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太阳能灯的原理
太阳能灯是利用太阳能发电的绿色照明灯具，它的运行原理也比较简单。
太阳能灯的主要组成部分有：太阳能电池板、照明灯泡、照明光来源等。
它们之间形成了一个整体系统，通过太阳能电池将太阳能转换成电能，再将电能传递给照明灯泡，由照明灯泡发出照明光来实现照明效果。
首先，太阳能电池是太阳能灯中最重要的组成部分，它由多层太阳能薄膜组成，能够吸收太阳光，用来转换光能为电能。
其次，照明灯泡是由一根灯丝和灯管组成的，灯丝是由普通铜丝制成的，灯管是由石英灯丝和石英管组成的，灯丝和灯管是由不同的材料制成的，有着不同的特性，灯丝和灯管中间放入气体，当太阳能电池把电能传输到灯丝，由于灯丝两端的电压不同，就会使灯丝发出电磁感应，而进而使灯丝发出的电子和灯管中的气体碰撞，会产生紫外线，把灯管中的气体变成荧光物质，接着荧光物质就会发出可见光，从而达到了照明的效果。
最后，太阳能灯的照明光源是同时发出的白光，其发出的白光可分为一种主白光和辅白光，其中主白光是指可见光，可以用人眼看到的光，辅白光则是指紫外线和红外线等小于可见光波长的物质。
太阳能灯的工作原理就是如此，它利用太阳能电池将太阳能转换成电能，再将电能传递给照明灯泡，最后灯泡发出照明光实现照明效果。
太阳能灯不但可以节省能源，还可以节约用电，而且它的使用寿
命也比较长，极大的改善了人们的生活质量。
I目录中文摘要ABSTRACT第一章引言1.1选题的背景和意义 (1)1.2国内外光伏发电发展现状......................1.2.1世界光伏产业的新进展及应用特点..............1.2.2我国光伏产业发展现状........................1.3光伏电源具有以下优势......................1.4新一代照明光源-白光LED......................1.5论文的研究目的和意义......................第二章太阳能LED照明系统的总体设计...................2.1太阳能LED照明系统的基本结构...................2.2控制器的整体结构第三章太阳能电池板3.1太阳能的工作原理和特性3.1.1太阳能电池的基本原理3.1.2太阳能电池的特性曲线3.2太阳能电池的最大功率跟踪3.2.1最大功率点跟踪原理3.3本系统采用的MPPT控制方式3.3.1功率比较法3.3.1.1功率比较法原理3.3.1.2功率比较法的算法设计3.4本章小结第四章主体电路的设计4.1整体电路设计4.1.1电源电路设计4.1.2 LED驱动电路4.2单片机的算法实现4.3 DC/DC变换器式 (25)4.3本系统采用的MPPT控制方式 (29)4.3.1功率比较法 (29)4.3.2最大功率的模糊控制 (32)4.4本章小结 (33)第五章太阳能LED照明系统光源优化的研究 (34)5.1超高亮白光LED的原理和特性 (34)5.1.1发光原理 (34)5.1.2工作特性 (34)5.2 LED照明系统光源亮度的提高方案 (35)5.2.1光度量参数及其测量方法 (35)5.2.2主要技术改进 (36)5.2.3 LED的布板 (37)5.3 LED照明光源散热问题的研究 (37)5.3.1半导体制冷的工作原理 (38)5.3.2半导体制冷的散热效果 (39)5.3.3半导体制冷的设计 (40)5.4本章小结 (40)六章结束语 (41)6.1本文所做的工作及得到的结论........................................................41有待于进一步研究的问题. (41)考文献 (43)谢 (46)录 (47)学期间发表的学术论文和参加的科研情况 (52)第一章引言1.1选题的背景和意义在世界能源短缺,环境污染日益严重的今天,充分开发并利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。
太阳能路灯照明系统设计与实现太阳能路灯照明系统是利用太阳能光伏发电技术，将太阳能转化为电能，并储存起来，然后利用储存的电能来为路灯提供照明。
具体原理如下：1. 光伏发电原理太阳能光伏板利用光电效应，将太阳光直接转化为电能。
