發(fā)布時(shí)間:2018/8/9 9:30:26 來(lái)源:本站
單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、抗干擾性強(qiáng),和指令豐富的特點(diǎn)。對(duì)太陽(yáng)能照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō),一個(gè)性能良好的控制器是必不可少的。由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量起步穩(wěn)定,控制器應(yīng)具有控制溫度調(diào)節(jié)、最大功率跟蹤和過(guò)沖保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、短路保護(hù)、范姐保護(hù)等多種保護(hù)功能以及自動(dòng)開(kāi)關(guān)盒時(shí)間調(diào)整功能。從而保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行,同時(shí)使用太陽(yáng)能電池組件可以在不同溫度和輻射情況下智能輸出最大功率,使照明系統(tǒng)具有很高的效率。
三時(shí)段帶半功率時(shí)段系列控制器,該系列控制器具備光控+時(shí)控類(lèi)型控制器的全部功能,還可把控制光源的工作時(shí)間設(shè)定為三個(gè)時(shí)段。第一時(shí)段為全功率工作,第二時(shí)段為半功率工作,第三時(shí)段為全功率工作。這是根據(jù)路燈實(shí)際的工作特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的。即傍晚時(shí)分,路上行人較多,路燈需全功率工作,方便人們的生活需要;午夜時(shí)分,大部分人都已經(jīng)休息,路上行人較少,這時(shí)路燈可半功率工作;黎明時(shí)分,路上行人增加,路燈需全功率工作,方便人們的上班、學(xué)生上學(xué)。選用三時(shí)段帶半功率控制器控制光源的工作時(shí)段,可節(jié)約路燈成本30~40%,又不影響人們的工作生活。圖1所示是其控制器的電路結(jié)構(gòu)。
對(duì)于照明負(fù)載,可選用24 V LED,40 W,24 V的系統(tǒng),其使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格經(jīng)濟(jì),可在夜間調(diào)節(jié)功率,節(jié)省能源;
太陽(yáng)能電池板:?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)24%,是所有太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的,雖然制作成本較高,但是使用壽命較長(zhǎng)。從性價(jià)比來(lái)看,單晶硅太陽(yáng)能是最佳選擇。
蓄電池:在太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中,蓄電池是核心部件之一,蓄電池選用關(guān)系著整個(gè)設(shè)計(jì)的合理性,為了減少維護(hù)費(fèi)用,選用免維護(hù)鉛酸蓄電池,它的電解液消耗量非常少,而且又耐高溫、自放電小。
太陽(yáng)能路燈控制器:太陽(yáng)能路燈控制器應(yīng)選用比較合適且軟件設(shè)計(jì)到位的控制器。圖2所示是本文給出的控制器設(shè)計(jì)流程圖。
實(shí)驗(yàn)時(shí)可將太陽(yáng)能電池板、蓄電池、帶有高亮LED燈的電路板連接在一起進(jìn)行測(cè)試。直到得到良好效果。如太陽(yáng)能電池板的供電量不能滿足整個(gè)系統(tǒng)的消耗,可將電能儲(chǔ)存到蓄電池中,以便為系統(tǒng)持續(xù)供電。在白天的時(shí)候,光線強(qiáng)度較高,光敏電阻不能接通,高亮LED燈不會(huì)點(diǎn)亮,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能;在夜晚或者把光敏電阻遮住時(shí),高亮LED燈會(huì)被點(diǎn)亮,實(shí)現(xiàn)照明功能。圖3所示是一個(gè)太陽(yáng)能電池控制實(shí)驗(yàn)板實(shí)物圖。
圖3 太陽(yáng)能電池控制實(shí)驗(yàn)板實(shí)物圖
本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了兩個(gè)點(diǎn)觸式開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能路燈的檢測(cè)。開(kāi)關(guān)的功能是為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能白天的檢修功能,在白天,LED燈,不會(huì)被點(diǎn)亮,按上面的K1點(diǎn)觸開(kāi)關(guān),可以點(diǎn)亮LED燈,以檢測(cè)LED能否正常工作;按K 2點(diǎn)觸開(kāi)關(guān)可以關(guān)閉LED燈,以結(jié)束測(cè)試。圖4所示是一個(gè)太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)模型。該模型可以通過(guò)圖5所示的實(shí)驗(yàn)板對(duì)控制效果進(jìn)行演示。
本文介紹的太陽(yáng)能路燈是對(duì)已經(jīng)存在的路燈系統(tǒng)進(jìn)行的再改進(jìn)、再設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)采用太陽(yáng)能電池作為能源,以達(dá)到環(huán)保節(jié)約的目的。設(shè)計(jì)中使用了光控和時(shí)控相結(jié)合的方法,避免了光控方法易受干擾,時(shí)控需頻繁設(shè)置時(shí)間的麻煩,為了節(jié)約用電,在深夜行人較少時(shí)路燈根據(jù)設(shè)置的熄燈時(shí)間熄滅,早上行人多時(shí)根據(jù)設(shè)置的開(kāi)燈時(shí)間亮燈。其次內(nèi)部設(shè)置有蓄電池,用于保證在陰雨天氣供電。本設(shè)計(jì)需要改進(jìn)的地方是蓄電池自身的容量限制,不能保證在陰雨天長(zhǎng)時(shí)間對(duì)外供電。
圖4 太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)模型
圖5 實(shí)驗(yàn)效果演示板實(shí)物
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