风光互补太阳能LED路灯的设计--课程论文
风光互补论文.
第一章绪论第一章绪论1.1课题的背景及意义随着经济社会的发展，能源供需矛盾和环境问题压力将会进一步显现，能源结构也将面临重大挑战。
目前，全球化石能源日渐紧缺，能源压力越来越大。
在此大环境下，可再生能源取之不尽、用之不竭的特性决定了其在未来能源格局中的重要地位，全球各国均把清洁能源作为自身能源变革的重要发展方向。
从20世纪70年代开始，尤其是近年来，可再生能源已逐渐成为常规化石燃料的一种替代能源，世界上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分；美国的加利福尼亚，2017年20%的电力将来自可再生能源(2002年已经达到12%)；欧盟，2010年22%的电力或整个能源的12%将来自可再生能源(1999年可再生能源电力为14%)1997年占整个能源的6%)旧本，2010年光伏发电要达到483万千瓦(2003年为88.7万千瓦)；拉丁美洲，2010年整个能源的10%要来自可再生能源。
我国新能源产业的开展已有多年，我国大型风电设备制造业也已进入一个新的高速发展阶段，到2008年12月底，我国己有近70家企业进入并网风力发电机组整机制造行业，中、小型风力发电机组制造业也在快速发展。
太阳能产业近年在我国发展迅速。
截至2007年底，全国推广农村太阳能热水器4286万平方米、太阳房1468万平方米、太阳灶112万台。
纵观世界可再生能源发展，有以下几大趋势。
(1)技术水平不断提高，成本持续下降。
(2)发展速度加快，市场份额增加。
(3)可再生能源己成为各国实施可持续发展的重要选择。
(4)可再生能源是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益。
因此，不管从缓解能源危机、解决环境污染、保护人类生存环境、有效开发和利用自然资源，还是从社会和经济的发展要求出发，开发和利用风能、生物质能和太阳能等可再生能源都有极其重要的现实意义。
从长远处看，用洁净的可再生能源取代常规化石能源，不仅是人类普遍的美好愿望，也是世界能源发展的必然趋势。
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。
风光互补太阳能路灯方案
风光互补太阳能路灯方案随着可再生能源的不断发展和应用，太阳能成为一种受到广泛关注的清洁能源选择。
在城市照明中，传统的路灯需要消耗大量电力，对能源资源造成了很大的压力。
而风光互补太阳能路灯方案则能够更好地利用太阳能和风能，实现能源的互补利用，为城市照明带来新的解决方案。
1. 方案概述风光互补太阳能路灯方案是将太阳能光伏发电系统与小型风力发电机结合在一起，通过收集太阳能和风能来为路灯供电。
方案中包含了光伏发电模块、风力发电模块、储能装置、控制系统和LED灯具等组成部分。
2. 光伏发电模块光伏发电模块是风光互补太阳能路灯方案的核心部分之一。
模块由多个太阳能电池组成，能够将太阳能转化为电能。
光伏发电模块一般使用高效的单晶硅或多晶硅太阳能电池片制成，具有较高的太阳能转化效率。
3. 风力发电模块风力发电模块是风光互补太阳能路灯方案的另一个重要组成部分。
模块采用小型垂直轴风力发电机，能够通过收集风能转化为电能。
风力发电模块设计合理，能够在不同风速下稳定工作，并将产生的电能输送到储能装置中。
4. 储能装置储能装置是风光互补太阳能路灯方案中非常关键的一环。
它能够将光伏发电模块和风力发电模块产生的电能进行储存。
储能装置一般采用锂离子电池或钛酸锂电池等高能量密度的电池，具有较高的充放电效率和较长的使用寿命。
5. 控制系统控制系统是风光互补太阳能路灯方案中起到调控和管理作用的关键部分。
控制系统通过监测光照强度、风速和电池电量等参数，能够自动控制路灯的亮灭和光照强度。
同时，控制系统还能够监测故障信息，提供远程管理和维修。
6. LED灯具LED灯具是风光互补太阳能路灯方案的照明设备。
相比传统路灯，LED灯具具有更高的光效和更长的使用寿命。
LED灯具采用半导体发光技术，能够提供更亮、更远的照明效果，并且具有较低的能源消耗。
7. 方案优势风光互补太阳能路灯方案具有以下几个明显的优势：（1）清洁可再生能源。
光伏发电和风力发电是清洁的可再生能源，能够减少对传统能源的依赖，并降低碳排放。
小型风光互补路灯控制器论文定版
小型风光互补路灯控制器摘要在现今社会的发展中，开发使用新能源、清洁能越来越显得势在必行。
因为旧的煤炭、石油等能源越用越少，就要求人们要尽早开发新能源，而在一些旧能源的利用上，由于技术等方面的原因又对环境产生了巨大的侵害。
所以清洁能源的利用又显得非常重要。
本文介绍了一种小型的风光互补路灯控制器的设计，介绍了对风能、太阳能的利用，这些能源的使用不会对环境造成侵害。
本设计以STC89C82单片机为核心，通过一些外设元器件实现了对风能、太阳能转化为电能，再用电能来照明的功能。
设计中用到的主要原件有锂电池充电芯片、锂电池、风力发电机、太阳能电池板等等。
设计的功能有路灯分为手动或者自动两种工作方式，在手动模式时，用户可以自由开灯或者关灯；在自动模式时系统会自动根据光照强度控制路灯的打开或者关闭。
最后经过系统的软件及硬件调试，达到了预期的效果。
