太阳能光伏发电系统的研制

论文编号:ZD1105    论文字数:25389,页数:56

摘  要
 太阳能 LED 路灯系统是一种独立运行的光伏发电系统，由太阳能电池、蓄电池、LED 路灯、充电电路、放电/驱动电路、控制器六个部分组成。太阳能 LED 路灯系统在控制器的控制下，白天太阳能电池通过充电电路向蓄电池充电，夜间蓄电池放电驱动 LED 路灯。如果蓄电池经常过放或过充，会造成蓄电池寿命大大缩短，所以控制器的设计是非常重要的。
 本文设计了一个光伏发电系统管理控制芯片，实现对太阳能LED路灯的智能控制，设计出太阳能LED路灯控制系统。
 
 
 
关键词： 太阳能、LED、控制器、蓄电池

Abstract

 Solar LED lamp system is a stand-alone photovoltaic power system. It is composed of solar battery, storage battery, LED lamp, charging circuit, discharging/driving circuit and controller. The solar LED lamp system is controlled by the controller. The solar battery recharges the storage battery through the charging circuit in the daytime, and the storage battery drives the LED lamp at night. If the storage battery is often over-discharged or overcharged, the battery life will be shortened greatly. Therefore, the controller design is very important.
 A chip managing and controlling the photovoltaic power system is designed in this thesis. It achieves intelligent control of the solar LED lamp system so that the solar LED lamp control system is designed.

Keywords： solar、LED、controller、storage battery

目  录
摘要…………………………………………………………..…………………….…………..I
1  绪论………………………………………………………………………………………..1
2  系统总体结构……………………………………………..……………….………….... 2
2.1  太阳能路灯构成及光源…………………………………….………..…….……… ..2
2.2 太阳能光伏发电原理……………………………………………………….....……....3
2.3  太阳能独立型发电系统…………………………………………………….………..4
2.4太阳能电池组件…………………………………………………………..…………....5
2.5  太阳能控制器…………………………………………………………...……….… ..5
2.6  蓄电池……………………………………………………. ……………….………. ..5
2.7灯杆及灯具外壳…………………………………………………………..……….... ...6
2.8  线缆和连接紧固辅件…………………………………...………….………….……..6
2.9  太阳能路灯光源…………………………………………….……….….…………....6
3  太阳能电池的设计…………………………………………………….. …….…….......7
 3.1  太阳能电池的分类………………………………………………………..………...7
 3.2  太阳能电池板的结构…………………………………………………...…..8
3.3太阳能路灯电池板分类………………………………………………..……….... . ....11
3.4  单晶硅太阳能电池…………………………...……….……….……….………....…12
3.5多晶硅太阳能电池………………………………………….……………….………...13
3.6  太阳能电池的伏-安特性及主要参数…………………………………...……….….15
3.7单晶硅太阳能电池组件结构……………………….……………….……….………...16
3.8单晶硅太阳能电池组件规格技术参数……………………………………..………....18
3.9多晶硅电池组件结构规格及技术参数…………………...……….………….……….21
4  太阳能LED路灯控制技术………………………………………………..…….. …..22
 4.1  太阳能LED路灯控制器功能………………………………..……………………..22
 4.2  光伏系统控制器功能………………………………..……………………….……...22
 4.3  太阳能LED路灯控制器主要功能………………………………….. …….……....23 
 4.4 超级电容器储能原理及等效电路模型………………………..………….. …….…..24
5  白光LED……………………………………………………..…………….. ..……….….31
 5.1  白光LED的发展…………………………………….……….……….……….……...31
 5.2  白光LED的特点…………………………………….……….……….……….……...33
 5.2.1光源的发光效率…………………………………….……….……….………..33
 5.2.2演色评鉴指数（Ra）…………………………………….……….……….…..34
6控制器……………………………………………………………………………….. ……...35
 6.1  太阳能LED路灯控制电路…………………………………….……….……….…….36
 6.2  成果演示……………………………………….……….……….……….……………38
7总结………………………………………………………………………………. ………....40
致谢……………………………………………………………………………….. …….……..41
参考文献…………………………………………………………………….…….…. …….....42
附录1  系统总原理图及PCB图……………………………………….…….….. …….43

附录2单片机程序……………………………………………….………….……….….…..49