智能調(diào)光型LED太陽能路燈照明系統(tǒng)的研究與設(shè)計

【摘要】：隨著世界能源形勢的日益緊張以及社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，人們對能源的要求也越來越高，尋找新能源已成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題。太陽能作為一種綠色能源，正越來越受到各國政府的重視。太陽能光伏技術(shù)應(yīng)用于LED照明，是一種真正意義上的節(jié)能嘗試。 本文針對LED太陽能路燈的照明控制系統(tǒng)進行研究。論文首先闡述了國內(nèi)外光伏照明系統(tǒng)和LED照明的發(fā)展趨勢，對太陽能電池、蓄電池以及白光LED的特性進行了研究。論文介紹了LED驅(qū)動電源常用的拓撲結(jié)構(gòu)，并對其進行了仿真分析和研究，并在此基礎(chǔ)上分別設(shè)計了7W工礦燈和4W太陽能球泡燈，給出了兩個設(shè)計的光譜特性測試結(jié)果，驗證了設(shè)計的可行性。論文利用德國Dialux照明軟件對LED路燈的照明系統(tǒng)進行了道路模擬和照明設(shè)計，輔助太陽能路燈的設(shè)計。LED太陽能路燈系統(tǒng)中最重要的部件就是控制器，控制器的性能決定了整個太陽能路燈照明控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣?？紤]到可靠性和成本等因素，本設(shè)計選用C8051F410單片機為控制核心，以KYL-610模塊構(gòu)成無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，對基于太陽能的路燈照明控制系統(tǒng)進行了硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，給出了詳細設(shè)計過程。將太陽能控制器和高效率LED恒流源集成于一體，采用先進的脈寬調(diào)制充電技術(shù)使得蓄電池充放電管理得到最根本的優(yōu)化，可有效降低系統(tǒng)成本，增加系統(tǒng)靈活性。本設(shè)計采用先進PWM調(diào)光技術(shù)使得LED色溫表現(xiàn)異常出色，即使在不同亮度下，LED色偏也能夠嚴(yán)格統(tǒng)一。4時段調(diào)光技術(shù)可以讓LED工作在不同功率下，且每組功率工作時間都可以自由設(shè)置，使負載的控制更加智能和靈活。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 LED照明 蓄電池 DC/DC變換器
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-15
• 1.1 課題背景及意義9-11
• 1.1.1 課題背景9
• 1.1.2 課題研究意義9-11
• 1.2 LED 照明11-12
• 1.3 本課題主要工作12-15
• 2. LED 太陽能路燈系統(tǒng)組成15-23
• 2.1 設(shè)計原則15
• 2.2 系統(tǒng)組成15-23
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖15-16
• 2.2.2 路燈控制器16-17
• 2.2.3 太陽能電池17-19
• 2.2.4 鉛酸蓄電池19-21
• 2.2.5 LED 燈具21-23
• 3. 基于 LED 驅(qū)動電源拓撲結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計23-39
• 3.1 概述23-24
• 3.2 LED 驅(qū)動電源拓撲結(jié)構(gòu)24-29
• 3.2.1 BUCK 電路拓撲24-25
• 3.2.2 BOOST 電路拓撲25-27
• 3.2.3 BUCK-BOOST 電路拓撲27-28
• 3.2.4 正激式變壓器28
• 3.2.5 反激式變壓器28-29
• 3.3 LED 驅(qū)動電源的設(shè)計29-37
• 3.3.1 7W 工礦燈電路設(shè)計29-33
• 3.3.2 4W 太陽能球泡燈電路設(shè)計33-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 4. 道路照明設(shè)計的模擬39-45
• 4.1 概述39
• 4.2 道路照明設(shè)計模擬39-44
• 4.2.1 LED 燈具主要參數(shù)及關(guān)系39-40
• 4.2.2 LED 道路照明基礎(chǔ)40-41
• 4.2.3 LED 道路照明設(shè)計41
• 4.2.4 LED 道路照明模擬41-43
• 4.2.5 道路照明結(jié)果分析43-44
• 4.3 光源的選擇44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 5. 智能調(diào)光型 LED 太陽能路燈系統(tǒng)的實現(xiàn)45-61
• 5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計45-57
• 5.1.1 系統(tǒng)功能簡介及工作原理45-47
• 5.1.2 C8051F410 介紹47-48
• 5.1.3 無線通信模塊設(shè)計48-49
• 5.1.4 電源模塊設(shè)計49-50
• 5.1.5 溫度檢測電路設(shè)計50-51
• 5.1.6 鍵盤控制和顯示電路設(shè)計51-53
• 5.1.7 充放電控制電路設(shè)計53-54
• 5.1.8 DC/DC 恒流源設(shè)計54-56
• 5.1.9 硬件電路的保護功能設(shè)計56-57
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計57-60
• 5.2.1 系統(tǒng)主程序57-58
• 5.2.2 白天處理程序58
• 5.2.3 夜間處理程序58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 6. 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 論文總結(jié)61
• 6.2 課題展望61-63
• 參考文獻63-65
• 致謝65-67
• 作者簡介67-68

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