工科学出版社版次冯良桓张静全中国太阳能光伏进展西南交通大学出版社版次年张和生光伏发电系统理论太原太原理工大学，王七斤太阳能应用技术中国社会版次年致谢历时个多月,在我参考,收集大量资料和老师讨论研究之下,太阳能照明这毕业设计总算完成了。由于设计课题较为困难，期间，我花了较多的时间去收集相关资料，对其进行学习了解。在写这设计的时候，我对我们的专业有了更深层的了解和认识，同时也使我对太阳能光伏发电这个领域有了初步的了解。感谢指导老师，在我设计论文期间给了我很多的启蒙及指导。他严谨细致丝不苟的作风直是我工作学习中的榜样。从课题的选择到项目的最终完成，都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来，陈老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想上给我以无微不至的关怀，在此谨陈老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。应用于各行各业中。铅酸蓄电池的工作原理由于太阳能路灯采用的是铅酸蓄电池，所以这里只对铅酸蓄电池进行分析。铅酸蓄电池充放电化学反应的原理如下充电蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电。充电时，在正负极板上的硫酸铅会被分解还原成硫酸铅和氧化铅，同时在负极板上产生氢气，正极板产生氧气。电解液中酸的浓度逐渐增加，电池两端的电压上升。当正负极板上的硫酸铅都被还原成原来的活性物质时，充电就结束了。在充电时，在正负极板上生成的氧和氢会在电池内部氧合成水回到电解液中。放电蓄电池对外电路输出电能时叫做放电。蓄电池连接外部电路放电时，硫酸会与正负极板上的活性物质产生反应，生成化合物硫酸铅，放电时间越长，硫酸浓度越稀薄，电池里的液体越少，电池两端的电压就越低。铅酸蓄电池在放电时，正极的活性物质二氧化铅和负极的活性物质金属铅都与硫酸电解液反应，生成硫酸铅，在电化学上把这种反应叫做双硫酸盐化反应。在蓄电池刚放电结束时，正负极活性物质转化成的硫酸铅是种结构疏松晶体细密的结晶物，活性程度非常高。在蓄电池充电过程中，正负极疏松细密的硫酸铅，在外界充电电流的作用下会重新还原成二氧化铅和金属铅，蓄电池就又处于充足电的状态。正是这种可逆转的电化学反应，使蓄电池实现了储存电能和释放电能的功能。电源控制器的组成及工作原理系统硬件结构太阳能路灯智能控制系统硬件结构，如图所示，该以单片机为核心，外围电路主要由电压采集电路负载输出控制与检测电路显示电路及键盘电路等部分组成。电压采集电路包括太阳能电池板和蓄电池电压采集，用于太阳能光线强弱的识别及蓄电池电压的获取。单片机的口的两位作为键盘输入口，用于工作模式参数的设置。键盘显示太阳能电池板保护电压电测蓄电池保护电压检测充电负载输出控制与检测图太阳能路灯智能控制系统硬件结构是系列的单片机，采用型内核，兼容普通指令采集，片内容含有程序存储器，同时内部还有看门口片内集成专用复位电路通道位以及通道具有可编程的级中断源种优先级，具有在系统片成和在应用编程，片内资源丰富集成度高使用方便。对系统的工作进行实施调度，实现外部输入参数的设置蓄电池及负载的管理工作状态的指示等。于设置状态的识别及参数设置接键,该键用于自检及加功能,根据程序流程,分别实现不同功能。电压采集与电池管理太阳能电池板电压采集,用于太阳光线强弱的判断,因而可以作为白天黄昏的识别信号。同时本系统支持太阳能板反接反充保护。蓄电池电压采集,用于蓄电池工作电压的识别。利用微控制器的功能,对蓄电池进行充电管理。蓄电池开路保护万蓄电池开路,若在太阳能电池正常充电时,控制器将关断负载,以保证负载不被损伤,若在夜间或太阳能电池不充电时,控制器由于自身得不到电力,不会有任何动作。电压采集与电池管理太阳能电池板电压采集用于太阳光线强弱的判断，因而可以做为白天黄昏的识别信号。同时本系统支持太阳能板反接反充保护。蓄电池电压采集用于蓄电池工作电压的识别。利用微控制器功能对蓄电池进行充电管理。若太阳能电池正常充电时蓄电池开路，控制器将关断负载，以保证负载不被损伤，若在夜间或太阳能电池不充电时蓄电池开路，控制器由于自身得不到电力，不会有任何动作。当充电电压高于保护电压时，自动关断对蓄电池的充电此后当电压掉至维护电压时，蓄电池进入浮充状态，当低于维护电压后浮充关不，进入均充状态。当蓄电池电压低于保护电压时，控制器自动关闭负载开关以保护蓄电池不受损坏。通过充电电路，可使太阳能电池板发挥最大功效，提高系统充电效率。本系统支持蓄电池的反接过充过放。负载输出控制与检测电路本系统设计了两路负载输出，每路输出均有独立的控制于检测，具有完善的过流短路保护措施，电路原理如图所示。图负载输出控制与检测电路注为单片机引脚为单阳能电池组件支架倾角为。