关键词：路灯控制器，风能，太阳能，单片机，STC89C52AbstractIn the development of society, the development of new energy, clean energy increasingly imperative. Because the old coal, oil and other energy use less more, requires people to be as soon as possible the development of new energy sources, and in some old energy use, due to technical aspects on the environment has a tremendous damage. So the use of clean energy and is very important. This paper introduces a small scenery complementary design of street lamp controller, introduces the utilization of wind energy, solar energy, the use of these energy sources will not cause harm to the environment. The design STC89C82 microcontroller as the core, through some of the peripheral components for wind energy, solar energy into electrical energy, and electricity to the lighting function. The main original design used in the lithium battery charger, lithium batteries, solar panels, wind turbines, etc.. Design features a street lamp is divided into manual or automatic two ways of working, when in manual mode, the user can freely turning them on or off; in the automatic mode the system will automatically according to the light intensity control street lamp open or close. Finally through the software and hardware system debugging, achieves the expected effect.Keywords: street lamp controller, wind, solar, MCU, STC89C52绪论随着世界人口的不断增长以及经济的持续发展，世界上对于能源的需求缺口越来越大，以目前的能源消费结构看，一些旧能源比如煤炭、天然气和石油等等化石燃料虽然还是占有很重要的地位，但是这些化石燃料的燃烧不仅会造成环境的污染，还会致使全球气候变暖、冰山融化及海平面上升等。
本科毕业设计论文--风光互补路灯的设计
目录摘要： (1)一风光互补路灯概述 (2)（一）风光互补发电概述 (2)（二）风光互补路灯 (3)1 风光互补路灯的组成及各部件的作用 (3)2 风光互补路灯的特点 (4)3 风光互补路灯的发展前景 (6)4风光互补路灯的应用场景 (6)二风光互补路灯的设计 (7)（一）风光互补路灯设计方案 (7)（二）风光互补路灯设计参数 (7)1技术参数 (8)2路灯设计 (8)3安装要求 (9)4注意事项 (11)参考文献 (11)致谢 (12)风光互补路灯的设计摘要：能源是人类社会存在与发展的物质基础。
在过去的200多年中，建立在煤炭、石油和天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。
与此同时，地球50万年历史积累下来有限的化石能源正在以惊人的速度被消耗。
据有关资料显示，以目前全世界对能源的需求量和增长速度来看，地球上已探明的石油储备可维持40余年，天然气60余年，煤炭200余年。
人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感觉到大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发了不少国与国、地区之间的政治经济纠纷，甚至战争和冲突。
因此人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。
在众多可再生能源中，风能和太阳能由于碳的零排放，是21世纪最被看好的可再生能源。
风能、太阳能虽然有取之不尽、用之不竭，就地可取、无需运输，无环境污染等优点，但无论是风能发电系统还是光伏发电系统，都受到自然资源的制约；不仅在地域上差别迥异，而且随时间变化具有很强的随机性。
根据风光的互补性，使用风光互不系统可以很好的解决发电系统的供电问题，实现连续、稳定的供电。
关键词：发电系统、控制系统、储存系统、照明系统一、风光互补路灯概述（一）风光互补发电概述风光互补，就是利用太阳能电池组件、风力发电机将转化的电能存储到蓄电池中，当夜晚点亮路灯的时候，逆变器将蓄电池中存储的直流电转变为交流电，从而供灯具用电。
风光互补路灯设计方案
风光互补路灯设计方案随着城市的快速发展，夜间照明设施已经成为城市建设中不可或缺的一部分。
而路灯作为夜间照明的主要设施之一，其设计方案也显得尤为重要。
风光互补路灯设计方案是一种以节能环保为导向的新型路灯方案，下面将详细介绍其设计原理和效果。
风光互补路灯是一种利用风能和太阳能作为电力供应的路灯方案。
它采用太阳能电池板将光能转化为电能，通过蓄电池储存，用于路灯的照明。
而风能发电则是通过风轮装置将风能转化为电能，也储存在蓄电池中。
