智能型太陽能LED路燈控制器的研究

【摘要】：能源,是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),而隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步,能源的消耗十分巨大,全世界都面臨著能源危機(jī)問題,因此,如何高效利用能源和尋找新能源成為學(xué)術(shù)界研究的新課題之一。本文針對路燈照明領(lǐng)域的能源利用問題,論述了一種基于PIC16C744單片機(jī)的智能型太陽能LED路燈控制器的研究開發(fā)過程。首先對太陽能路燈照明系統(tǒng)相關(guān)理論進(jìn)行了深入研究,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了總體方案,對充、放電電路、恒流驅(qū)動電路以及智能控制電路的硬件做了分析和設(shè)計,并根據(jù)MPPT充電策略和控制功能設(shè)計了系統(tǒng)軟件,最后做了軟硬件聯(lián)調(diào)。在充電電路中,分析并探討了太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤問題,對鉛酸蓄電池充電策略進(jìn)行了優(yōu)化。并據(jù)此理論設(shè)計了Cúk型充電電路和控制軟件,實現(xiàn)了MPPT大電流充電、恒壓充電、浮充電相結(jié)合的三段式充電方法,有效提高了充電效率,延長了蓄電池的使用壽命。在放電電路中,為了精確實現(xiàn)電流控制,有效發(fā)揮LED效能,對系統(tǒng)的放電策略進(jìn)行了設(shè)計,研制了基于Buck型的恒流驅(qū)動電路,并依托微控制器和控制軟件,根據(jù)外界環(huán)境亮度、系統(tǒng)溫度以及時段實現(xiàn)智能調(diào)光功能。為了提高系統(tǒng)安全性,有效防止雷擊、短路、反接和過載等情況的發(fā)生,系統(tǒng)還設(shè)計了各種保護(hù)電路。經(jīng)測試,該系統(tǒng)各項性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求,具有可靠性高、穩(wěn)定性好、智能化突出等特點(diǎn),實際使用以來,效果良好。 【關(guān)鍵詞】：智能 充電策略 最大功率點(diǎn)跟蹤 恒流驅(qū)動
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU113.666
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 太陽能LED路燈控制器研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢8-9
• 1.1.1 光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀8-9
• 1.1.2 光伏系統(tǒng)控制器技術(shù)現(xiàn)狀9
• 1.2 課題研究的目的和意義9
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容9-10
• 1.4 本章小結(jié)10-11
• 第二章 太陽能LED路燈照明系統(tǒng)11-26
• 2.1 太陽能LED路燈系統(tǒng)組成簡介11-13
• 2.1.1 系統(tǒng)組成與技術(shù)現(xiàn)狀11-12
• 2.1.2 控制器的設(shè)計要求12
• 2.1.3 控制器的設(shè)計原則12-13
• 2.2 太陽能電池及其分類13-19
• 2.2.1 太陽能電池基本模型13-15
• 2.2.2 太陽能電池分類15-16
• 2.2.3 太陽能電池的基本特性16-18
• 2.2.4 太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤18-19
• 2.3 閥控式鉛酸蓄電池19-24
• 2.3.1 鉛酸蓄電池組成及工作原理20
• 2.3.2 鉛酸蓄電池的放電特性20-21
• 2.3.3 鉛酸蓄電池的充電特性21
• 2.3.4 鉛酸蓄電池的壽命影響因素21
• 2.3.5 充電控制過程及方法21-24
• 2.4 控制器24
• 2.5 LED照明光源24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 智能型太陽能LED路燈系統(tǒng)的設(shè)計26-56
• 3.1 太陽能照明系統(tǒng)總體設(shè)計26-33
• 3.1.1 系統(tǒng)設(shè)計原則26
• 3.1.2 蓄電池組件容量設(shè)計26-27
• 3.1.3 太陽能電池陣列設(shè)計27-30
• 3.1.4 控制系統(tǒng)性能參數(shù)30
• 3.1.5 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能分析30-31
• 3.1.6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理31-33
• 3.2 充電電路設(shè)計33-43
• 3.2.1 電路拓?fù)?/span>34
• 3.2.2 工作原理34-35
• 3.2.3 Cúk電路參數(shù)設(shè)計35-43
• 3.2.4 功率開關(guān)管確定43
• 3.3 放電電路設(shè)計43-44
• 3.4 采樣電路設(shè)計44-53
• 3.4.1 太陽能電池電壓檢測電路45-46
• 3.4.2 蓄電池電壓檢測電路46-47
• 3.4.3 充、放電電流檢測47-49
• 3.4.4 溫度采樣49
• 3.4.5 系統(tǒng)時鐘電路49-50
• 3.4.6 狀態(tài)指示及保護(hù)電路50-52
• 3.4.7 輔助電源52-53
• 3.5 LED恒流驅(qū)動電路53-55
• 3.5.1 恒流控制芯片簡介53-54
• 3.5.2 電路參數(shù)設(shè)計54-55
• 3.6 本章小結(jié)55-56
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)56-67
• 4.1 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計56-58
• 4.1.1 設(shè)計思想56-57
• 4.1.2 總體流程圖57-58
• 4.2 子程序設(shè)計58-66
• 4.2.1 充電處理子程序58-60
• 4.2.2 LED恒流驅(qū)動子程序60-61
• 4.2.3 溫度檢測與補(bǔ)償程序61-63
• 4.2.4 PWM脈沖產(chǎn)生子程序63-64
• 4.2.5 系統(tǒng)時鐘讀寫子程序64-65
• 4.2.6 軟件抗干擾設(shè)計65-66
• 4.2.7 保護(hù)功能的軟件設(shè)計66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 第五章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析67-73
• 5.1 測試儀器及電路67
• 5.2 充電測試67-68
• 5.3 放電測試68-69
• 5.4 溫度補(bǔ)償測試69
• 5.5 功率和效率測試69-70
• 5.6 智能功能測試70-72
• 5.7 測試結(jié)論72
• 5.8 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 論文總結(jié)73
• 6.2 取得的主要成果和創(chuàng)新點(diǎn)73-74
• 6.3 下一步研究工作及展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文79-80

