风光互补路灯设计
60W风光互补LED路灯系统设计
摘要随着科技的发展，能源需求已经成为一个非常重要的社会问题。
人们对各种可再生能源进行了研究，特别是风能和太阳能。
太阳能与风能有着很好的互补特性，因此在部分远离电网的区域可以采用小型的风光互补发电系统供电。
近年来LED 照明技术得到快速发展，LED照明得到越来越广泛的应用。
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，分别采用了双输入升降压斩波硬件电路实现风能和太阳能的最大功率输出，并分别采用变步长扰动控制算法和改进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采集模块，PWM信号驱动模块，控制系统的辅助电源模块，LED照明驱动电路以及系统时钟模块。
最后根据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 power.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 grid.LED 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 efficien cy 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 control systems, LED lighting driver circuit.Final, 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路灯总体结构设计方案 (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 风力发电机的基本控制策略 (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 蓄电池充放电方法 (19)4.3 充放电系统电路实现 (21)第5章参数确定及设备选择 (22)5.1 发电量与用电量计算 (22)5.2 设备参数确定 (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 信号采集电路设计 (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 实时时钟设计 (36)6.2.6 LED驱动设计 (37)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 (39)6.3.3 LED照明管理程序设计 (40)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，人们主要使用的能源都是煤、石油、天然气等化石燃料以及少量的核能，随着现代人口的快速增长，以及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。
风光互补路灯课程设计
风光互补路灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解风光互补路灯的基本原理，掌握风能和太阳能转换为电能的基本过程。
2. 学会分析风光互补路灯系统的组成部分及其功能，了解其在现代城市照明中的应用。
3. 掌握风光互补路灯的优缺点，了解其在节能环保方面的意义。
技能目标：1. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，通过小组合作，设计简单的风光互补路灯系统。
2. 提高学生的实验操作能力，学会使用相关仪器和设备进行风光互补路灯的测试与评估。
3. 培养学生的数据分析能力，能对实验数据进行处理和分析，得出合理结论。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对新能源技术的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情。
2. 增强学生的环保意识，让他们认识到风光互补路灯在节能环保方面的重要性。
3. 培养学生的团队协作精神，让他们在合作中学会尊重、理解和帮助他人。
课程性质：本课程为跨学科综合实践活动课程，结合物理、能源、环保等多方面知识。
学生特点：本课程面向初中学生，他们对新能源有一定了解，但缺乏深入的认识，动手能力和团队合作能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与实验，培养他们的观察、分析和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性，提高教学效果。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并在后续的教学设计和评估中，对具体学习成果进行跟踪与反馈。