当夜晚来临时，路灯需要照明时，如果太阳能不足以供应，系统将自动启动风能发电装置，以补充能源供应。
反之，如果风能也不足以供应，系统将自动切换为传统电力供应，以保证路灯的正常照明。
风光互补路灯的设计方案具有以下优点。
首先，节能环保。
它将清洁能源太阳能和风能作为主要的能源供应，减少了传统电力的使用。
其次，可持续发展。
太阳能和风能都属于可再生能源，可以长期供应，不会耗尽。
第三，经济实用。
虽然初始投资较高，但长远来看，风光互补路灯节省了大量的电力消耗，减少了电费支出，具有良好的经济效益。
第四，维护方便。
由于风光互补路灯的电力供应主要依靠太阳能和风能，所以不需要进行复杂的电缆布线，减少了维护的工作量。
然而，风光互补路灯设计方案也存在一些局限性。
首先，太阳能和风能的供应是受到天气条件的限制的，如果连续几天阴雨天气，可能会导致能源供应不足，影响路灯的正常使用。
其次，风光互补路灯的建设和维护成本较高，需要一定的资金投入。
最后，风光互补路灯的设计需要考虑太阳能电池板和风轮装置的位置和角度，以保证充分利用能源供应。
综上所述，风光互补路灯设计方案在节能环保、可持续发展、经济实用和维护方便等方面具有明显的优势。
虽然存在天气条件限制和一定的建设成本，但相信随着科技的进步和能源技术的不断发展，风光互补路灯将在城市照明中发挥更大的作用，为城市的夜间照明提供更好的解决方案。
太阳能风光互补LED路灯基本设计方案
太阳能风光互补LED路灯基本设计方案一．风光互补LED路灯设计案例分析1．1设计依据《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006《公路工程技术标准》JTG D70-2004（1）、每套路灯系统配置设计★年平均风速3m/s以上地区。
★年平均风速3m/s以上地区。
★太阳能资源Ⅱ类及以上可利用地区。
（2）、路灯功能描述：★亮灯时间及控制：路灯配置采用一台400LW风力发电机、一组100W太阳能电池板、一套60WLED灯具、2只200AH/1 2V铅酸阀控蓄电池，组成一支独立的风光互补路灯照明系统。
可保证每天可靠亮灯8～10小时。
★可靠性：系统在连续没有风和太阳能补充能量的情况下能正常供电3～5天。
★光控亮灯、时空关灯；全功率、半功率全自动控制。
★结构：灯杆总高10米；灯高8米；采用双边交叉布灯，灯杆间距25米。
★蓄电池采用埋地处理，提高电池性能寿命及提高防盗窃作用。
（3）、配置清单2、工程设计方案（1）、风光互补路灯电路设计方案系统电路原理图：系统性能特点：l、智能充、放电控制，可相对延长蓄电池的使用寿命；2、工作模式：24小时定时模式；3、负载开路及短路保护，并具有自动恢复功能；4、采用专用芯片对LED灯进行恒功率、启动控制，具有过流、过电压保护，灯泡开路、短路保护；5、防频闪双频工作模式，灯温补偿；6、采用工业级芯片低功耗设计，可在高温、寒冷、潮湿的环境下可靠工作；7、使用、维护简单方便，全自动控制。
（2）、路灯杆的设计方案风力发电机和太阳能电池是风光互补路灯的标志性组合，要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部，详见下图：灯高8米灯杆高10米混凝土基础LED灯风力发电机太阳能电池板（3）、蓄电池技术要求1.7.1规格参数1.7.2各项性能参数1.7.3、充电模式应达到下述指标要求，并提供生产厂家放电深度与循环寿命、有效容量与温度的关系、放电曲线、充电曲线图表。
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%。
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。
风光互补路灯方案
风光互补路灯方案1. 引言随着城市化进程的加快，城市的夜晚越来越亮，而路灯作为城市夜景的重要组成部分，对于提高城市居民的生活质量和安全性起着至关重要的作用。
然而，传统的路灯方案存在能耗高、运维成本高等问题。
为了解决这些问题，越来越多的城市开始采用风光互补路灯方案，利用太阳能和风能等可再生能源，实现路灯的节能环保。
2. 风光互补路灯方案的原理风光互补路灯方案是将太阳能和风能等可再生能源与传统的电网供电系统相结合，以实现路灯的供电。
具体来说，该方案依靠太阳能光电转换模块将太阳能转化为电能，同时利用风力发电机将风能转化为电能。
这些电能需要经过电存储装置进行储存，以供路灯的夜间照明。
当可再生能源无法满足路灯的功耗需求时，可以通过接入传统的电网供电系统来补充电能。
3. 风光互补路灯方案的优势相比传统的路灯方案，风光互补路灯方案具有以下优势：3.1 节能环保风光互补路灯方案利用可再生能源进行供电，较传统的煤电等能源更为环保。
太阳能和风能是免费的、源源不断的能源，通过利用这些能源供电，可以大大降低路灯的能耗，实现节能减排的目标。
3.2 维护成本低传统的路灯方案需要定期更换电池和灯泡等部件，而风光互补路灯方案中的太阳能光电转换模块和风力发电机等部件寿命较长，几乎没有维护成本。
3.3 灵活可靠风光互补路灯方案可以根据实际需求进行灵活布局和配置。
在有可再生能源充足的地方，可以不接入传统的电网供电系统，实现完全由可再生能源供电；而在能源充足度较低的地方，可以通过接入传统的电网供电系统来保证路灯的正常运行。
4. 风光互补路灯方案的应用案例风光互补路灯方案已经在一些城市得到了广泛应用，取得了良好的效果。
以下是一个典型的应用案例：4.1 地点：某市市区主干道该市区主干道采用了风光互补路灯方案进行路灯的供电。
4.2 设备配置：•太阳能光电转换模块：安装在主干道上空的灯杆上，利用阳光转换为电能。
•风力发电机：安装在主干道两侧的风电发电装置上，利用风能转换为电能。
风光互补路灯的设计论文