抗风设计在太阳能路灯系统中，结构上个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。太阳能电池组件支架的抗风设计依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为。若抗风系数选定为相当于十级台风，根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有。所以，组件本身是完全可以承受的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。路灯灯杆的设计太阳能路灯常用的是钢制锥形灯杆，奇特点是美观，坚固，耐用，且便于做成各种造型，加工工艺简单，机械强度高。由于太阳能路灯的工作环境是室外，为了防止灯杆生锈腐蚀而降低结构强度，必须对灯杆进行防腐蚀处理，其主要方法是针对锈蚀原因采取预防措施。防腐蚀要避免或减缓潮湿，高温，氧化，氯化物等因素的影响，常用热镀锌和喷塑处理。此外，由于太阳能灯杆内安装有控制器等电气件，设计太阳能灯杆除了要满足强度和造型方面的要求外，还必须注意灯杆防水防盗性能防止雨水进入灯杆内造成电气故障维护门避免采用常规的工具就能打开，防止人为进行破坏和偷盗在风力较大的地区还必须要对灯杆进行抗风设计。太阳能路灯的实际应用日前，广东省质量技术监督局审核通过了由东莞勤上光电股份有限公司提出并组织起草的广东省太阳能灯地方标准，已经于年月日起实施。以前没有行业标准，生产什么怎么生产产品达到什么技术要求没有明确规定。标准出台后，行业门坎提高了，肯定要淘汰批不符合标准的企业，企业要做好准备。国家照明电器标准化技术委员会负责人表示，标准的出台将使太阳能产业提前进入规范化调试期，引导行业由无序无标准状态，向有序有标准状态转变，山寨灯横行的局面将得以改变。广东省实施的广东省太阳能灯地方标准是中国大陆地区行业首个地方标准，适用于以下直流电源或以下交流供电的道路街路隧道照明和其它室外公共场所照明用太阳能灯。对于照明领域来说，这是次不小的革命。头顶太阳能板，晒天太阳能照明天的新式太阳能路灯，已经出现在了肇庆园区星港街上。在完成改造的星港街上可以看到批造型简洁的新式太阳能路灯已经竖立了起来。据路灯施工方相关负责人介绍，这批路灯头顶有块太阳能板，将光能转换为电能后自动存储在路灯的蓄电池中。太阳能板晒天太阳后，可以在蓄电池内储存供路灯正常工作天所需的电量，即使接下来天都是阴雨天，路灯照样还能亮起来。为了保证路灯的照度，这批太阳能路灯还安装了个特殊的控制转换器，当太阳能发电不能满足路灯照明需要时就会自动切换到普通电源。有了太阳能板蓄电池和控制转换器的路灯，在造价上自然比普通路灯要贵些。据该负责人介绍，星港街沿线共要安装套太阳能路灯，部分景观带上的照明灯也将使用太阳能灯。从园区城管部门了解到，园区已经改造了部分道路照明，全部使用节能灯具和绿色能源。中新科技城也改造安装了太阳能路灯套。园区在亮化工程建设中，尽可能地采用以为主的节能型光源和灯具，可比传统光源节能约。据了解到，在厦门，北京，甘肃，上海等城市也开始着手安装新式的太阳能灯，这对我国推行节能照明迈出了大步。结论整体设计基本上考虑到了各个环节光伏组件的峰瓦数选型设计与蓄电池容量选型设计采用了目前最通用的设计方法，设计思想比较科学抗风设计从电池组件支架与灯杆两块做了分析，分析比较全面路灯整体结构简约而美观经过实际运行证明各环节之间匹配性较好。目前，太阳能照明的初投资问题仍然是困扰我们的个主要问题。但是，太阳能电池光效在逐渐提高，而价格会逐渐降低，同样地市场上光效在快速地提高，而价格却在降低。与太阳能的可再生清洁无污染以及的环保节能相比，常规化石能源日趋紧张，并且使用后对环境会造成了日益严重的污染。所以，太阳能照明作为种方兴未艾的户外照明，展现给我们的将是无穷的生命力和广阔的前景。参考文献田力文太阳能光伏照明手册化学工业出版社版次王长贵王斯成太阳能光伏发电实用技术化学工业出版片机引脚为单片机引脚负载过流及短路保护设计了两级保护。第级采用了康铜丝以及运放比较器等器件组成的过流短路检测电路配合单片机的转换及外部中断响应来实现,这里使用了硬件软件的方式,的输出送转换口,用作过流信号识别,当电流超过额定电流并维持以上时,确认为过流短路电流整定为,响应时间为毫秒数量级。第二级采用了电子保险丝保护,当流经电子保险丝的电流骤然增加时,温度随之上升,其电阻大大增加,工作电流大幅降低,达到保护电路目的,响应时间为秒数量级,过流撤消或短路恢复后电子保险丝恢复成低阻抗导体,无须任何人为更换或维修。系统采用了两级保护措施后,在长达数小时时间负载短路实验后,控制器仍没出现电路烧毁现象。解决了用传统保险丝只能对电路进行次性保护,旦烧毁必须人为更换的问题,同短路后需手动复位或断电后重新开启的系统相比,也具有明显的优点,简化了维护,提高了系统的安全性能。硬件设计中的注意点感应雷保护电路应设计在太阳能电池板引线