二、教学内容1. 引言：介绍风光互补路灯的基本概念，引导学生关注新能源在现代城市建设中的应用。
相关教材章节：《新能源技术与应用》第一章 新能源概述2. 风能利用原理：- 风能的基本概念和特点- 风力发电机的结构和工作原理相关教材章节：《新能源技术与应用》第二章 风能及其利用3. 太阳能利用原理：- 太阳能的基本概念和特点- 太阳能电池的原理与分类相关教材章节：《新能源技术与应用》第三章 太阳能及其利用4. 风光互补路灯系统组成与设计：- 系统的组成部分及其功能- 风光互补路灯的设计原则和步骤- 案例分析：介绍典型的风光互补路灯项目相关教材章节：《新能源技术与应用》第四章 风光互补发电系统5. 实践操作：- 搭建简易风光互补路灯模型- 实验操作：测试风光互补路灯的性能- 数据收集与分析相关教材章节：《新能源技术与应用》第五章 实践操作6. 总结与评价：- 对风光互补路灯的优缺点进行总结- 评估学生在实践操作中的表现- 讨论风光互补路灯在节能环保方面的意义相关教材章节：《新能源技术与应用》第六章 新能源评价与展望教学内容安排和进度：本课程共计6课时，每课时40分钟。
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。
偏远农村风光互补路灯控制系统设计
偏远农村风光互补路灯控制系统设计在偏远山区、农村由于电力缺乏，乡间道路上几乎都没有安装路灯，对居民晚间出行十分不利。
风能与太阳能在发电方面的应用逐渐成熟起来，风光互补发电系统的并网使用又将其产业技术向前推进了一步。
偏远山区、农村空气污染较小、建筑物遮挡较少、地势空旷，太阳能、风能较充足，因此可以充分考虑采用风光资源，安装风光互补路灯来改善居民生活环境。
1 系统方案风光互补路灯控制系统方案框图如图1 所示:图1 风光互补路灯控制框图路灯控制系统过程为：控制器检测光伏电池的输出电压电流，并根据光伏阵列的输出电压、电流计算光伏阵列的输出的最大功率点，通过MPPT 算法控制DC/DC 电路，使DC/DC 输出电压始终高于蓄电池当前电压，从而提高蓄电池的充电效率。
当光伏电池系统输出电压、电流不正常或出现故障时，切断光伏发电系统，对其进行故障保护。
控制器根据检测风速大小，启动风机发电系统，风机输出的三相交流电压经过不可控整流、滤波输出。
控制器检测该输出电压、电流值，根据蓄电池的电压状况，为蓄电池提供合适的充电电压，当蓄电池已充满，而风机交流输出电压过高时，控制器启动卸载电路，对风机进行保护。
当出现强风，超出风机风速要求时，风机自动刹车，控制器切断风机发电系统，直至风速正常。
控制器对蓄电池进行管理，通过巡测蓄电池的电压、电流、温度状况，控制蓄电池充放电，并对蓄电池进行过充、过放保护等。
2 系统控制电路风光互补路灯控制系统电路主要分为光伏发电、风力电机发电、蓄电池管理、LED 电流控制四部分，各部分的电路及控制方法如下：2.1 光伏发电DC/DC 变换电路光伏发电存在的问题是光伏电池的输出特性受外界环境影响较大，电池表面温度和日照强度的变化都可以导致输出特性发生较大的变化。
光伏电池在一个既定的温度和光照强度下会在一个特定的工作点达到最大输出功率，这个工作点称最大功率点（Maximum Power Point）。
风光互补太阳能路灯设计方案
风光互补太阳能路灯设计方案设计单位：乌鲁木齐旭日阳光太阳能工程有限公司设计时间：二0 一一年三月二十日设计人员：姜广建电话：风光互补路灯设计方案现场效果图一、自然资源状况在跨入21 世纪之际，人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成为全球热点问题。
而能源问题将更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏不足，更重要的是化石能源的开发利用带来了一系列问题，如环境污染，温室效应都与化石燃料的燃烧有关。
目前的环境问题，很大程度上是由于能源特别是化石能源的开发利用造成的。
因此，人类要解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能和风能等清洁能源以其独具的优势，其开发利用必将在21 世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担纲重任，成为21 世纪后期的主导能源。
1.1 化石能源带来的问题(1)能源短缺：由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。