风光互补路灯的设计系别班级专业学号姓名指导老师第1章绪论1.1研究背景及意义随着人类对能源消费的日益剧增，化石燃料能源面临着逐渐枯竭的危险，严重制约着我国经济的可持续发展，同时由于化石燃料能源大量燃烧，造成了人类生活环境的日益恶化，在经济可持续发展环境下迫使人们不得不思考开发利用新能源。
人类生存依赖能源，社会发展离不开能源，能源资源是国民经济发展的重要基础之一。
随着我国经济的高速发展，能源的缺口增大，能源安全及能源在国民经济中的地位越显突出。
因此，党中央和国务院再三指出：要注重能源资源节约和合理利用，要大力倡导节约能源资源的生产方式和消费方式，加快建设节约型社会。
能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题，快速发展的经济对能源的需求日益增加，巨大的电力缺口导致对煤、石油、天然气等不可再生资源的消耗迅猛增长，而这些资源的储量越来越少。
能源危机日趋严重。
新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。
科学技术的不断发展使太阳能逐渐走入我们寻常的生活，太阳能光伏发电及应用解决了路灯耗电、建设成本高的问题，配合以风力发电机的风光互补路灯更是充分利用了自然能源。
我国是世界上能源结构以煤为主的国家之一，也是世界上最大的煤炭消费国。
我国能源资源“高增长、高消耗、高污染”，使我们正面临严峻的能源形势。
近10年来，我国石油消费增长率达到7%，而同期石油产量年增长速度仅为1.8%，石油供应形势十分严峻。
2003年我国进口原油9112万吨，对外依存度达35%。
面对50%的进口石油，我国石油安全形势令人担忧。
我国煤炭资源总藏量位居世界第一，可采储量2406亿吨，位居世界第二。
煤炭约占我国化石能源的95%和储量约90%。
尽管我国煤炭资源丰富，但形势不容乐观。
一是煤炭资源勘探程度低，已查明资源中精查和详查资源只有42%，煤炭供给能力不足。
二是经济可采储量少，人均占有量仅145t，低于世界平均水平。
三是煤炭资源利用率低，资源浪费严重。
led风光互补路灯
LED风光互补路灯引言路灯是城市的重要组成部分，为人们出行提供了必要的照明条件，确保了道路安全。
然而，传统的路灯存在一些问题，比如能耗高、光污染严重等。
为了解决这些问题，LED风光互补路灯应运而生。
本文将介绍LED风光互补路灯的原理、特点和应用，以及对环境和社会的影响。
1. 原理LED风光互补路灯采用了风光互补技术，即利用风能和太阳能来为路灯供电。
主要由以下几个部件组成：1.1 LED灯具LED灯具采用了LED（Light Emitting Diode）作为光源，LED具有高光效和长寿命的特点。
相比传统的白炽灯或荧光灯，LED灯具能耗更低，寿命更长，更环保。
1.2 风力发电机路灯上的风力发电机通过转动的风轮转换风能为电能，为LED灯具供电。
风力发电机通常采用垂直轴风力发电机，具有高效能、低噪音等特点。
1.3 太阳能电池板路灯上的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，为LED 灯具供电。
太阳能电池板通过光伏效应，将太阳光转化为直流电能，然后通过电池储存。
2. 特点2.1 节能环保LED风光互补路灯采用LED灯具作为光源，LED灯具具有较高的光效，能耗更低。
同时，通过利用风能和太阳能供电，不仅减少对传统电网的依赖，还能减少环境污染，降低二氧化碳排放。
2.2 长寿命LED灯具具有长寿命的特点，通常可以达到数万小时，远远高于传统的白炽灯和荧光灯。
这将大大减少路灯的维护成本和更换频率。
2.3 光控节能LED风光互补路灯通常配备了光控传感器，能够根据环境光照条件自动调节亮度。
在白天光照充足时，路灯亮度降低，节省能耗。
而在夜晚和阴天，路灯亮度增加，确保道路的照明效果。
2.4 抗干扰能力强LED灯具对电网的电压波动和电磁干扰的抗干扰能力更强，能够在复杂的电网环境下正常工作。
3. 应用3.1 城市道路照明LED风光互补路灯适用于各种城市道路，如高速公路、县道和市区道路等。
LED灯具的高亮度和长寿命，能够提供良好的照明效果，增强行车安全。
风光互补路灯系统设计-硬件部分本科毕业论文
毕业设计学生姓名学号院(系)专业电气工程及其自动化题目风光互补路灯系统设计—硬件部分毕业设计（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。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要：由于不断增加的能源危机和环境恶化，风和光伏发电是最有前途的新型能源技术。
此系统可将风能与太阳能合理的结合互补，风光互补型路灯是利用太阳能组件的光生伏特效应，将光能转换为电能，以及风力发电将风能转化为电能，并储存在蓄电池中供负载使用，它是集太阳能光伏技术、风能发电技术、蓄电池技术、照明光源技术于一体的新兴技术。
风光互补太阳能LED路灯的设计
光伏发电系统设计施工与应用学校：河南城建学院学院：数理学院专业：应用物理学（光伏工程方向）姓名：姚松薛强周鼎学号： 132411151 132411147132411158指导教师：潘慧杜亚冰完成时间：2014年12月1日～12月12日摘要 (1)1设计依据 (2)1.1光伏系统适用区域 (2)1.2建设目的与环境与光照分析 (2)2设计依据 (4)2.1路灯设计 (4)2.2高压钠灯和LED路灯的比较 (5)2.3风光互补太阳能路灯设计 (7)3设计评述 (15)3.1风光互补路灯系统的优点 (15)3.2风光互补路灯系统的技术优势 (15)4心得体会 (16)参考文献 (17)随着经济的发展以及在各个领域的现代化，我们需要的资源也越来越多。