当太阳光照射到光伏板上时，光能激发光伏板内的电子，形成电流，从而产生电能。
2. 电池储能光伏板产生的电能通过太阳能控制器存储到电池中。
电池起到储存电能的作用，能够在没有太阳能照射时继续为路灯照明提供电能。
3. 路灯照明太阳能控制器监测环境光线，当环境光线足够暗时，控制器自动开启路灯，利用储存的电能为路灯提供照明。
二、太阳能路灯照明系统的设计步骤1. 确定光伏板安装位置首先需要确定太阳能光伏板的安装位置，应选取没有大面积遮挡物、阳光充足的地方进行安装。
2. 选用合适的太阳能光伏板和蓄电池根据实际需求和环境条件，选择适合的太阳能光伏板和蓄电池，确保能够有效地转化太阳能并储存电能。
3. 配置太阳能控制器和LED路灯选用高效的太阳能控制器和LED路灯，太阳能控制器能够根据光线的变化来控制路灯的开关，LED路灯具有高亮度、低功耗的特点。
4. 搭建太阳能路灯照明系统根据设计要求，进行光伏板、蓄电池、太阳能控制器和LED路灯的搭建和连接，形成完整的太阳能路灯照明系统。
5. 进行系统调试和检测对搭建好的太阳能路灯照明系统进行调试和检测，确保系统的各项功能正常运行。
以某城市市政道路照明改造工程为例，采用了太阳能路灯照明系统进行照明改造。
该太阳能路灯照明系统由多个太阳能光伏板、蓄电池、太阳能控制器和LED路灯组成，覆盖了城市主干道和重要交叉路口的照明需求。
该太阳能路灯照明系统经过多次现场测试和调试，确保了系统的正常运行。
在使用过程中，该系统能够有效地利用太阳能进行充电，保证了路灯的正常照明。
与传统的路灯相比，太阳能路灯照明系统具有节能、环保、可靠性高等优点，受到了业主和市民的一致好评。
1. 节能环保太阳能作为清洁、可再生的能源，利用太阳能照明系统可以节约传统能源的消耗，减少环境污染。
完整太阳能照明系统主要构成部分全球LED照明灯具生产制造及应用解决方案供应商-斯派克光电与您分享“完整太阳能照明系统主要构成部分”1、太阳能电池板太阳能电池板是在有阳光时用来产生电能的，发电功率要根据照明用电的功率和照明时间来计算。
如照明灯具的功率是2瓦，要求没有阳光时连续照明时间10小时，再考虑变换电路的变换损失，太阳能电池板的发电功率必须是3瓦左右。
2、蓄电池蓄电池的作用是把有阳光时太阳能电池发出的电存储起来，供没有阳光时使用。
蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和LED灯的功率以及照明时间来决定。
如配合2瓦的LED灯，3瓦的太阳能电池板，没有太阳时要求连续照明时间10小时，可选用12V/2.2AH的蓄电池。
3、太阳能充电控制电路这部分电路的功能是在阳光充足，光照时间长的时候控制充电程度，电池充满即停止充电，不使蓄电池过充损坏，以保护蓄电池，延长其使用寿命。
4、LED驱动器这是系统的核心控制电路。
它的功能有三个：①、完成发光二极管的恒流驱动控制，使流过发光管的电流不随蓄电池的电压变化。
②、具有光控功能，天亮时自动关灯，天黑时自动开灯。
③、低电压保护。
当电池电压下降到10.8伏时输出关闭，以免过放电损坏蓄电池。
5、LED照明灯发光二极管在小功率时光效比较高，用好的发光二极管做半导体灯，2瓦左右就有很好的亮度，2瓦的半导体灯可以用两只1瓦的大功率发光二极管串联组成，也可以用40个小功率发光管2只串联以后再20串并联组成，用小功率发光二极管串/并联做半导体灯时每一串里要串联一个10Ω的电阻以均衡各串之间的电流。
目前用小功率发光管做半导体灯成本比较低。
制作半导体灯时，LED驱动器装在灯体内部。
以上是知名照明企业，照明行业的领先者，全球LED照明灯具生产制造及应用解决方案供应商-斯派克光电为您分享的“完整太阳能照明系统主要构成部分”。
太阳能照明原理、组成及控制系统核心提示：随着全球能源的日益紧张，太阳能光伏照明得到了迅速发展。
在太阳能照明灯的设计中涉及多个环节，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。
为了提高照明系统发电量的利用率，克服系统缺电带来的不足，在太阳能照明系统的发展中，人们不断的对照明系统常用的... 随着全球能源的日益紧张，太阳能光伏照明得到了迅速发展。
