毕业设论文太阳能交通灯设计说明
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太阳能照明路灯毕业设计引言:现代社会对可持续发展的需求越来越高。
太阳能作为一种可再生能源,具有广阔的应用前景。
本篇设计报告将介绍一种太阳能照明路灯的设计方案,旨在提供一种环保、节能的路灯解决方案。
一、设计目标和需求分析:1.提供足够的照明亮度:太阳能照明路灯的主要功能是在夜间提供足够的照明亮度,确保行人和车辆的安全。
2.节能和环保:利用太阳能充电,降低对传统电力的依赖,减少能源消耗和环境污染。
3.自动控制功能:根据光照条件自动开关路灯,节省人力管理成本。
二、设计方案:1.太阳能电池板:选择高效率的太阳能电池板,确保充电效率和续航时间,充分利用阳光能量。
2.蓄电池:将太阳能转化为电力后,将多余的电能储存在蓄电池中,以备不时之需。
3.LED灯源:采用低功耗的LED灯源,如白炽灯,保证长时间的照明。
4.控制电路:设计自动控制电路,根据光照强度自动开关路灯,充分利用能源。
5.路灯支架:选择合适的材料和结构设计,确保路灯的稳定性和安全性。
三、设计流程:1.确定路灯的照明面积和亮度需求。
2.根据路灯的尺寸和照明需求,选择合适功率的太阳能电池板。
3.计算太阳能电池板的数量和安装方位,以确保最佳的充电效果。
4.选择合适容量的蓄电池,以储存太阳能转化后的电力。
5.设计自动控制电路,根据光照强度开关路灯。
6.测试并调试整个系统,确保其正常工作,并具备自动控制功能。
7.根据实际情况选择合适的路灯支架,确保路灯的稳定性和安全性。
8.完成路灯的组装和安装,调整灯光角度和亮度,以达到最佳照明效果。
四、预期成果:1.提供足够的照明亮度,满足道路上行人和车辆的照明需求。
2.节约能源,减少传统电力消耗,降低环境污染。
3.提供自动控制功能,根据光照条件自动开关路灯。
4.耐用性好,设备具有较长的使用寿命。
五、结论:本篇设计报告介绍了一种太阳能照明路灯的设计方案,通过利用太阳能充电和LED灯源,实现路灯的节能和环保,提供足够的照明亮度,同时具备自动控制功能。
第1章绪论1.1课题背景现今,太阳能LED路灯在我国的市场还未得到普及,其因素有很多方面,主要为芯片的价格较高,基本依靠国外进口造成整体路灯成本较高,还有壳体材料技术等方面成为影响消费的阻碍,国内的太阳能LED路灯起步晚,我国照明用电量已占总用量的12%。
按照我国提出的“中国绿色照明工程”,照明节电已成为节能的重要方面。
目前的照明节能潜力很大,一般节能方案均能达到节约20%~35%,按保守的数量采取20%的计算,全国节约的电能价值非常巨大。
而太阳能LED照明的推广应用,让“绿色照明”实现了新的跨越。
太阳能路灯以太阳光为能源,白天充电、晚上使用,无需铺设复杂、昂贵的管线,可任意调整灯具的布局,安全节能无污染,充电及开/关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,免维护。
太阳能路灯的实用性已充分得到人们的认可。
所以尽快开发适合中国市场的,提高太阳能LED路灯的质量和外形设计是必要的,全面推动我国的太阳能LED路灯的发展。
1.2课题研究来源人类与环境是相互作用影响的。
人类在一定的自然环境条件下通过利用自然环境、改造自然环境得以生存并不断的向前发展,同时,人类也在不断地影响自然环境。
人类与环境之间相互作用。
传统的路灯设计的耗电量十分巨大,尤其传统的纳灯泡的耗电量更是如此,所以如果解决这个问题将会给环境和社会带来十分巨大的影响,所以针对这个问题进行了研究。
中国的整个路灯市场的规模极大,仅2007年就安装了1700万盏。
当然,其中大部分为普通交流电高压钠灯,而不是太阳能LED路灯。
假如2009年的全部路灯安装数目可以达到2000万盏,而且全部改用太阳能LED路灯,那么所需的太阳能电池板的总功率将达到800万千瓦。
而发改委提出的到2020年才180万千瓦的任务,明年2009年就可以超额4.4倍完成。
而且三年下来,它的总功率将超过2400万千瓦,远远超过花费18年造成的三峡水电站的总装机容量(2250万千瓦)。
《智能太阳能路灯系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和环保意识的增强,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,在照明领域的应用越来越广泛。
