新型基板封装的风光互补LED照明控制器设计
电子教案与课件：风光互补系统 模块四 风光互补LED道路照明设计
模块四风光互补LED道路照明设计、安装与调试项目一、风光互补LED道路照明设计应用实例及布灯原则
一、任务导入
二、相关知识
学习情境LED道路照明设计
三、项目实施--LED路灯照明设计实例
四、知识拓展---布灯原则
五、思考与练习
项目二、风光互补发电系统防雷接地知识和设计
一、任务导入
二、相关知识
学习情境1风光互补发电系统防雷知识
学习情境2风光互补发电系统接地知识
三、项目实施
（一)防雷的设计
（二）接地设计
四、知识拓展----低压配电系统接地方式的分类
五、思考与练习
项目三风光互补路灯的安装与调试
一、任务导入
二、相关知识
学习情境1安装准备
学习情境2基础施工
三、项目实施---风光互补路灯安装与调试
四、知识拓展----风光互补路灯安装工程验收标准
五、思考与练习。
风光互补发电的节能LED灯控制系统设计
风光互补发电的节能LED灯控制系统设计郭金建;雷鸣意【摘要】针对现行楼道灯控制方法中“开灯早、关灯晚、或者开灯晚、关灯早”的不合理的浪费情况,设计了以热释电人体红外和光敏三极管为控制源,以风光互补发电模块为电源部分的节能LED楼道灯控制系统.系统硬件主要包括热释电人体红外模块、光照强度检测模块、LED灯驱动模块和风光互补发电控制系统模块.该系统利用人体发出的特定波长的红外线来检测行人并结合光敏三极管来控制LED灯,实现设计要求.【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2015(015)001【总页数】3页(P46-48)【关键词】LED灯;热释电人体红外;光敏三极管;风光互补【作者】郭金建;雷鸣意【作者单位】山东科技大学电气与自动化工程学院,青岛266590;华澳融信投资管理有限公司【正文语种】中文【中图分类】TP271随着控制技术的迅速发展，越来越多的控制技术被应用于照明工程。
目前，高层楼道灯开关控制方法多为“钟控+光控”或“声控+光控”方式。
“钟控”不适用于天气突变与季节变化等自然情况，而“声控”在医院、学校、图书馆等需要安静的场所不太适用，因此两者均不能实现控制开关灯的合理化、人性化和科学化。
开灯早、关灯晚，或者开灯晚、关灯早的现象，会造成电能大量的浪费。
近年来，由于人们对能源、环境问题的日益关注，太阳能、风能越来越受到人们的重视。
由于阴雨天常常伴随着大风，利用这一互补现象能有效地解决单一发电不连续的问题，提高了发电系统的可靠性。
在蓄电池对外提供功率不足时，系统能自动切换到市电供电，保证了所设计电路供电系统的可靠性。
再配合以“热释电人体红外+光控”，可以有效地节约能源。
LED灯系统结构如图1所示，主要包括风、光发电模块、控制模块(STM32)和负载模块(LED灯)。
其中，控制模块分为以STM32为核心的风光互补控制模块和LED灯控制模块。
此外还设计了市电备用电路，在因特殊情况导致蓄电池不能对外供电，或蓄电池和风力发电提供的功率之和小于负载消耗功率时，由系统切换到市电供电。
风光互补式LED路灯设计方案
风光互补式LED路灯设计方案设计者：黄钜海(浙江科技学院建筑工程学院，杭州，310023) 一、设计概述风光互补式LED路灯功能特点：1、风光一体，互补性强，稳定性高2、适用范围广泛、适应性强、实用性强3、一次性投入、持续性产出、使用寿命长:4、对环境不产生任何污染、绝对绿色环保5、性能稳定，故障率低为保证风力发电机和太阳能电池能平稳、安全的运行，同时也配合路灯灯杆的多样化造型，我们将风光互补路灯灯杆设计为自立式路灯灯杆。
风力发电机位于灯杆的顶端，太阳能电池板位于灯杆的中上部，详见上图。
具体配置方案如下：灯杆高度：10米，灯具离地8米，灯杆间距25米灯杆材质：Q235优质钢结构标准灯杆（热镀锌/喷塑）太阳能光伏组件：100W|风力发电机：额定功率300W 启动风速s,额定风速10m/s光源：60WLED灯蓄电池：地埋式磷酸铁锂电池100AH控制系统：智能升压型，微电脑智能控制、防过充、过放、防潮、输出短路保护及光控+时控自动开、关灯。