从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020 年，天然气也只能延续到2040 年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。
因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。
(2)环境污染：当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。
这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。
(3)温室效应：化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。
这一问题已提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国际组织已召开多次会议，限制各国CO2 等温室气体的排放量。
1.2 太阳能资源及其开发利用特点(1)储量的“无限性”：太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。
风光互补路灯设计实例与配置方案
风光互补路灯应用设计实例与典型配置方案一、任务导入风光互补路灯的技术优势在于利用了太阳能和风能在时间上和地域上的互补性，使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。
风光互补路灯控制系统还可以根据用户的用电负荷情况和当地资源进行系统容量的合理配置，既可保证系统供电的可靠性，又可降低路灯系统的造价。
风光互补路灯系统可依据使用地的环境资源做出最优化的系统设计方案来满足用户的要求。
因此，风光互补路灯系统可以说是最合理的独立电源的照明系统。
这种合理性既表现在资源配置上，又体现在技术方案和性能价格上，正是这种合理性保证了风光互补路灯系统的可靠性。
从而为它的应用奠定了坚实的基础。
二、相关知识学习情境1风光互补路灯(一）风光互补路灯的技术特点风光互补路灯主要为夜间照明使用，采用两种工作模式：纯光控模式和光控+定时模式。
两种模式的设定和控制是通过路灯控制器的拨码来实现的，并且风光互补路灯控制系统对风力发电机、太阳能电池组件和蓄电池提供多种保护，使系统可以更可靠的稳定工作。
风光互补路灯使用方便，实现无人值守，免解缆；低风速启动，合理吸收风能和光能，大风切出保护系统使整个系统更加安全可靠，大大减少太阳能电池组件的配比，降低了灯具的设计成本，可以收到良好的社会效益和经济效益。
小功率风力发电机组的风力机体积小、质量小而且发电效率高。
风力发电机独特的电磁设计技术使其具有低的启动阻力矩。
按照风能公式，风中可用能量是风速的3次方。
这表示风速提高1倍时，风能将提高8倍。
一般风力发电机组的效率通常是线性的，因此无法利用风力的3次方效益。
发电机只在沿能量曲线上的1点或2点有效率。
通过改进风力机组的效率曲线，使其符合风中可用能量的分布，使它沿整个曲线都有效率。
（二）风光互补路灯的构成风光互补路灯具备了风能和太阳能产品的双重优点，没有风能的时候可以通过太阳能电池组件来发电并储存在蓄电池中，有风能没有光能的时候可以通过风力发电机来发电并储存在蓄电池中。
(完整版)风光互补路灯设计
离网光伏系统设计报告书设计题目：风光互补路灯设计设计人姓名：向枘1121560119 班级：能自1201 班目录1 风光互补路灯系统介绍 (4)1.1 概括 (4)5 风光互补路的背景 .................................................................................................1.1.2 风光互补路灯的发展过程及现状 (5)6 风光互补路灯的意义 .............................................................................................8 风光互补路灯的原理 .............................................................................................2 设计需求 (9)3 系统初始化设计 (10)当地气象数据资料 (10)灯源及灯杆设计 (11)照明方式的选择 (11)灯杆高度及路灯间距的计算 (12)路灯灯源的选择 (12)灯杆强度 (13)蓄电池的选择 (17)蓄电池的选择 (17)蓄电池的计算 (18)风力发电机组设计 (18)风力发电机组的选择 (18)风力发电机组功率确实定 (18)太阳能电池组件设计 (19)太阳能电池组件功率的选择 (19)太阳能电池组件功率确实定 (19)方阵倾斜角设计 (20)4 系统的主要配置说明 (21)系统配置表 (21)4.2 太阳能组件主要参数 (22)4.3 风力发电机主要参数 (22)4.4 控制器主要参数及说明 (23)4.5 风光互补路灯24V 直流系统原理图方框图 (24)5 系统建设及施工 (24)5.1 系统建设流程 (24)5.2 系统安装说明 (25)5.2.1 安装前须知事项 (25)5.2.2 安装准备 (26)安装操作流程 (27)6 系统的运转与保护 (30)6.1 系统的调试 (30)6.2 系统的查收 (32)6.3 系统的保护 (33)6.4 风光互补路灯系统的防雷及防腐 (33)6.5 常有故障及办理 (34)6.6 使用寿命 (35)7 系统成本剖析 (35)8 参照资料 (36)8.1 国家标准 (36)8.2 行业标准 (37)8.3 参照文件 (37)1风光互补路灯系统介绍概括能源是公民经济发展和人民生活一定的重要物质基础，在过去的 200 多年里，成立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源系统极大的推进了人类社会的发展。
风光互补路灯系统的优化设计方法
风光互补路灯系统的优化设计方法
1.确定路灯布局：根据路段宽度、车流量以及附近建筑环境等因素，
确定合适的路灯布局方式。
2.选择光源：选择合适的光源，使光照适宜、亮度适中，同时达到节能、环保的目的。
3.设计光分布：通过光分布曲线的分析，确定光源的尺寸和角度，使
其能够呈现均匀的光照效果，不产生过度亮或不足的情况。
4.选用节能设备：利用节能技术，如LED灯光、智能控制系统等，减
少能耗和照明成本，同时延长维护周期。
5.选择保护装置：选用防水、防雷等保护装置，确保路灯系统稳定可靠，不受天气影响而失效。
6.设计电力系统：设计合理的电力系统，确保路灯系统的供电稳定，
避免短路、过载等安全隐患。
7.综合评估：通过对以上因素的评估，综合分析路灯系统的使用寿命、维护成本、节能效益等综合因素，进行最优化设计。
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主要首先介绍了产生新能源的必要性及风能和太阳能快速发展的背景。
其次介绍了什么是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。
然后介绍了什么是风光互补控制器，风光互补控制器的特点，风光互补控制器的工作原理及风光互补路灯控制器的结构图和电路原理图。
关键词：控制器，工作原理，路灯，风能，太阳能目录1、绪论................................................... 错误!未定义书签。
2、风光互补的概述......................................... 错误!未定义书签。
、风光互补的技术原理................................... 错误!未定义书签。
、风光互补的技术构成................................... 错误!未定义书签。
、风光互补的技术优势................................... 错误!未定义书签。
、风光互补的典型案例................................... 错误!未定义书签。
3、风光互补系统........................................... 错误!未定义书签。
、风光互补系统的组成................................... 错误!未定义书签。
、风光互补路灯的优势................................... 错误!未定义书签。
4、风光互补控制器......................................... 错误!未定义书签。
、风光互补控制器的概述................................. 错误!未定义书签。
风光互补LED路灯工程建设方案(精)
企业生产实际教学案例：风光互补LED路灯工程建设方案案例说明一相关岗位名称●光伏系统设计工程师●光伏系统销售人员●光伏系统技术支持●光伏系统售后服务二相关职业技能●掌握风光互补路灯设计要点●掌握风光互补路灯部件的选型与配置●了解风光互补路灯与常规路灯效益对比三案例背景介绍●本案例介绍的是风光互补路灯的建设方案，包括风光互补路灯的设计与实施方案，以及风光互补路灯提供的售后服务1生产案例1.1 案例背景概述（一）项目名称：新建风光互补路灯工程（二）项目地点：惠州和东莞地区（三）项目建设性质：新建（四）项目建设内容：风光互补路灯工程建设风光互补路灯系统具体有以下几个优点：1.安装施工周期短.该路灯系统完全独立,无外部连接工程,工程量低，平均每20套工程工期从设备到现场开始算起只要两天，从工程采购算起只要五天；2.成本低，见效快。