智能太阳能路灯系统作为城市照明的重要一环,具有节能、环保、智能化等优点。
本文将详细介绍智能太阳能路灯系统的设计原理、关键技术和实施步骤。
二、设计目标智能太阳能路灯系统的设计目标主要包括以下几个方面:1. 节能环保:利用太阳能作为主要能源,减少对传统电能的依赖,降低能源消耗。
2. 智能化管理:通过智能控制系统,实现路灯的自动开关、亮度调节等功能,提高照明效率。
3. 安全性:确保系统运行稳定,具备防雷、过充、过放等保护功能。
4. 便捷性:方便安装、维护和升级。
三、系统构成智能太阳能路灯系统主要由以下几部分构成:1. 太阳能板:负责将太阳能转化为电能,为系统提供能源。
2. 锂电池:储存太阳能板产生的电能,为路灯提供持续供电。
3. 智能控制器:负责控制路灯的开关、亮度调节等功能。
4. LED路灯:作为照明设备,具有节能、长寿命等优点。
5. 其他辅助设备:如避雷装置、电缆等。
四、关键技术1. 太阳能板技术:选用高效能、高转换率的太阳能板,确保足够的电力供应。
2. 锂电池技术:选用适合路灯系统的锂电池,具备高容量、长寿命、安全可靠等特点。
3. 智能控制技术:采用先进的控制算法,实现路灯的自动开关、亮度调节等功能。
同时,具备远程监控、故障诊断等功能。
4. 通信技术:采用无线通信技术,实现系统与远程监控中心的通信,方便实时监控和管理。
五、设计步骤1. 现场勘查:了解路灯安装地点、环境等因素,为系统设计提供依据。
2. 设备选型:根据设计目标和现场勘查结果,选择合适的太阳能板、锂电池、LED路灯等设备。
3. 系统设计:根据设备选型结果,设计系统电路图、布局图等。
4. 安装施工:按照设计图纸进行安装施工,确保设备安装稳固、接线正确。
5. 系统调试:对系统进行调试,确保各部分功能正常、系统运行稳定。
航空大学自学考试毕业论文题目太阳能智能路灯控制系统设计专业光伏材料应用技术摘要本文介绍了太阳能光伏发电系统的背景和国以与国外的太阳能发展现状与发展趋势,并介绍了离网型和并网型的太阳能光伏发电系统,分析了太阳能光伏发电的利用原理和发展优势,说明了太阳能电池最大功率跟踪的原理以与一些常用的方法,并比较了他们的优缺点,介绍了太阳能蓄电池的工作原理和一些常用方法;随着全球能源危机和环境污染的日益严重,开发利用清洁的可再生能源势在必行,太阳能成为了当今世界上最清洁、最具有规模开发前景的可再生能源之一,其中光伏并网发电是太阳能利用的主要趋势。
通过所学知识设计了一个太阳能路灯智能控制系统,整个系统运行均为自动控制,工作原理简单,安装方便。
关键词:离网光伏发电系统;并网光伏发电系统;变换器;智能路灯。
目录摘要Ⅱ第一章绪论11.1太阳能光伏发电的背景11.2太阳能光伏发电系统的现状与发展趋势31.2.1我国太阳能光伏发电的现状与发展趋势31.2.2国外太阳能光伏发电现状与发展趋势3第二章太阳能光伏发电系统的介绍42.1太阳能光伏发电的优点52.2并网型的光伏发电系统62.3离网型的光伏发电系统72.4太阳能电池最大功率点跟踪82.4.1太阳能电池最大功率点跟踪原理与方法8第三章铅酸蓄电池113.1太阳能蓄电池的工作原理113.2太阳能控制器133.2.1太阳能控制器的充电保护模式133.3光伏逆变器14第四章太阳能路灯智能控制系统设计16总结21参考文献22致22第一章绪论1.1太阳能光伏发电的背景全球石油剩余可开采年限仅有41年,天然气剩余可采年限61.9年,煤炭剩余可采年限230随着全球能源消费量不断提高,常规非可再生能源已经不能满足大多数国家的供给需求。
根据世界能源权威机构的分析,按照目前已经探明的化石能源储量以与开采速度来计算,年。
另一方面,一次性能源的开采和应用也是造成生态破坏和全球环境污染的一个重要原因。
太阳能路灯的优化设计与经济性评估摘要全球的能源短缺、环境污染、气候变暖等问题正日益困扰着人类社会,“寻求绿色替代能源,实现可持续发展”已成为世界各国面临的共同课题。
太阳能光伏发电不排放CO2和SO2等污染性的气体,也没有常规发电的噪音、固体废物和其他污染,是当前最重要的可再生能源技术之一。
随着太阳能发电技术的不断发展,太阳能路灯以环保、节能、安全等优势成为城市道路照明行业的新宠,市场潜力巨大。