但是对自然界来说资源是有限的，这就需要我们去寻找一些可利用的资源来维持我们的发展，在我们的自然界中有许多可循环的资源，比如说风电、水电、太阳能、以及生物能源都是有利于我们人们可循环利用的。
在这些能源当中我们最容易发现的就是太阳能在这种用之不竭而且还能够在我们生活中很容易获得。
在这种情况下利用太阳能来发展清洁能源用于我们生活当中是比不可少的。
在这样的发展中我们就可以设计一些太阳能设备来解决这些问题，在现在的发展中我们会发现有许多太阳能一体化的设备以及利用太阳能来解决一些不能架设高压电线的地区的用电问题。
随着这样的发展中们就会发现太阳能的适用性还有其他的一些作用。
现在我国正在大力倡导建设节约型社会，节能环保越来越受到人们的重视，在夏天正是用电量高峰阳光充足，这给太阳能风扇的发展提供了必要的便利条件。
而且在这种情况下利用太阳能风扇就能很好的解决这写问题，在普通家庭中可以装并网发电系统来弥补阳光不稳定问题，利用太阳能风扇也可以解决一些我们生活中不能安装发电站的地区，比如说在南海的一些岛屿中这样太阳能电池风扇一体化就能很好的解决这些问题这样就能很好的解决这些问题，这也表明了太阳能电池风扇的可发展性以及可利用性。
太阳能LED路灯毕业论文(设计)
太阳能LED路灯毕业论文（设计）太阳能LED路灯毕业论文摘要近年来能源及与之相关的环境成为全世界各国最为关注的热点，各国都在从自己本国的国情出发来解决能源与环境问题。
对我国来说，由于人均能源资源短缺(尤其是油、气、水)，环境容量(亦是资源)有限，西部生态脆弱，这个问题尤为严重，它将极大的制约我国的可持续发展以及为中华民族子孙万代生生息息留有生存空间。
从某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。
在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。
近年来，我国GDP每年以10%的速度发展，能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。
这种对自然无序的、掠夺性索取的发展模式已难以为继，实际上已造成当前十分严重的、不可逆转的后果，大自然的惩罚已经不断地凸现出来，并还要继续加重。
在这样的严峻形势下，节能成为了社会生活的主题。
本文设计了一种具有时控和光控相结合的太阳能路灯控制器，利用光敏电阻实现光电控制。
傍晚光线暗时控制器自动接通路灯电源，深夜行人少时根据设置的时间熄灭路灯，早上再自动接通电源点亮路灯、天亮后自动关断。
关键词控制器蓄电池充放电控制太阳能电池;LED;铅酸蓄电池;时控、光控电路;目录第一章引言 (3)太阳能路灯工作原理介绍...................................................................4第二章方案论证 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 方案选择 (5)第三章系统总体框图 (6)第四章系统硬件 (6)4.1 太阳能电池板 (6)4.2 太阳能电池的基本特性 (7)4.3 蓄电池 (8)4.4太阳能控制器介绍 (8)4.5 照明负载 (10)4.6 蓄电池和太阳能板选用 (11)4.7过充过放电路 (12)第五章太阳能路灯系统设计 (13)5.1设计要求 (13)5.2设计原理 (13)致谢 (14)结束语 (14)参考文献 (15)第一章引言面对人类的可持续发展，从现有常规能源向清洁、可再生的新能源过渡已提到议事上来了。
本科生毕业设计60W风光互补LED路灯系统设计
摘要随着科技的进展，能源需求已经成为一个超级重要的社会问题。
人们对各类可再生能源进行了研究，专门是风能和太阳能。
太阳能与风能有着专门好的互补特性，因此在部份远离电网的区域能够采用小型的风光互补发电系统供电。
最近几年来LED 照明技术取得快速进展，LED照明取得愈来愈普遍的应用。
研究一种基于风光互补发电的LED路灯，对节能和城市照明具有重要的意义。
本文设计了一套独立式风光互补LED路灯系统，并对风力发电机、太阳能电池、蓄电池和控制器进行了分析和设计。
其中在最大功率跟踪策略方面，别离采用了双输入起落压斩波硬件电路实现风能和太阳能的最大功率输出，并别离采用变步长扰动控制算法和改良扰动观察控制算法作为最大功率点跟踪（MPPT）控制策略。
在蓄电池充放电控制上采用双向直流升/降压式变换电路来实现蓄电池的充放电能量管理。
在智能控制器设计方面上，设计了一种以DSP为控制核心的风光互补LED路灯控制系统。
系统以TMS320F2812为主控芯片，主要设计了控制系统的数据收集模块，PWM信号驱动模块，控制系统的辅助电源模块，LED照明驱动电路和系统时钟模块。
最后按照设计要求进行了参数计算和设备选择。
关键词：风光互补；最大功率跟踪；能源；LEDAbstractWith the development of science and technology, the demand for energy has become a very important social issue. Human research on many renewable energy, especially wind and solar and wind power has a very good complementary characteristics and therefore Small scale Wind and Solar complementary electricity generating system can be used in part of the region far from the lighting