平均每套系统投入比有线路灯低许多，两天时间，就能让漆黑的道路变得一片光明;3.占用土地很少，无须管路铺设，不存在电线防盗问题；4.零电费、零排放。
既减少了用电负担，实现了节能降耗，又改善了生态景观，达到了环保的效果,也方便了市民的出行，加强了社会治安综合治理。
◆制造优势√ 现代化的制造工厂管理√ 独立的研发团队√ 丰富的上游资源√ 完善的区域部件配套◆产品优势√ 产品线丰富√ 产品更新快√ 产品定位准确◆价格优势√产品性价比优势√供应链优势：既是制造商又是品牌商√上游资源的整合优势√规模采购带来的成本优势1.2项目简述路灯照明工程，是提高社会综合管理水平，全面构建和谐社会的重要一环。
该项目设计方案响应了国家“绿色照明、节能减排”的号召。
国家公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，提倡照明节能。
由于我国城市照明所消耗的能源极为惊人，若将户外照明改用太阳能、风能供电，将大大减少城市用电的负担！华南地区具备独特的地理优势，而且还拥有丰富的气象资源，全年大于或等于3级风的时间大于200天。
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。
风光互补路灯配置方案9M30m_(模板参考)
灯距 (m) 30
灯高 (m) 9
最经济 LED 照明功率 (W) 80
10 小时耗能 (Kw.h) 0.8
每天照明安照 10 小时计算，分别为：1.120、0.800、0.560（Kw.h）
3.2.2
泰玛磁悬浮风力发电机的选择
泰玛 CXF400 400W 磁悬浮垂直轴风力发电机，具有起动风速小、风能利用率高的特点，这 里选用该型号非常合适。
3.2 泰玛风光互补系统方案设计
方案的设计，需要平衡供电要大于需电，并能给电池充电，留有一定的功率余量。才能不断 给蓄电池充电，满足特殊情况下的供电需求。
3.2.1
LED 路灯的功率选择
参照次级主干道的要求，平均照度≧15 lux。我们通过德国 DIALux 专业照明软件输入路面参数， 找到最经济 LED 照明灯具的功率。 （详细的参数见附件）
wwwtimarcom第7页项目参数项目参数风叶扫风直径124m叶片数量3起动风速1ms风轮气动效率036工作风速范围130ms发电机额定转速450转min额定风速12ms最大抗风强度60ms切离风速20ms机组噪音20db输出电源等级dc24v发电机型式永磁三相交流额定功率400w防护性能具有防潮防霉防腐蚀等性能泰玛牌400w风力发电机主要技术指标根据气象资料以及新区路段的自然环境此地段平均风速为35级4米秒6米秒24小时天此时功率为额定功率的55105
2.2 设计标准
泰玛风光互补路灯系统须满足以下设计标准：
1、 道路的照明标准参照国标次级主干道要求的标准， 平均照度要求大于或等于 15 （lux） 。 2、照明采用 LED 灯具：80W（正白 7600LM） 。 3、对于灯杆，遵守关于国家对路灯设计的规范。 4、照明的时长，采用国际流行的最新设计： （1）人行道每晚照明 10 – 11 小时，光控全功率，不少于 10 小时的照明时间。 （2）主车道每晚用光控或远程控制照明 。晚间 18 点至 0 点，全功率照明。0 点以后采 用半功率照明。
风光互补路灯设计计算
风光互补路灯设计一、技术要求及涉及因素：问题一：所要架设路灯的路级标准（单道或双道、路长、路宽、照明亮度要求）。
问题二：所要架设路灯的地理位置（常年日光照射情况及日平均风速）。
问题三：路灯日使用情况（每日使用时间，采用节能的双开或三开），遇到阴雨天，系统可提供备用电力应用天数。
问题四：系统负载功率多大？输出电压和电流是直流还是交流？问题五：系统负载情况，是电阻性、电容性、还是电感性？启动电流需要多大？根据问题一，确定合理的路灯布置方式，包括单路灯照明范围和路灯间距，同时还可以确定路灯的最低照明标准瓦数。
力求作到在照明达到理想要求的情况下少架设路灯，以降低路灯照明系统成本。
（需设计最少三套方案，进行成本比较）根据问题二，通过对所设路灯地理位置的年光照量和年风能储量考查，包括日均日照时间和日均风速，确定太阳能发电系统和风力发电系统的发电功率的分占百分比。
根据问题三，根据路灯日使用情况和路灯系统电能备用天数，确定蓄电池容量及风光发电系统的功率选择。
根据问题四及问题五：根据所需负载情况，确定风光发电系统附边设备的选型。