在不同地区,诸如城市或乡村,对太阳能路灯照明密度的要求不同,本论文主要通过研究太阳能路灯及太阳能电池的工作原理,太阳能电池的基本特性及太阳能路灯系统的优化设计,根据不同的要求主要从实用性和经济性方面考虑选择出适合本地区需求的相应容量的太阳能光伏电池以及太阳能光伏电池配置。
关键词:太阳能路灯,光伏电池,优化设计Study on the Selection of photovoltaic cellssolarstreetlampAbstractGlobal energy shortages,environmental pollution,climate warming and other issuesare increasingly troubledby the human society, "to find the green alternativesources ofenergy andachieve sustainable development" hasbecome a common task facing allcountriesin the world.Solar PV doesnot emitCO2andSO2, there isno noise of conventionalpower generation, solid waste andotherpollution, is the most important renewable energy technologies. Withthe continuousdevelopment of solar power technology,solar energy streetlamp to environmentalprotection,energy saving, security andother benefit sto becomethe new darling ofcity roadlightingindustry, themarkethas great potential.In different regions,such ascities or ruralareas,thedensity of solar streetlighting requirements are different,this thesisby studying thesolar lights andsolar cell works, thebasic characteristics of solar cells. According to different requirements, mainly fromthe practical and economic considerat ions demand for choice in theregionsuitable for the corresponding capacity of solar photovoltaic cells and solar photovoltaic cellsconfigure d.Keywords :solarl light, PV, optimization目录摘要ﻩIAbstract ........................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于太阳能的道路照明系统设计一、太阳能道路照明系统概述太阳能道路照明系统是一种利用太阳能作为能源的照明系统,它通过太阳能电池板收集太阳光并将其转换为电能,以供夜间道路照明使用。
这种系统具有环保、节能、经济和易于维护的特点,是现代城市道路照明的理想选择。
太阳能道路照明系统的发展,不仅能够减少对传统能源的依赖,还能降低能源消耗和减少环境污染。
1.1 太阳能道路照明系统的核心特性太阳能道路照明系统的核心特性主要包括以下几个方面:- 环保性:太阳能是一种清洁的可再生能源,使用太阳能照明系统可以减少对化石燃料的依赖,降低碳排放。
- 节能性:太阳能照明系统在白天收集太阳能,夜间使用,无需额外的电力消耗,有效节约能源。
- 经济性:虽然初期相对较高,但长期来看,太阳能照明系统的运行和维护成本较低,经济效益显著。
- 易维护性:太阳能照明系统结构简单,组件耐用,维护方便,减少了维护工作量和成本。