technology developed rapidly in recent years, LED lighting has been used more widely. Research on LED lights based on wind and solar power have great significance to energy saving and urban lighting.This paper designs a general structure scheme of a wind and solar LED street light,and analyze and design wind turbine and solar cell and storage battery. And in terms of the intelligent controller’s maximum power tracking control strategy, this paper uses two-input buck-boost chopper hardware circuit to achieve the wind and solar maximum power output,and uses the variable step control algorithms and improve disturbance observation control algorithms as themselves maximum power point tracking (MPPT) control strategy, the variable disturbance step can be taken place of the traditional fixed-step in the control process, which to improve the efficiency of power generation. In terms of the intelligent controller’s battery charging and discharging control strategy, this paper uses the bi-directional DC buck/boost converter to achieve the battery charging and discharging energy management. This project designed a wind and solar LED street light control based on DSP. In hardware design, TMS320F2812 is the MCU of this control system , we design the PWM signal driver modules, auxiliary power module of the controlsystems, LED lighting driver , According to the requirements of design parameter calculation and equipment selection.Key words：wind and solar street light；maximum power tracking；energy；LED目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 风光互补发电研究现状 (2)1.2.1 风力发电研究现状 (2)1.2.2 光伏发电研究现状 (2)1.2.3 风光互补研究现状 (3)1.3 风光互补LED路灯整体结构设计方案 (3)第2章风力发电机的设计 (4)2.1 风力发电机的工作原理及运行特性 (4)2.1.1 风力发电机工作原理 (4)2.1.2 风力发电机运行特性 (4)2.2 最大功率跟踪控制策略 (7)2.2.1 风力发电机的大体控制策略 (7)2.2.2 风机最大功率跟踪控制策略 (7)2.2.3 功率扰动控制策略 (8)第3章太阳能电池板的设计 (10)3.1 太阳能电池的工作原理及运行特性 (10)3.1.1 太阳能电池原理 (10)3.1.2 太阳能电池工作特性 (10)3.2 最大功率跟踪控制 (12)3.2.1 太阳能电池板扰动观察法控制策略 (12)3.2.2 本文采用MPPT控制策略 (13)3.2.3 MPPT电路实现 (14)第4章蓄电池组的设计 (16)4.1 蓄电池工作原理及运行特性 (16)4.1.1 蓄电池的工作原理 (16)4.1.2 蓄电池的特性参数 (17)4.1.3 蓄电池的工作状态 (17)4.1.4 蓄电池的运行方式 (18)4.1.5 影响蓄电池寿命的因素及充放电保护 (19)4.2 蓄电池充放电方式 (19)4.3 充放电系统电路实现 (21)第5章参数肯定及设备选择 (22)5.1 发电量与用电量计算 (22)5.2 设备参数肯定 (22)5.3 LED路灯的选择 (23)5.3.1 LED的原理 (23)5.3.2 LED灯的特点 (23)5.3.3 LED路灯设计 (24)第6章风光互补路灯智能控制器的设计 (26)6.1 风光互补发电系统主电路设计 (26)6.2 风光互补LED路灯控制器硬件设计 (27)6.2.1 TMS320F2812最小系统 (28)6.2.2 信号收集电路设计 (30)6.2.3 PWM驱动电路设计 (31)6.2.4 辅助电源设计 (33)6.2.5 实不时钟设计 (35)6.2.6 LED驱动设计 (36)6.3 系统软件设计 (38)6.3.1 主程序设计 (38)6.3.2 充放电程序设计 (38)6.3.3 LED照明管理程序设计 (39)第7章总结 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录Ⅰ锦州气候背景 (44)附录Ⅱ外文资料及翻译 (45)第1章绪论1.1研究背景与意义现阶段，人们主要利用的能源都是煤、石油、天然气等化石燃料和少量的核能，随着现代人口的快速增加，和人们对高质量生活的追求，化石能源的消耗量在进一步增加。
