光电互补实验报告

一、实验目的
1. 了解光电互补的基本原理及在照明系统中的应用。

2. 掌握光电互补LED照明系统的设计方法及注意事项。

3. 分析光电互补LED照明系统的性能指标，验证实验效果。

二、实验原理
光电互补LED照明系统是一种结合太阳能光伏发电和市电供电的照明系统。

在白天，系统利用太阳能光伏电池发电，为LED路灯提供照明；在夜晚或阴雨天，系统自动切换至市电供电，保证路灯的正常照明。

该系统具有节能、环保、智能等特点。

三、实验内容
1. 光电互补LED照明系统设计
（1）LED照明负载设计
根据实验要求，设计LED照明负载。

假设路灯灯杆高度为10m，光照光通量约为25 lm，选用1W、3.3V、350mA的LED灯组成两路路灯，每一路14串2并共28W，两
路为56W。

设路灯每天平均照明10小时，LED路灯前5小时全亮，后5小时亮度减半，即电池消耗减少一半。

（2）蓄电池组容量设计
根据LED照明负载的需求，设计蓄电池组容量。

假设每天以10小时计算，负载所
需安时数为：
A = P × t = 56W × 10h = 560Wh
电压为：
V = 3.3V
则蓄电池容量为：
C = A / V = 560Wh / 3.3V ≈ 170Ah
（3）太阳能电池板和蓄电池选用
根据系统需求，选择合适的太阳能电池板和蓄电池。

太阳能电池板功率应大于LED
照明负载功率，蓄电池应具有足够的容量和循环寿命。

2. 光电互补LED照明系统搭建
（1）太阳能电池板安装
将太阳能电池板安装在路灯杆上，确保电池板与地面垂直，以最大化接收阳光。

（2）蓄电池组安装
将蓄电池组安装在路灯杆附近，确保电池组与太阳能电池板连接可靠。

（3）LED路灯安装
将LED路灯安装在路灯杆上，确保路灯与蓄电池组连接可靠。

3. 系统测试与验证
（1）光照强度测试
在白天，使用光照强度计测试路灯附近的光照强度，确保光照强度满足设计要求。

（2）市电供电测试
在夜晚或阴雨天，关闭太阳能电池板，使用市电供电测试LED路灯的照明效果，确保路灯正常照明。

（3）系统运行效果测试
在白天、夜晚、阴雨天等不同情况下，测试系统运行效果，验证系统稳定性和可靠性。

四、实验结果与分析
1. 实验结果表明，光电互补LED照明系统能够在白天利用太阳能发电，晚上或阴雨天切换至市电供电，实现路灯的正常照明。

2. 实验过程中，LED路灯的照明效果良好，光照强度满足设计要求。

3. 光电互补LED照明系统具有节能、环保、智能等特点，具有良好的应用前景。

五、实验总结
1. 通过本次实验，掌握了光电互补LED照明系统的设计方法及注意事项。

2. 了解了光电互补在照明系统中的应用，为今后相关研究奠定了基础。

3. 光电互补LED照明系统具有节能、环保、智能等特点，具有良好的应用前景，值得进一步研究和推广。