工作时间：10小时/天，前5小时全亮，后5小时半功率亮；阴雨天连续工作3-7天工作温度：-20℃~+45℃相对湿度：20%--90%。
部件、型号及规格数量备注风力发电机GARDENSON-300W /24V 1台低风速型风力发电机太阳能电池板<100W/24V2块单晶硅蓄电池100AH/24V 2只磷酸铁锂电池光源及灯具"HY720LD60W1套华豫新能源LED路灯风光互补路灯控制器SN400-24 1只带卸荷保护装置自立式路灯灯杆成套·灯高8米、杆高10米1套含地脚笼、太阳能支架附件电缆等）二、详细说明风力发电机风机是风光互补路灯的标志性产品，风机的选择最关键的是要风机的运行平稳。
灯杆是无拉索塔，最担心因风机运行时的振动引起灯罩和太阳能支架的固定件松脱。
选择风机的另一个主要因素就是风机的造型要美观，重量要轻，减小塔杆的负荷。
这里选用嘉顿雄GARDENSON 牌GARDENSON-200W/300W型风机】技术参数：300W 起动风速：（m/s）额定风速：12（m/s）切入风速：s 额定电压：24V 额定功率：300W 最大功率：400W 风叶直径: m 风叶数量: 6（pcs）整机重量: 10kg 大风保护：泄荷及电磁制动工作温度: -20℃至40℃海拔高度：≤4500m（额定工况海拔高度为1000m）最大风速：≤35m/s电机选用60W国际先进的永磁式发电机，动平衡好、切割磁力线佳效率高，低速性能好，2级风就能发电。
基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计
基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计摘要：大部分道路路灯采用恒亮照明方式，造成严重的浪费，本设计通过调节PWM占空比来调节LED亮度的调节，根据需要调节路灯的亮度。
本设计对路灯进行智能控制及节能研究有着积极的意义。
关键词：风光互补，LED 智能路灯，单片机引言风能和太阳能是可再生的绿色能源，各国为进行研究和利用都投入了巨额资金。
嘉兴市位于杭嘉湖平原的中心地带，而且冬夏季风交替显著，季风特征明显，风力资源丰富。
因此高校路灯智能调节亮度并采用风光互补LED节能路灯一种非常好的节能方案。
1控制系统整体方案本设计包括风光互补和LED亮度智能调节，两系统共用一个控制器，风光互补系统主要是将太阳能和风能进行有效结合，并且把电能存储在蓄电池中，通过控制蓄电池实现对LED路灯的供电时间和亮度控制。
同时加入市电接入，保证LED路灯的正常使用。
2节能道路路灯系统结构在风光互补系统种，白天主要是风力和太阳能光伏同时发电，这时系统的电能来自于太阳能光伏板和风机产生的电能；夜间，太阳能光伏板无法发电，因此主要依靠风机进行发电。
本设计对电能的存储使用蓄电池存储，并对路灯进行供电。
控制器是系统中最重要的，它决定了整个系统的性能的优劣，它的功能是对电能进行管理以及控制。
系统结构框图如图1所示。
图1系统结构框图3节能道路路灯控制系统设计3.1智能控制器硬件电路设计智能控制器的设计是本课题的重点。
控制器的设计方案直接影响着系统的整体性能。
根据系统的特点，智能控制器使用单片机STC89C52RC来实现，该单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰的优点，在8位单片机中性能优异。
3.2光信号采集模块设计在本设计方案中，如果出现阴雨天气，光照强度不足需要自动开启路灯，是根据光信号采集模块来对外界光照强度进行判断，本设计使用光敏电阻作为传感器。
光敏电阻的阻值随着外界光照强度的变化而变化，使得采集的电流大小发生改变，采用LM358作为运算放大器对电路中的电流进行放大，在通过A/D转换器将电信号传回到单片机之后，控制器通过判断电信号阈值来决定是否打开还是关闭路灯。
风光互补LED路灯控制器的设计
风光互补LED路灯控制器的设计摘要：本文介绍了风光互补及风光互补的技术原理、技术结构及技术优势和风光互补系统的组成、风光互补路灯的优势；以及介绍了风光互补控制器，风光互补控制器的特点，风光互补控制器的工作原理。