在太阳能照明灯的设计中涉及多个环节，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。
为了提高照明系统发电量的利用率，克服系统缺电带来的不足，在太阳能照明系统的发展中，人们不断的对照明系统常用的控制模式进行分析，设计各种实际可行的工作模式，同时光源技术也在不断的更新换代中，蓄电池的充电模式也在不断的研究探索中有效利用率越来越高。
在太阳能各个组成部分的发展和协调中，太阳能照明系统正在不断发展完善。
一、太阳能灯的原理及组成太阳能灯具系统为直流型独立光伏系统，其工作原理如图1所示。
太阳能电池组件将太阳能转化为电能，通过控制器进行控制及保护，将电能转变为化学能储存在蓄电池中。
当用电时，蓄电池再将化学能转化为电能，供直流负载使用，或者通过逆变器逆变为交流电供交流负载使用。
只有当长时间无光照以致电池中的电能用完时，这个装置才停止工作。
太阳能楼道灯包括有—个安装在建筑物楼顶的太阳能电池和安装在各个楼层的照明灯，以及统一安放的蓄电池，充放电控制器。
蓄电池与各楼层的照明灯通过导线连接。
负载采用LED灯具，并配合声光控开关工作。
白天，太阳能电池组件在一定强度的太阳光照射下产生电能，通过太阳能充放电控制器存储到蓄电池内；夜晚，蓄电池通过充放电控制器为负载提供电能。
通常，太阳能系统在设计时会根据实际情况增大蓄电池的容量，队保证阴雨天的照明。
太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳，有的还要配置逆变器。
1、太阳能电池板太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。
太阳能灯具介绍随着太阳能光伏技术的开展和进步，在民用方面首先应用在照明灯具上，近几年来，太阳能灯具产品由于环保节能的双重优势，太阳能庭院灯和太阳能草坪灯及太阳能路灯等方面的应用已经逐渐形成规模。
一、太阳能灯具的组成在太阳能照明灯具的设计中，涉及光源、太阳能电池系统、蓄电池充放电控制等许多因素，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。
太阳能灯具由以下五局部组成1、太阳能电池板2、充放电控制器3、蓄电池4、负载5、灯具外壳1、太阳能电池板太阳能电池板主要功能在将光能转换成电能，这个现象称之为光伏效应。
在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种，在太阳光充足日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池，因多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。
转换效率在近几年不断提高。
在阴雨天比拟多阳光相对不是很充足的南方地区，多采用单晶硅太阳能电池，因单晶硅太阳能电池电性能参数比拟稳定。
当然非晶硅太阳能电池在室内阳光很弱的情况下比拟好，因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比拟低。
任何一款太阳能灯具产品我们必须先了解太阳能电池，太阳能电池有五大电性能参数：1、短路电流2、峰值电流3、开路电压4、峰值电压5、峰值功率峰值功率=峰值电流×峰值电压对于单片太阳能电池来说，它是一个PN结，除了当太阳光照射在上面时，它能够产生电能外，它还具有PN结的一切特性。
在标准光照条件下，它的额定输出电压为0.48V。
在太阳能照明灯具使用中的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池连接构成的。
2、充放电控制器无论太阳能灯具大小，一个性能良好的充放电控制电路是必不可少的。
为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度放电，另外，由于太阳能光伏发电系统的输入量极不稳定，光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制要复杂些。
对于太阳能灯具的设计来说，成功与失败往往就取决于充放电控制电路的成功与失败。
太阳能照明系统的优点和缺点评估太阳能照明系统作为一种环保、可再生能源的应用，近年来在各个领域得到越来越广泛的应用。