1.2 太阳能道路照明系统的应用场景太阳能道路照明系统的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 城市道路:为城市主干道、次干道、支路等提供夜间照明。
- 乡村道路:为乡村道路提供照明,改善乡村夜间行车条件。
- 公园和景区:为公园、景区等提供照明,增加夜间活动的安全性和舒适度。
- 停车场:为停车场提供照明,提高夜间停车的安全性。
二、太阳能道路照明系统的组成与工作原理太阳能道路照明系统主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池、照明灯具和支架等部分组成。
这些组件协同工作,确保系统能够高效、稳定地运行。
2.1 太阳能电池板太阳能电池板是系统的核心部件,负责将太阳光转换为电能。
电池板通常由多个太阳能电池单元组成,这些单元通过串联和并联的方式连接,以提高电池板的输出电压和电流。
2.2 控制器控制器是系统的大脑,负责管理电池板收集的电能和蓄电池的充放电过程。
它能够根据光照强度和蓄电池的充电状态自动调节电池板的工作状态,确保系统高效运行。
2.3 蓄电池蓄电池用于存储太阳能电池板收集的电能,以供夜间照明使用。
《智能太阳能路灯系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步和环保意识的日益增强,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其应用越来越广泛。
智能太阳能路灯系统是太阳能技术在实际应用中的一种重要体现,它不仅解决了传统路灯耗能高、管理不便的问题,还通过智能化管理提高了路灯的实用性和节能性。
本文将详细介绍智能太阳能路灯系统的设计思路、原理及优势。
二、系统设计目标智能太阳能路灯系统的设计目标主要包括以下几点:1. 节能环保:利用太阳能作为主要能源,减少对传统电能的依赖,实现绿色环保。
2. 智能化管理:通过安装传感器和控制单元,实现路灯的自动开关、亮度调节等功能。
3. 便捷维护:系统应具备自检功能,方便对故障进行诊断和维护。
4. 适应性强:系统应能根据不同的环境条件和用户需求进行灵活调整。
三、系统设计原理智能太阳能路灯系统主要由太阳能电池板、充电控制器、蓄电池、LED路灯灯头和智能控制单元等部分组成。
其工作原理如下:1. 太阳能电池板:负责将太阳能转化为电能,为系统提供电力。
2. 充电控制器:控制电池板的充电过程,防止过充或过放,保护蓄电池的使用寿命。
3. 蓄电池:储存太阳能电池板产生的电能,为夜间路灯供电。
4. LED路灯灯头:采用高效节能的LED灯作为光源,根据智能控制单元的指令调节亮度。
5. 智能控制单元:负责接收传感器信号,根据预设的逻辑控制路灯的开关和亮度调节。
四、系统设计内容1. 硬件设计:包括太阳能电池板的选型与安装、充电控制器的设计、蓄电池的选型与配置、LED路灯灯头的选择以及智能控制单元的电路设计等。
2. 软件设计:包括智能控制单元的程序编写,实现路灯的自动开关、亮度调节、故障自检等功能。
3. 系统集成:将硬件和软件进行集成,确保各部分之间的协调工作。
五、系统优势1. 节能环保:智能太阳能路灯系统利用太阳能作为能源,减少了传统电能的消耗,实现了绿色环保。
2. 智能化管理:通过安装传感器和控制单元,实现了路灯的自动开关、亮度调节等功能,提高了管理的便捷性和实用性。
目录1绪论 (4)1.1我国太阳能的资源状况 (4)1.2 国家政策 (5)1.3 太阳能路灯与普通路灯的比较 (7)1.4 太阳能路灯的发展前景 (8)2设计思想 (9)2.1 设计思路及原则 (9)2.2 设计要求 (9)3太阳能路灯照明系统介绍 (10)3.1 太阳能路灯照明系统基本组成 (10)3.2 太阳能路灯照明系统工作原理介绍 (10)4 各部件的组成及工作原理 (12)4.1 太阳能电池的组成及工作原理 (12)4.1.1 太阳能电池的分类 (12)4.1.2 硅太阳能电池工作原理与结构 (12)4.1.3 太阳能电池组件 (15)4.1.4 太阳能电池组件结构 (18)4.2 蓄电池的结构及原理 (20)4.2.1 铅酸蓄电池的结构及工作原理 (21)4.3 控制器的基本工作原理 (21)4.3.1 蓄电池充电 (22)4.3.2 蓄电池给LED供电 (23)4.4 LED光源 (24)5 30W太阳能路灯系统设计 (25)5.1 太阳能路灯系统设计所在地位置 (27)5.4 