
• 2.3.2 蓄电池容量选择24
• 2.3.3 蓄电池剩余容量的测量24-25
• 2.4 LED光源的相关技术25-26
• 2.4.1 LED特点26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 控制器硬件设计27-33
• 3.1 控制芯片的选择27-28
• 3.2 定时控制28-29
• 3.3 AD采样计算29-30
• 3.4 恒流驱动控制30-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 控制器软件设计33-48
• 4.1 蓄电池电压指示35-36
• 4.2 蓄电池充电控制36-39
• 4.2.1 恒流充电37
• 4.2.2 恒压充电37-38
• 4.2.3 充电控制策略38-39
• 4.4 蓄电池放电控制39-42
• 4.5 外接电源补充控制42-45
• 4.6 按键功能控制45-47
• 4.7 参数保存47
• 4.8 本章小结47-48
• 第5章 系统应用设计实现48-54
• 5.1 应用实例48-53
• 5.1.1 光源选择48-49
• 5.1.2 蓄电池容量设计49
• 5.1.3 太阳能电池功率设计49-50
• 5.1.4 运行效果50-52
• 5.1.5 实例效果分析52-53
• 5.2 本章小结53-54
• 第6章 结论与展望54-56
• 6.1 成果与创新54-55
• 6.2 存在问题与发展方向55-56
• 参考文献56-59
• 硕士学位期间发表的论文59-60
• 致谢60-61
• 作者简介61

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

水平铅酸电池的实验研究与性能分析    何士娟,张承宁,彭连云,孙逢春,谭建

电动汽车铅酸蓄电池智能快速充电方法的研究    杜飞龙

密封湿式蓄电池危险货物运输包装属性评价方法的研究    郭仁宏,陆瑞强,陈凯,陈丽婷,徐革玲

关于VRLA电池容量不足的原因分析    杨文兵,衣守忠

电动自行车用VRLA电池及四大件浅谈    何文海;

新型泥浆池差压式密度计的设计与实现    管文剑;金伟明;

基于单片机的微型飞行器高度计    王秀琳;曹云峰;

铅蓄电池中铜拉网负极板栅的研究    王素琴,刘丽伟,史鹏飞,程新群

慢脉冲快速充电控制电池极化的研究    王坚

慢脉冲快速充电方法的研究    王坚,秦大为,季宝华,马以春

扩频技术在井下电力载波通信中的应用    王胜利;冯伟;谢建林;

智能PKE系统设计    刘正琼;韦康;吴玺;孙述鹏;

基于PIC单片机的红外通信实验装置的设计    仲进安;

阀控铅酸蓄电池早期容量衰减的研究进展    潘香英;徐强;唐致远;王克俭;周立新;

铝基铅锡合金作为铅酸电池正极板栅的可能性研究    于紫阳;徐强;唐致远;

独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计    王超

太阳能电动车电子电气设备研究及动力性分析    徐顺余

分布式蓄电池化成电源控制系统的设计和应用研究    李丽

镜片磨边数控系统硬件设计与扫描机软件开发    徐锋

真空断路器机械特性在线监测　    郎福成

基于神经网络动力电池性能评估    戴开云

基于PIC单片机的智能手机充电器    钟庆华

基于现场总线的直流屏蓄电池监控系统的设计    李金召

QJZ300隔爆型真空磁力起动器智能化改造与实现的研究    王国强

风光互补发电控制系统的研究与开发    王宇

高亮度发光二极管及其在照明领域中的应用    宋贤杰,屠其非,周伟,周太明

光伏发电系统中影响蓄电池寿命因素分析    王菊芬,李宣富,杨海平,易良廷

太阳能光伏系统用VRLA电池技术性能探讨    毛贤仙,项文敏,唐征

VRLA蓄电池容量预测技术的现状及发展    欧阳名三,余世杰

基于嵌入式网络的数据采集与分布式计算系统    韩志峰;宋执环;