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光伏发电系统设计施工与应用学校：河南城建学院学院：数理学院专业：应用物理学（光伏工程方向）姓名：姚松薛强周鼎学号： 132411151 132411147132411158指导教师：潘慧杜亚冰完成时间：2014年12月1日～12月12日摘要 (1)1设计依据 (2)1.1光伏系统适用区域 (2)1.2建设目的与环境与光照分析 (2)2设计依据 (4)2.1路灯设计 (4)2.2高压钠灯和LED路灯的比较 (5)2.3风光互补太阳能路灯设计 (7)3设计评述 (15)3.1风光互补路灯系统的优点 (15)3.2风光互补路灯系统的技术优势 (15)4心得体会 (16)参考文献 (17)随着经济的发展以及在各个领域的现代化，我们需要的资源也越来越多。
但是对自然界来说资源是有限的，这就需要我们去寻找一些可利用的资源来维持我们的发展，在我们的自然界中有许多可循环的资源，比如说风电、水电、太阳能、以及生物能源都是有利于我们人们可循环利用的。
在这些能源当中我们最容易发现的就是太阳能在这种用之不竭而且还能够在我们生活中很容易获得。
在这种情况下利用太阳能来发展清洁能源用于我们生活当中是比不可少的。
在这样的发展中我们就可以设计一些太阳能设备来解决这些问题，在现在的发展中我们会发现有许多太阳能一体化的设备以及利用太阳能来解决一些不能架设高压电线的地区的用电问题。
随着这样的发展中们就会发现太阳能的适用性还有其他的一些作用。
现在我国正在大力倡导建设节约型社会，节能环保越来越受到人们的重视，在夏天正是用电量高峰阳光充足，这给太阳能风扇的发展提供了必要的便利条件。
而且在这种情况下利用太阳能风扇就能很好的解决这写问题，在普通家庭中可以装并网发电系统来弥补阳光不稳定问题，利用太阳能风扇也可以解决一些我们生活中不能安装发电站的地区，比如说在南海的一些岛屿中这样太阳能电池风扇一体化就能很好的解决这些问题这样就能很好的解决这些问题，这也表明了太阳能电池风扇的可发展性以及可利用性。
风光互补发电系统由太阳能光电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成；其中的光电系统是利用光电板将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电。
该系统的优点是供电可靠性高，运行维护成本低；缺点是系统造价高。
风电系统是利用小型风力发电机，将风能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电。
该系统的优点是系统发电量较高，造价较低，运行维护成本低；缺点是小型风力发电机可靠性低。
另外，风电和光电系统都存在一个共同的缺陷，就是资源的不确定性导致发电与用电负荷的不平衡，风电和光电系统都必须通过蓄电池储能才能稳定供电，但每天的发电量受天气的影响很大，会导致系统的蓄电池组长期处于亏电状态。
由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷，同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以可降低风光互补发电系统的造价。
风光互补发电系统各部分容量的合理配置对保证发电系统的可靠性非常重要。
关键词：路灯设计；风能；太阳能；灯具选择；组件参数题目名称：风光互补LED路灯照明系统设计1 设计依据1.1光伏系统适用区域1)工业厂房：特别是在用电量比较大、网购电价比较高的工厂，通常厂房屋顶面积很大，屋顶开阔平整，适合安装光伏阵列；同时由于用电负荷较大，分布式光伏发电可以做到就地消纳，抵消一部分网购电量，从而节省用户的电费；2)商业建筑：与工业园区的作用效果类似。
不同之处在于商业建筑多为水泥屋顶，更有利于安装光伏阵列；但是往往对建筑美观性有要求。
按照商厦、写字楼、酒店、会议中心、度假村等服务业的特点，用户负荷特性一般表现为白天较高、夜间较低，能够较好地匹配光伏发电特性；3)农业设施：农村有大量的可用屋顶，包括自有住宅屋顶、蔬菜大棚、鱼塘等，农村往往处在公共电网的末梢，电能质量较差，在农村建设分布式光伏系统可提高用电保障率和电能质量；4)市政等公共建筑物：由于管理规范统一、用户负荷和商业行为相对可靠，安装积极性高，市政等公共建筑物也适合分布式光伏的集中连片建设；5)边远农牧区及海岛：由于距离电网遥远，西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川等省份的边远农牧区以及沿海岛屿还有数百万无电人口，离网型光伏系统或光伏与其他能源互补微网发电系统非常适合在这些地区应用。
1.2建设意义、目的与环境与光照分析社会效益风光互补路灯处处体现了现代建美化环境、保护环境的理念。
风光互补路灯是一种造型美观的高科技环保产品，安装风光互补路灯，不仅与政府的环保理念相符，而且能向国民进行新能源利用和生态环保知识的直观教育。
迎风飞转的风车可给道路一种动感的点缀，更能突显我国人民崇尚环保、重视节能和跟踪高新技术的理念。
推广风光互补路灯对美化当地环境有非常积极的意义。
