LED光伏太阳能照明系统设计 开题报告

辽宁工业大学

毕业设计（论文）

开题报告

题目LED光伏太阳能照明系统设计

电气工程院（系）电气工程及其自动化专业电气091 班

学生姓名

学号

指导教师

开题日期：2013年3月16日

一、选题的理论及意义

近年来，世界能源出现枯竭，发展新能源迫在眉睫。经过近30年的发展，我国光伏发电产业已初具规模，但在总体上和国外相比仍然有一些差距：我国的光伏发电的生产规模较小；光伏发电的技术水平较低；光伏电池的使用效率及封装水平都与国外存在差距；我国的光伏发电的产出成本高；光伏发电的材料性能与国外有一定的差距，而且部分只能采用进口材料；市场培育和发展迟缓，缺乏培育和开拓的支持政策、措施。

二、本课题的主要内容及目标

太阳能LED 路灯已进入了城市照明领域。LED 是Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写, LED 作为照明光源与传统的照明光源相比具有直流低电压驱动；耗电量少；抗振动；寿命长；纳秒级的响应速度；设计空间大；环保；可连续开关闪断，能轻松实现0-100%调光功能等突出优点, 被认为是新一代的绿色照明器具。太阳能LED 路灯是以太阳能作为能源。每个路灯均是独立的，采用直流供电，光控定时控制。

设计要求:

（1）电池板功率的计算和选用；

（2）蓄电池容量、充放电控制和充放电状态显示；

（3）连续阴雨天三天路灯仍能照明；

(4）光线暗时路灯自动点亮，为节省电能晚上24点熄灭，早上5点路灯点亮，早上光线强时路灯自动熄灭（开关灯时间点可调）；

（5）系统断电时可以保存用户所设定的各种参数。

设计的具体内容:

系统方案论证

硬件设计: 电源电路设计

照明负载计算

蓄电池和太阳能电池板的计算和选用

显示电路设计

过冲过放电路设计

软件设计：程序流程图和程序

（注）开题报告要点：1、毕业设计（论文）题目的来源，理论或实际应用意义。2、题目主要内容及预期达到的目标。

3、拟采用哪些方法及手段。

4、完成题目所需要的实验或实习条件。

5、完成题目的工作计划等。

（开题报告不够用时可另附同格式A4纸）

三、拟采用的研究方法与手段

采用时钟控器型的路灯控制器，要预先设定开关时间，使路灯按时亮灯、准时熄灯，从而达到自动控制的目的。

太阳能LED路灯在白天通过太阳能电池组件采集太阳光的能量，并将其转化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮LED 灯用于路灯照明。

系统总体由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、路灯控制处理器、负载构成。

太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。

硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。

充放电控制器特点在于智能调节太阳能发电板的工作电压，使太阳能板始终工作在V-A特性曲线的最大功率点。比较普通太阳能控制器，对太阳能板发电功率的利用率提高了10—30%。

路灯控制处理器集电磁技术、智能化控制技术、数据控制技术于一体，在可控和平缓的方式下智能调节，使输出电压稳定在设定的额定值范围之间，路灯控制处理器实现公共照明系统的工作电流与亮度需求的理想结合，达到节电和优化供电目的，路灯控制处理器节电率可高达20%-40%，对用电系统的保护作用可使其寿命延长3-4倍。

太阳能电池板分为单晶硅和多晶硅两种，多晶面积较大，发电效率没有单晶高，因此根据需要本设计采用70W单晶硅太阳能电池组件。

本电路采用铅酸免维护蓄电池，不需专门的维护；即便倾倒电解液也不会溢出，不向空气中排放氢气和酸雾；安全性能更好。但是对蓄电池的过充电更为敏感，因此对过充保护要求高；当长时间反复过充电后，蓄电池极板易变形。

用单片机程序对路灯进行控制。

四、毕业设计（论文）课题进度计划：

第一周查阅、收集与研究课题有关资料

第二周完成与设计内容有关的英文资料的翻译

第三周撰写开题报告，完成开题等工作

第四周太阳能LED照明系统总体方案

第五周智能控制器设计

第六周电源电路设计

第七周太阳能电池板组件

第八周照明负载计算

第九周蓄电池和太阳能电池板的选用

第十周充电放电电路设计

第十一周显示电路设计

第十二周程序流程图设计

第十三周程序设计

第十四周毕业论文说明书的编辑

第十五周毕业论文说明书打印、装订

第十六周制作幻灯片

第十七周准备答辩

查阅资料、文献目录

六、参考文献

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