太陽能路燈控制器設計報告

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上太陽能路燈控制器設計報告 專業(yè)名稱： 電子信息工程 學生姓名： 李偉 班級學號： 指導教師： 實習日期： 太陽能路燈控制器設計摘要：近年來，隨著按照全面協(xié)調可持續(xù)的科學發(fā)展觀的要求，把節(jié)約資源作為基本國策，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，保護生態(tài)環(huán)境，加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，促進經(jīng)濟發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調。這表明，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，然而對太陽能的利用就愈發(fā)的重要，本文綜合介紹了太陽能路燈控制器的構造及其原理，并提出自己的一些看法，一邊為相關研發(fā)人員提供參考。關鍵詞：太陽能路燈控制器，太陽能，原理一、 太陽能路燈控制器的

2、基本介紹太陽能控制器應用于太陽能光伏系統(tǒng)中，它全稱太陽能充放電控制器，協(xié)調太陽能電池板、蓄電池、負載的工作，是光伏系統(tǒng)中非常重要的組件。使整個太陽能光伏系統(tǒng)高效，安全的運作。太陽能路燈控制器主要用于家庭、商業(yè)區(qū)、工廠、交通、牧區(qū)、通信以等太陽能供電系統(tǒng)。作為太陽能路燈控制器應該具備以下基本功能: 過載保護、短路保護、 反向放電保護、極性反接保護、雷電保護、 欠壓保護、 過充保護、負載開機恢復設置。二、 太陽能路燈控制器工作原理新一代多功能太陽能路燈控制器。其電子線路配備了性能優(yōu)良的單片機微處理芯片，具有高效率充電、五個LED 全功能顯示、可編程的路燈控制模式等功能。 

3、60;1、控制器具有如下功能：  帶有自動溫度補償?shù)娜A段的充電方式（強充電-均衡充電-浮充電），由脈寬調制（PWM）控制充電方式，可應用于給全密封或不密封的鉛酸蓄電池充電。用戶可以自己選擇，由蓄電池容量（SOC）還是蓄電池電壓來控制深度放電保護功能。五個LED可清晰地顯示蓄電池的不同工作及充放電狀態(tài)。  2主要技術參數(shù)：  根據(jù)太陽能電池組的開路電壓自動識別白天和夜晚內置溫度補償蓄電池容量（SOC）或者蓄電池電壓來控制深度放電保護功能極性反接保護兩種夜間照明模式，其中一種為只有光控無定時模式。另一種是可編程的控制模式。當黃昏來臨，在

4、一定延時后，負載端自動打開。用戶可自定義夜間負載打開的時長，設定時長以1小時為單位，在定時模式下最長可達12小時。 五個LED全面顯示蓄電池的不同充放電狀態(tài)通過路燈控制器的可編程模式可分13段步進0.5V選擇控制器天黑程度的控制點電壓和天亮程度的控制點電壓。充電采用串聯(lián)調節(jié)PWM脈沖寬度方式進行控制。3、設計原理 太陽能路燈是以太陽的光為主要能源,白天可以自主充電、晚上使用。無需鋪設任何復雜、昂貴的電路管線等,同時還可以任意調整燈具的布局,安全高效節(jié)能并且無其它污染,充電和使用開關的過程采用光控自動控制,無需人工操作,工作穩(wěn)定可靠,節(jié)省電費和電力資源,免維護,太陽能路燈的實

5、用性已充分得到了人們的認可，本文介紹的是基于單片機的太陽能路燈控制器的設計,對12V和24V蓄電池可以實現(xiàn)自動識別,能實現(xiàn)對蓄電池的科學管理,能指示蓄電池過壓、欠壓等運行狀態(tài),而且具有兩路負載輸出,每路負載額定電流可以達到5A,兩路負載可以隨意設置為同時點亮、分時點亮,單獨定時等多種工作模式,同時對負載的過流、短路具有保護等功能;且有較高的自動化和智能化程度。硬件電路組成及工作原理是由統(tǒng)硬件結構框圖太陽能路燈智能控制器以STC12C5410AD單片機為核心的。其中外圍電路主要由電壓采集電路、主要負責輸出控制與檢測電路、LED顯示電路及鍵盤電路等幾部分組成的,電壓采集電路包括:太陽能電池板和蓄電

6、池電壓采集,用于太陽光線強弱的識別以及蓄電池電壓的獲取。單片機的P3口的兩位作為鍵盤輸入口,用于工作模式等參數(shù)的設置。三、 太陽能路燈控制器的選擇與安裝1太陽能路燈控制器的選擇應該注意   一：應該選擇功耗較低的控制器，控制器24小時不間斷工作，如其自身功耗較大，則會消耗部分電能,最好選擇功耗在1毫安以下的控制器。   二：要選擇充電效率高的控制器，具有MCT充電模式的控制器能自動追蹤電池板的最大電流，尤其在冬季或光照不足的時期，MCT充電模式比其他高出20左右的效率。   三：應選擇具有兩路調節(jié)功率的控