它利用太阳能将光能转化为电能，用于照明和供电。
然而，与传统的电力照明系统相比，太阳能照明系统也存在一些优点和缺点。
本文将对太阳能照明系统的优点和缺点进行评估。
一、优点1. 环保节能：太阳能照明系统不需要使用化石燃料，不会产生二氧化碳等温室气体的排放，对环境没有污染。
同时，太阳能是一种可再生能源，不会耗尽，可以持续供应能源。
相比之下，传统的电力照明系统需要大量的煤炭或石油等能源，对环境造成严重的污染。
2. 维护成本低：太阳能照明系统的维护成本相对较低。
一旦安装完成，太阳能电池板可以使用20年以上，而LED灯泡的寿命也可以达到50000小时以上。
相比之下，传统的电力照明系统需要定期更换灯泡和维修电线等，维护成本较高。
3. 独立供电：太阳能照明系统可以独立供电，不依赖于电力网。
这对于一些偏远地区或者没有电力供应的地方非常有用。
此外，太阳能照明系统还可以储存电能，以备不时之需。
相比之下，传统的电力照明系统需要依赖于电力网，一旦电力中断，就无法正常使用。
二、缺点1. 初始投资高：太阳能照明系统的初始投资较高。
安装太阳能电池板、逆变器、电池等设备需要一定的成本。
虽然太阳能照明系统的运行成本较低，但是初始投资对于一些经济条件较差的地区来说可能是一个难题。
2. 受天气影响：太阳能照明系统的运行受到天气的影响。
在阴雨天气或者夜晚，太阳能电池板无法获得足够的光能转化为电能，导致照明系统无法正常工作。
尽管可以通过储能设备解决部分问题，但是长时间的恶劣天气仍然会影响太阳能照明系统的使用。
3. 容量限制：太阳能照明系统的容量相对较小。
由于太阳能电池板的面积有限，所能转化的光能也有限，因此太阳能照明系统的供电能力有一定的限制。
对于一些大型场所或者高功率设备来说，太阳能照明系统可能无法满足需求。
综上所述，太阳能照明系统作为一种环保、可再生能源的应用，具有环保节能、维护成本低、独立供电等优点。
太阳能家用照明系统控的设计【目录】：•摘要8-9• 1 绪论10-15• 1.1.1 课题研究的背景和意义• 1.2 太阳能光伏发电利用的现状11-13• 1.2.1 国外太阳能光伏发电利用状况11-12• 1.2.2 国内太阳能光伏发电利用状况12-13• 1.3 太阳能家用照明系统的发展趋势13• 2 太阳能家用照明系统组件分析15-31• 2.1 太阳能家用照明系统主控制电路15-16• 2.2 光伏电池16-18• 2.2.1 光伏电池基本知识16-17• 2.2.1.1 光伏电池的工作原理及特点16• 2.3.2 铅酸蓄电池充放电原理18-19• 2.4 DC/DC 控制电路20-26• 2.5 电路工作电源29-31• 3 太阳能家用照明系统控制器硬件参数设计31-37•太阳能家用照明系统控制器软件设计37-44• 5 结果与讨论44-45•参考文献45-47•附录1：太阳能家用照明系统控制器总电路原理图47-48•附录2：太阳能家用照明系统控制器电路PCB 图48•附录3：我国全年太阳能总辐射图48-49•致谢53【摘要】：太阳能家用照明系统由光伏电池组件、蓄电池、控制器和照明负载等主要器件组成。
光伏电池组件将接收到太阳光能转变电能储存在蓄电池之中,控制器将根据用户的需要控制蓄电池向照明负载供电或断电,因此,控制器在太阳能家用照明系统有至关重要的作用。
本课题设计了一种以STC12C5410AD核心的太阳能家用照明系统控制器。
SG3525电路产生10KHz的PWM信号去驱动Buck 电路,Buck电路将输入直流电变换成稳定的36V直流输出,STC12C5410AD通过数据处理实现对对蓄电池的充电管理,并产生两路方波控制逆变电路实现DC/AC逆变,将36V转换成220V交流电输出。
其稳压功能是这样实现的:220V交流电通过变压、整流、滤波后作为电路的反馈电压与SG3525内部提供的给定基准电压进行比较,产生差值信号△Uk送SG3525进行处理,如果△Uk=0,说明此时输出电压满足稳压要求,不需调整Buck电路;如果△Uk0,则说明要输出电压偏高,此时,SG 3525将根据Buck电路V o = TTonVi=DVi的特点,通过反馈电压值降低PWM输出的脉冲宽度,以减少开关管的占空比D,从而降低Buck电路输出,直至与设定值相等;相反,则要增大开关管的占空比,使之稳定。