密封铅蓄电池的电导与容量的关系    桂长清,柳瑞华

一种AC/DC开关电源的研制    颜世钢,张梅荣

太阳能光伏并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

户用光伏并网发电系统的研究与设计    郑诗程,丁明,苏建徽,茆美琴

光伏发电系统中逆变器技术应用及展望    陈维;沈辉;邓幼俊;舒杰;

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

晶体硅太阳能电池选择性扩散及表面钝化研究    吴瑜之

光伏发电用DC/DC变换器的研究    汪令祥

LED的驱动电路研究    李军伟

向日葵照明系统    雷射;

智能大厦照明系统的节能技术措施    戴瑜兴,汪鲁才

照明节能装置的应用    马利生;杨万济;高忠升;孙彦伟;杜东平;

基于ZigBee技术的无线智能照明系统    吴光荣;章剑雄;

节能降耗——图书馆建筑节能探索    孙晓璐;姜乖妮;路军;张梁;

用于视觉检测的光源照明系统分析    申晓彦;王鉴;

公路隧道LED灯照明系统无级调光控制方式研究    周健;吕晓峰;杨洋;

极灯在重庆中国三峡博物馆照明系统中的应用    郑犁;

智能建筑照明控制系统的设计与实现    闫慧兰;刘红文;祖秉欢;

高速公路中短隧道照明节能方案的探讨及应用    张承龙;

浅谈LED艺术照明系统的集中控制解决方案    王刚;

照明工程系统经济分析    袁樵;

地下停车场LED照明系统之应用与节能效益评估    蕭弘清;張智鴻;劉冠顯;林琨智;

光导管照明系统概论    王爱英;

飞利浦光导纤维照明系统介绍    

直筒式环形光纤照明系统的研究    刘清岑;宋增禄;甘子光;

HDL-BUS世奇智能环境艺术照明系统在智能建筑中的优势    王金龙;桂跃宏;

台湾制订LED量测标准之契机与展望    黄胜邦;周佩廷;林青海;

台湾LED照明示范推动    李宏俊;李丽玲;

太阳能LED照明之高效驱动技术研究    黄秉钧;吴民圣;陈俊玮;杜柏翰;许伯坚;

17项提案为太阳能产业呐喊    孙善臣

皇明铸就我国太阳能产业领航者    记者 王月菊

桑日有望成西部 太阳能产业基地    潘宏军

嘉兴太阳能产业面对危机走“自强”路    记者 方霞

今年有望产12万台太阳能    记者 缪亚平

太阳能产业的国家科技合作    本报记者 熊燕

中国太阳能产业如何走向世界    本报记者 晁毓山

太阳能产业面临下乡进城双重困境    本报记者 颜菊阳

黄鸣——中国太阳能产业教父    本报记者 赵志国

发展太阳能产业 建设低碳城市    董国徽

自由曲面光学器件的设计及其在照明系统中的应用    丁毅

发光二极管照明国家发展预测模型研究    刘虹

LCOS微投影显示中照明系统的研究和设计    甄艳坤

投影显示照明光学的理论和实验研究    陆巍

投影显示系统光学引擎研究    张增宝

CF-LCoS微型投影光引擎的LED照明系统研究    张文字

无缝棱镜导光管照明系统及其应用研究    李伟

深紫外光刻复杂照明光学系统设计    赵阳

微型投影显示系统中混合光源照明技术和激光散斑消除技术的研究    孙鸣捷

应用自由曲面的超薄投影显示系统理论和实验研究    孙旭涛

太阳能城市照明系统的研究与设计    姚小涛

太阳能LED照明系统的研究与设计    周婷婷

LCOS微型投影仪中照明系统的设计    王蓉

有线载波在汽车数据传输中的应用    易文翠

太阳能LED照明系统    刘卓

100W照明用LED驱动电路设计与研究    程鹏飞

独立式太阳能LED照明系统研究与设计    孙英波

太阳能LED照明系统的研究    李薇

投影显示中的激光照明系统研究和设计    孙宇

云南省太阳能产业竞争力研究    田琼琼