7、制器，具有功率調節(jié)的控制器已被廣泛推廣，在夜間行人稀少時段可以自動關閉一路或兩路照明，節(jié)約用電，還可以針對LED燈進行功率調節(jié)。  除選擇以上節(jié)電功能外，還應該注重控制器對蓄電池等組件的保護功能，像具有涓流充電模式的控制器就可以很好的保護蓄電池，增加蓄電池的壽命，另外設置控制器欠壓保護值時，盡量把欠壓保護值調在  11.1V ，防止蓄電池過放。2太陽能路燈控制器的安裝拿到太陽能路燈控制器，首先就要確定該控制器是否符合您的需求，常見的需要確認的規(guī)格有一下幾點：1、控制器的工作電壓，一般都是12/24V自動識別；2、額定電流是否滿足系統(tǒng)需求，比如是5A還是1

8、0A；3、負載輸出功能是否滿足，比如是降壓型的還是升壓型的或者是非恒流驅動型，功能不對將導致負載無法正常工作，甚至可能損壞配件。 一般的，先將正極線和負載線接好，接好后一定要用膠帶包好，防止碰線，負載接好后，再將蓄電池接上，同樣膠帶包好。接下來先別急著接剩下的太陽能負極線，觀察一下太陽能路燈控制器的工作狀態(tài)。正常的，系統(tǒng)上電后，控制器紅燈閃爍幾下確認系統(tǒng)，系統(tǒng)確認好后紅燈常亮，約燈20S或者1分鐘后，負載工作指示燈亮起，負載就會亮燈工作。如果不亮燈，則檢查一下負載有沒有接錯，用萬用表量一下控制器輸出端有沒有電壓輸出，排除故障，解決問題。負載亮后，就確認系統(tǒng)輸出正常，最后就把太陽能的負極接上，如

9、果是白天，則控制器上的太陽能指示燈會亮，一分鐘后，負載關閉，指示燈開始閃爍，表示正常充電中。如果白天太陽能負極接上后沒有任何指示，請用萬用表確認一下太陽能電池板的輸出是否正常，是否反接，根據(jù)檢測結果糾正處理。四、 太陽能路燈控制器的發(fā)展史 隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展，太陽能路燈漸漸走入人們的視線并在以極快的速度成為了新型節(jié)能路燈的新代表。在整個太陽能路燈的組成部件中，太陽能光伏控制器（簡稱太陽能路燈控制器）在整個太陽能照明系統(tǒng)中起到了至關重要的作用。下面簡單談下太陽能路燈控制器的發(fā)展的4個歷程。（1）第一代的控制器的開關控制需要外接光敏感應器來實現(xiàn)，此外的定時的時間不可設定，徐硬件實現(xiàn)，而且其內部

10、沒有電池過充放電的電路，無法實現(xiàn)電池的自我保護。（2）第二代的太陽能控制器增加了蓄電池保護電路，此外太陽能電池組件搜集光敏數(shù)據(jù)，通過開關和程序可以對定時進行設置。（3）第三代太陽能控制器的開發(fā)推廣是在光伏照明系統(tǒng)對LED光源的需求上發(fā)展起來的，因LED光源自身特點的要求提出了雙路控制，通過對其工作模式的設置，減少了太陽能電池組件還有蓄電池的配置，并在以后引進的PWM充電控制功能下，實現(xiàn)了對蓄電池的涓流充電，極大延長了其壽命。（4）第四代太陽能控制器是在第三代的基礎上對電氣線路進行了優(yōu)化降低了控制器自身和線路損耗，采用的新技術即雙路循環(huán)控制功能，通過編程可對定時數(shù)進行設置，可以達到循環(huán)控制控制器

11、AB邏輯單元的負載平衡。 對于光伏照明系統(tǒng)來說，太陽能控制器起著絕對核心的作用，而對于新型太陽能控制器的研發(fā)和探究的腳步也從來沒有停下過?！緟⒖嘉墨I】1 王冬霞：集成門電路應用電路設計M，清華大學出版社，2013 2 葉樹江：電子信息工程概論M ，中國電力出版社，20123 蔣大明：自動控制原理M，北方交通大學出版社，20034 華成英：模擬電子技術基礎M，高等教育出版社，20065 周明德：單片機原理與技術M，人民郵電出版社，20086 王東云：單片機原理接口技術及應用M ， 西安電子科技大學出版社，2009 7 何道清：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理與應用技術M，化學工業(yè)出版社，2012 8 劉翠紅：物理光學學習指導與題解M，電子工業(yè)出版社，2013 9 陳育明：太陽能LED照明系統(tǒng)M， 化學工業(yè)出版社，2011 10 王君一：太陽能利用技術M，金盾出版社，2012 11