關键词：风光互补；工作原理；技术结构一、风光互补的概念及技术原理风光互补是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能单晶硅电池板、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。
是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
二、风光互补的技术构成（一）发电部分：由1台风力发电机和太阳能电池板组成，完成风一电；光一电的转换，作。
（二）蓄电部分：由多节蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。
（三）风光互补控制器：集光控亮灯，时控关灯，自动功率跟踪，自动泄荷，过充过放保护功能于一体，对负载进行全方面的控制。
（四）负载部分：本项目由于未使用逆变器，所以直接使用直流LED照明灯作为负载。
三、风光互补控制器（一）风光互补控制器的概述。
风光互补控制器是专门为风能、太阳能发电系统设计的；集风能控制、太阳能于一体的智能型控制器。
充分利用风能和光能资源发电，可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡的情况。
设备不仅能够高效率地转化风力发电机和太阳能电池板所发出的电能对蓄电池进行充电，而且还提供了强大的控制功能。
集光控亮灯，时控关灯，自动功率跟踪，自动泄荷，过充过放保护功能于一身，性能稳定可靠。
（二）风光互补控制器的特点及功能1.风光互补控制器的主要功能（1）白天对太阳能电池板的电压和电流进行检测太阳能电池板最大输出功率点，使太阳能电池板以最大输出功率给蓄电池充电，并控制太阳能电池对蓄电池进行充电的方式；（2）控制光电互补自动转换，晚上控制蓄电池放电，驱动LED负载照明；（3）对蓄电池实行过放电保护、过充电保护、短路保护、反接保护和极性保护；（4）控制LED灯的开关，通过对外环境监测，可以控制LED 灯开灯、关灯时间。
低功率风光互补LED控制器设计分析
低功率风光互补LED控制器设计分析摘要：本文主要根据普通的风光互补的控制器效率较低与耗电的一些缺点，以MEGA16的单片机做为控制的核心，利用最大功率的点跟踪技术，设计出一款新的风光互补的路灯控制器。
先介绍了关于风光互补的控制系统，最后设计出系统硬件的电路与软件的流程，蓄电池使用的是自适应的智能控制的三段式充电的方法。
结果显示，该控制器的运行稳定，比普通控制器的效率提高10%，可以小幅度地提高系统发电的效率。
关键词：低功率；风光互补；LED；控制器1 引言缓解关于石化能源的消耗和污染环境问题有效的方法是利用可再生的能源，综合地使用和开发可再生的能源利于保护环境，推进社会可持续发展。
在能源开发与利用当中，在我国主要以煤炭和石油一些化石的资源为主，在开发绿色的可再生能源方面有所欠缺。
对于日益严重的污染问题和资源枯竭的问题，风能与太阳能因为储量丰富，安全且清洁无污染优势日益被人们得到关注。
在目前，风能与太阳能应用的领域非常广泛，例如可在海岛或者高速公路的路灯供电，可以应用到无人区的通讯基站以及海上的航标，其效果较好，在改善关于偏远地区的居民的生活质量方面也起到非常重要的作用。
在照明的领域，在离网的地区风光互补的发电系统发挥着非常重要作用，其与LED结合可发挥对于绿色能源最大的效益。
本文结合了西藏昌都的太阳能路灯的项目对风光互补的系统控制器进行设计，对风能与太阳能实现最大功率的控制，并且管理与保护蓄电池，在一定的程度上来提高效率。
2 风光互补的路灯的控制系统风光互补的路灯的控制系统由太阳能的电池，风力的发电机，不可控的整流的AC/DC的模块，风光互补的控制器，蓄电池组以及直流的负载等构成。
风光互补的控制器在整个控制的系统中是核心，它的工作状态和性能直接会使路灯的系统工作的效率受到影响以及各个模块的工作的寿命，特别是蓄电池工作的寿命。
蓄电池工作的寿命与放电的深度，工作的电压以及温度有非常大的关系，因此对控制的策略与系统关键的参数都要有很高要求。
基于风光互补型的智能LED路灯控制器的设计