以上工作都作好后，根据风光发电系统的重量，进行灯杆的承重能力及抗几能力设计。
二、设计实例：下面以河北省二级路增加设计速度60km／h一档后，路基宽为10.0m，路长为2km，每天工作时间为10小时，备用时间为5天为例，进行风光路灯设计。
（一）、河北省≥3 m／s的风速全年累积为4000～5000h，≥6m／s风速全年累积为3000h以上。
年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量4.5-5.1KWh/m2。
得出结论，河北省是一个风能和太阳能储量很高的省份，即适合风力发电，又适合太阳能发电，因此将太阳能发电和风力发电得到的电能定为各50%。
采用截光型灯具，灯具支架长1.5米，实际照明有效宽度为8.5米，设计灯架高为10米，灯具距地面直线距离为9米，各路灯间距为25米，所需路灯总数为2000/25=80。
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。
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4.系统配置说明
名称 光源 风机 太阳能板 控制器 蓄电池 灯杆 电缆附件 蓄电池箱 规格型号 LED 24V 40W 300W 40W 风光互补 12V 100Ah 10m/7.5m 单位 盏 台 块 台 只 套 套 个 1 数量 1 1 2 1 2 1 备注
5.建设施工
系统成型图
风光互补路灯和市电路灯的性价比
风机选型
应用于路灯系统的风力发电机组通常功 率为300W-500W。根据北京市昌平区的风力 资源状况，选择300W的风力发电机组。
太阳电池方阵选型
充电时间（小时）= 充电电池容量（Ah）×1.5 / 充电电流（A） （xW×5h+300W×1.5）/24V=100Ah×1.5 / 5h 应用于路灯系统的太阳能电池组件通常功率为60W-120W，现选取 x=80W，代入数据得：左边=35.42A>右边=30A，符合要求。用两块40W 的电池板。
风光互补路灯原理框图
光伏电池阵列 控 制 器 风力发电机 整流器
负载
蓄 电 池
2.设计要求
• 结合北京风力和光照情况实现路灯能实现 夜间照明2天需求
北京地区全年各月的月平均太阳辐射值
单位：MJ/(m2•d)
注：太阳能支架角度北京地区一般取40°，能获得较多的能量
3.组件选型
• • • • • • 灯源的选择 蓄电池选型 风机选型 太阳电池方阵的选择 控制器的选择 灯杆的选择
灯源选择
•
采用单边设置，截光型路灯 路宽：3.75*2=7.5m 取H=7.5m S=22.5m
光源照度15lx LED发光效率75lm/w 15×H×S/（0.95×0作12小时，电池充满后能满足两天供 电计算。 40w*12h*2d*1.2=CAh*24V C=96Ah 取电池容量为100Ah。 采用12V 100Ah 蓄电池两块串联。
规格 TSM-40M
标称功率 （ w） 40
峰值电压 （ v） 17.5±0.5
峰值电流 （ A） 2.28±0.2
尺寸 （mm） 635*535*40
重量 （Kg） 3.8
控制器选型
• • • • • • • • • • • • • • • ZYK-Ⅱ型智能控制器 风力机额定功率 300W 光伏功率 150W 最大充电电流 25A 每路最大负载电流 DC5A 每路最大输出功率 120W 缺省过充保护电压 28.2±0.2V 缺省浮冲电压 27.4±0.2V 缺省过放保护电压 22.2±0.2V 缺省过放恢复电压 24.8±0.2V 温度补偿 5mV/℃ 空载损耗 ≤20mA 环境温度 -10℃～+40℃8 防护等级 IP22 外形尺寸 250mm（长）×161mm（宽）×75（深）
谢谢！
风光互补路灯的设计
向枘 1121560119
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风光互补路灯原理 设计要求 组件选型 系统的主要配置说明 建设施工
1.风光互补路灯原理
风光互补发电系统是一种风能和光能转化为电能 的装置，风光互补路灯工作原理是利用自然风作为动 力，风轮吸收风的能量，带动风力发电机旋转，把风 能转变为电能，经过控制器的整流，稳压作用，把交 流电转换为直流电，向蓄电池组充电并储存电能。利 用光伏效应将太阳能直接转化为直流电，供负载使用 或者贮存于蓄电池内备用。是风力发电机和太阳电池 方阵两种发电设备共同发电。 风光互补型路灯结构由太阳能电池组件、风机、 太阳能大功率LED、LPS灯具、光伏控制系统、风机控 制系统、太阳能专用免维护蓄电池等部件组成，还包 括太阳能电池组件支架、风机附件，灯杆，预埋件， 蓄电池地埋箱等配件。