经济效益每套500W、12米高的常规路灯设备报价4000元/套（含灯杆、灯具、光源）输变配送设施每套摊入9000元，安装施工费用2000元/套，一次性投资大约为15000元/套。
每年的灯具维护费用为120元/年，每年耗电1825KWh，折合电费约为1300元/年。
按10年使用寿命，其间更换一次输配电设施和灯具耗费6000元，总费用为35200元/套。
风光互补路灯设备报价20000元（含风力发电系统、太阳能发电系统、储能系统、控制系统和灯杆照明系统），采用专业安装，费用计入报价，每年的维护费用为80元，不消耗电能，其间更换两次储能和照明装置约5000元，按10年计算总费用为25800元/套。
相比风光互补路灯节省费用为9400元。
按一段3000米长的城市道路安装200套路灯每10年可以节约费用188万元。
按一座中等城市拥有12万套路灯可节约11.28亿元。
随着化石能源资源的减少，常规能源的价格不断升高，以及对排放污染进行环保处理，常规能源的价格又进一步升高趋势，届时风光互补路灯的经济效益比常规路灯将更具优势。
环境效益每套常规路灯10年消费1825KWh电能，按火力发电标准煤耗400g/KWh计算，共消费标准煤7.3吨，一座中等城市仅路灯一项10年消耗87.6万吨标准煤，增加二氧化碳排放300万吨,二氧化硫1.75万吨,二氧化氮1.3万吨杂质、粉末15.5万吨。
杂质、粉末直接污染环境；二氧化碳的排放会使地球表面升温，产生“温室效应”；二氧化硫和二氧化氮随着雨水排放到地面形成“酸雨”会使水库、河流、湖泊的酸度增加影响植物生长，鱼类繁殖，引起建筑物、材料、文化资源的腐蚀，影响人体健康。
风光互补路灯的能源消耗和环境污染始终为“零”。
可作为普及新能源知识的好教材。
风光互补路灯能最直接的向人们展示太阳能和风能这种清洁和自然能源的应用，展示人类如何利用可再生能源保护地球的生态环境，可作为普及新能源知识的好教材。
中国的太阳能资源分布图1 我国的太阳能资源由图中可见，我国的东南沿海地区是比较差的，但平均日辐射量也可以达到每平方米3.2-3.8KW，也已经足够一个家庭的供电了。
而2/3以上国土年总日照量>5GJ/M2，理论储量相当于1.7万亿吨标准煤。
太阳能资源丰富地区包括：青藏高原、西北地区、华北地区、东北大部、云南、广东、海南地区,年平均日照时间2200小时。
北京地区一年日照约2300小时。
现在很多德国家庭都已经开始在屋顶上安装太阳能电池板以供应整个家庭的用电，而德国一般城市年平均日照只有1600小时，可见德国公民对环保意识的浓厚。
2 太阳能光伏发电系统的整体设计与相关计算2.1路灯设计根据设计要求这种道路一般为人车混用的支路，车流少、车速低和路面是13米宽的水泥混凝土路面，可以选用单侧布置。
图2 效果图灯具高度H=8米，间距S=20米，灯具悬挑长1.5米则有效路宽为11.5米，根据国家照明标准要求其照明平均照度Eav不低于3.5Lx，平均照度均匀度Emin/Eav不小于3.5。
灯具采用LED照明灯具，56WLED灯具来做光源，其光通量为5500Lm，其等高8米道路平面等照度曲线图为:图3 选用灯具道路平面照度曲线图图4 照度计算伪色图选用路灯利用系数U=0.32(国际照明委员会推荐0.3),维护系数K=0.8;则其路面平均照度为：Eav=U*Φ*N*K/W*S=0.32*8000*1*0.8/11.5*30=5.93lx；根据灯具的等照度曲线可以得出其最小照度值Emin不小于3 lx则其平均均匀度为：Emin/Eav=3/5.93=0.5。
所以该安装方案路面平均照度Eav=5.93lx,平均均匀度Emin/Eav=0.5符合国家标准要求。
2.2高压钠灯和LED路灯的比较太阳能最简单的应用是产生热水，其次是发电。
而发电的一个很重要的应用是照明,中国的照明用电占全部电能耗费的12％。
但大型的太阳能发电厂的建厂成本很高，而且大功率太阳能电池板要占用很大的无遮挡面积，所以太阳能照明最好的实现方法是和发光器件结合在一起，构成独立的照明装置。
目前，最有前景的是太阳能路灯，太阳能庭院灯，太阳能草坪灯，太阳能信号灯，和太阳能航标灯等。
其中尤以太阳能LED路灯的经济价值最高。
因为普通的路灯需要铺设很长的输电线路，而且随着距离的增加，电压会逐渐降低，过一定距离还要用变压器升压。
其电源线路的铺设要投入很高的费用。
而太阳能路灯则不然。
因为每一根路灯杆都是独立的，不需要铺设输电线路，这就大大降低了架设的费用。
而且LED的发光效率远高于白织灯，虽然从数字上比不过高压钠灯(高压钠灯的发光效率为132流明/瓦，而LED只有90流明/瓦)，但是LED的发展潜力很大。
表1是各种灯具的发光效率的比较。
各种灯具的效率：高压钠灯的光谱比较集中于黄色，它的色温比较低只有2000－2500oK，而LED的色温较高，可以达到3500－4500oK以上。
另外高压钠灯的光线是向四处发射的，有很大一部分光无法到达路面。
还有，高压钠灯的显色指数差，只有20到40，感觉昏暗；而LED的显色指数高，可以达到75－80。
所以路面明亮，感觉舒适。
所以从实际的发光效果来看，LED 反而可以比高压钠灯高出很多。
80W的LED可以取代250W的高压钠灯，或300W的水银灯。
100W的LED，其输出光通量大约只有6250流明（经过二次光学设计，会有所损失），到达路面时的流明数仍为6000流明，而路面的平均照度可以达到16Lux（12m高杆）。
250W高压钠灯的输出光通量为20,000流明。
但到达路面的流明数就只有7000流明。
路面的照度大约为30－40Lux，由于显色系数的差别，LED的照度修正系数为2.35倍，高压钠灯的修正系数为0.94倍。
所以80W的LED经过修正以后地面的照度为37.6Lux，而高压钠灯的修正后的照度为28.2-37.6。