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

蓄電池使用小常識    張學(xué)廣 ,趙建峰

新蓄電池充電方法    李平

淺議蓄電池的正確使用    張受能

摩托車蓄電池巧充電    薛志成

智能化蓄電池    司虹安;

上海別克轎車蓄電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與正確使用    朱毅,吳政清

冬季應(yīng)加強(qiáng)蓄電池的維護(hù)    疏澤民

維修蓄電池須謹(jǐn)慎    肖永清

蓄電池保養(yǎng)要點(diǎn)    毛孟建

高氯離子地區(qū)怎樣有效地使用蓄電池    周兵,張豐忠

通信電源蓄電池的維護(hù)與管理    趙文霞;

模糊理論在蓄電池充電系統(tǒng)中的應(yīng)用    黃加祺;趙珣;張峰;

蓄電池的使用和維護(hù)    孟德剛;

淺談通信基站蓄電池的修復(fù)與檢測    陳振環(huán);鄭淦祥;鄭曉斌;

蓄電池虧電時啟動的危害分析    趙同山;喬愛軍;

蓄電池充電的混合模糊控制方法研究    嚴(yán)治;陳文博;萬衡;

論編輯充電    蔡衛(wèi)東;

光電互補(bǔ)LED路燈控制器的設(shè)計    陳嘉義;李海霞;李文方;樂麗琴;

基于單片機(jī)的蓄電池Wa特性智能充電機(jī)    高飛燕;吳瑤;王俊;

淺談6-QA-60型汽車干荷蓄電池的充放電特性    龍少光;韓亞超;

蓄電池要這樣維護(hù)保養(yǎng)    耕耘

有的放矢維護(hù)蓄電池    李家保

蓄電池技術(shù)狀況的檢驗技巧    湖北 肖軍

蓄電池的使用與維護(hù)方法(上)    湖北 朱則剛

蓄電池的使用與維護(hù)方法(下)    湖北 朱則剛

捷達(dá)轎車蓄電池的日常維護(hù)    柴工

應(yīng)急巧修蓄電池    陳伯康

冬季養(yǎng)護(hù)車輛 不可掉以輕心    樊 文

車用蓄電池的使用與維護(hù)(下)    廣東 肖艷

蓄電池?fù)p壞的應(yīng)急處理    勵翔

智能蓄電池充/放電測控系統(tǒng)    王舉

光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制策略的研究    姜乘風(fēng)

蓄電池陣列式充電及其監(jiān)測系統(tǒng)的研究    楊露

衛(wèi)星電源系統(tǒng)的故障仿真及診斷    劉麗霞

基于遺傳算法的混合動力集裝箱裝載機(jī)控制策略研究    李健

居民用戶蓄電池需求響應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計    李玨

基于FBG的鉛酸電池內(nèi)鉛離子濃度測量方法的研究    別雄波

并聯(lián)式混合動力汽車轉(zhuǎn)矩分配策略研究    李洋洋

蓄電池浮充電電源的設(shè)計    門志勇

低速車用永磁同步電機(jī)增程發(fā)電系統(tǒng)研究    吳躍樂