基于风光互补型的智能LED路灯控制器的设计吴兴昊;张晓力;许中阳;付俊英;范怡然【期刊名称】《数字技术与应用》【年(卷),期】2016(000)010【摘要】Based on the major components of solar street lighting system is analyzed, introduced a single-chip-based technology to LED as light source, ZigBee wireless sensor network for data transmission scenery complementary street light control system in each of the system through streetlights controler instalation ZigBee wireless sensor network transmitters to build wireless networks colect street working conditions, and on the basis of the colected data out manual or inteligent analysis, enabling solar hybrid street lighting system inteligent monitoring and management.%本文通过对太阳能路灯照明系统的各主要组成部分进行分析，介绍了一种基于单片机技术、以LED为发光源、ZigBee无线传感网络进行数据传输的风光互补型路灯控制系统该系统通过在每一盏路灯的控制器安装ZigBee无线传感网络发射器从而构建无线网络实现路灯工作状态的采集，并在此基础上对采集出来的数据进行人工或智能分析，从而实现对风光互补路灯系统的智能监控和管理。
风光互补控制器设计思路,基于单机控制
风光互补控制器设计思路
风光互补控制器主要功能是控制风力发电机与太阳能电池板发出来的交直流电，完成对蓄电池充放电控制和各种负载的控制，风电部分主要是整流后的风电输入电压、风电输入电流采集。
光伏部分主要是光伏输入电压、光伏输入电流的控制。
主要性能是风力发电机发出三相电，经过整流滤波得到直流，光伏通过太阳能电池板直接得到直流，两路直流电源先经过mos管模块，通过pwm与MPPT技术给蓄电池充电，期间要监测电压、电流和温度，并通过模数转换到单片机，经单片机处理将相关信息在液晶屏显示。
采用单片机控制最大功率点的跟踪（mppt）控制，实现环境资源处于最大利用率。
蓄电池为模拟直流负载模块、感性负载模块和LED模块供电。
系统提供保护模块，卸载模块，防雷浪涌模块和蓄电池过放保护功能模块等。
风光互补控制器实验箱设计要求每个模块相对独立设计，而每个模块又是相互关联的，功能模块经连接组合一起要构成一个完整的“风光互补控制器”并实现相关功能，同时可完成如下实验内容项目。
整体模块框图：
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新型基板封装的风光互补LED照明控制器设计
引言
目前，风光互补系统发展较快，风光互补控制器种类较多，但真正能很好的达到经济性、可靠性和安全性的系统还不多，其主要的原因之一是没有一个良好的控制系统。
风光互补照明控制器工作在户外环境中，是风光互补系统的核心，对控制器的技术要求较高，在满足使用功能的前提下还要做到控制智能化、可靠化、寿命长、稳定性好。
常规的光伏控制器在蓄电池充满以后，会启动开路保护模式，断开太阳能电池板与蓄电池的充电回路，达到保护蓄电池的作用.但是对风光互补照明系统而言，在蓄电池过充时风机是不能直接进行开路保护，一般都是采用卸荷器对风机进行刹车。
本文通过深入研究风光互补照明系统工程应用存在的问题，结合多年的实践经验，提出了一种基于新型基板封装的风光互补LED照明控制器设计方法，其采用新颖的电路和特殊的电路封装方式，很好的解决目前现有风光互补照明系统出现的刹车故障问题，提高了风光互补照明系统的可靠性。
系统构成
如图1所示，风光互补照明系统由风力发电机、太阳能电池板、蓄电池、控制器和卸荷器等五大部分组成。
整个系统中，控制器的功能主要包括蓄电池的充放电管理。
LED灯的通断及全功率/半功率控制、风机的充电及卸荷控制、系统软硬件方面的保护等。
系统设计
1、控制器原理。