太阳能电池组件的选择 (28)5.4.1 太阳电池组件的基本要求 (28)5.4.2 单晶硅太阳能电池组件的结构及技术参数 (29)5.5 蓄电池的选型 (32)5.5.1 阀控式密封免维护铅酸蓄电池 (32)5.5.2 蓄电池结构 (33)5.5.3 电池性能 (33)5.6 系统硬件设计 (35)5.6.1 电源电路 (35)5.6.2 太阳能电池板组件 (35)5.6.3 照明负载 (37)5.6.4蓄电池和太阳能板的选用 (38)5.6.5显示电路 (40)5.6.6 过充、过放控制电路 (41)5.6.7 DS1302的结构及工作原理 (42)5.6.8 存储器AT24C02简介 (44)5.7光源的设计及选择 (48)5.7.1 使用LED作为照明的理由 (48)5.7.2 所选用的LED路灯特点 (48)5.7.3 产品参数 (49)5.8 太阳能电池最佳倾角的设计 (50)5.9 LED路灯工程设计 (51)5.9.1 LED路灯道路照明设计 (51)5.9.2 单臂灯的工程安装步骤 (52)5.9.3 太阳能路灯的安装和施工 (53)6 系统软件设计 (55)结论 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录1 总体电路图 (61)1绪论1.1我国太阳能的资源状况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。
目录1.引言 (1)2.方案论证及选择 (3)2.1方案一:采用分立元件设计 (3)2.2方案二:采用单片机控制实现 (3)2.3方案选择 (4)3. 系统硬件的设计 (5)3.1 单片机最小系统电路设计 (5)3.2 显示电路设计 (8)3.3 按键开关电路 (9)3.4 太阳能板模块 (10)3.5 蓄电池管理模块 (12)3.6 路灯控制模块 (13)3.7 整体电路图 (14)4.系统软件的设计 (15)4.1 软件设计思路和实现的功能 (15)4.2 系统流程图 (15)4.2.1 ADC0832的子程序 (16)4.2.2 LCD1602子程序 (17)4.2.3 按键子程序 (18)4.3 系统源程序 (18)5.系统电路的搭建与调试 (19)5.1 系统软件的仿真 (19)5.2系统硬件电路搭建 (19)5.3 系统硬件电路的调试 (20)5.4 设计中遇到的问题及解决结果 (22)6.总结与展望 (23)致 (24)参考文献 (25)附录A 英文文献原文 (26)附录B 英文文献译文 (31)附录C 系统源程序 (35)附录D 元器件清单 (40)1.引言太阳能LED路灯是一种新型的结合太阳能光伏发电技术与LED技术的路灯。
系统通过蓄电池将太阳电池板产生的电能储存起来供负载在夜晚照明使用。
自哥本哈根气候峰会召开以来,环保节能的话题已经成为当今世界的热点话题。
节能减排已不仅是政府的一个行动目标,而且给企业带来经济上的收入,让人们能得到一个较好的生存环境。
当今社会,人类面临着经济和能源可持续发展的重大挑战,其中,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)能源的短缺。
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。
移动式太阳能交通信号灯摘要太阳能的优点及太阳能光伏技术的迅速发展为解决能源问题提供了一个有效地途径。
现今太阳能光伏组件应用领域包括农村电气化、交通、通信、石油、气象、国防等。
本文将太阳能电池组件应用到交通信号灯控制就是太阳能光伏组件在交通领域中应用的一个实例。
本系统采用VRLA蓄电池专用充电芯片UC3096将太阳能电池板的输出电能存储在12V的蓄电池中作为系统总电源。
存储在蓄电池的电能分为两路,一路通过恒流驱动芯片PAM2842的升压作用将蓄电池的12V升高到24V,给每一组交通信号灯供电;另一路通过稳压芯片LM7805稳压作用输出5V电压,给STC89C52、LCD12864、DS1302等芯片及电路供电。
STC89C52通过人机界面得到两相位交通信号灯的控制参数,经过处理之后,完成对交通信号灯的控制。
关键字:STC89C52 VRLA UC3906 恒流驱动毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。