太陽能半導體照明系統(tǒng)設計和性能研究

【摘要】： 近年來,全球性的能源短缺和環(huán)境污染問題日益突出,人們迫切希望應用節(jié)能環(huán)保的新技術。太陽能作為一種可再生能源,它潔凈無污染,并可持續(xù)利用,因此有廣闊的應用前景,光伏發(fā)電技術也越來越受到人們的關注。半導體照明以壽命長、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著優(yōu)點也備受人們重視,被認為是21世紀最有價值的新光源。本文圍繞太陽能光伏發(fā)電技術和白光LED照明技術,研究并設計了太陽能半導體照明系統(tǒng)。 由于太陽能電池在不同溫度和太陽輻射強度下具有不同的最大輸出功率點,為了提高太陽能電池的利用率,我們采用最大功率點跟蹤方法來控制其輸出特性,使其在不同的條件下均能輸出最大功率。我們采用增量電導法實現了最大功率跟蹤,提高了太陽能電池的利用率。 蓄電池的充放電控制方法是影響其使用壽命的重要因素,我們結合太陽能半導體照明系統(tǒng)的工作特性,采取了特殊的兩階段充電方法,即在充電前期采用最大功率跟蹤充電,后期采用恒壓充電,不但提高了太陽能的利用率,也有利于延長蓄電池的使用壽命。同時考慮到溫度對蓄電池充放電特性的影響,對蓄電池的充放電過程中的各種閾值進行了溫度補償。 在分析大功率LED的工作特性的基礎上,最終選擇恒流驅動作為LED的驅動方法,并以HV9910為核心設計和制作了適合本文的恒流驅動電路。 完成了太陽能半導體照明系統(tǒng)控制器軟件和硬件的設計以及制作,搭建了太陽能半導體照明系統(tǒng),并對系統(tǒng)的相關性能進行了測試及分析。 【關鍵詞】：光伏發(fā)電 最大功率跟蹤 蓄電池 白光發(fā)光二極管 半導體照明
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TM914.4;TM923.02
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 光伏發(fā)電8-10
• 1.2 半導體照明10-13
• 1.3 太陽能半導體照明13-15
• 1.4 太陽能半導體照明的應用領域15-16
• 1.5 本文主要內容16-18
• 2 太陽能半導體照明系統(tǒng)基本組成18-40
• 2.1 太陽能半導體照明系統(tǒng)基本組成18-19
• 2.2 太陽能電池19-28
• 2.3 閥控鉛酸蓄電池28-39
• 2.4 本章小結39-40
• 3 太陽能半導體照明系統(tǒng)控制器的設計40-54
• 3.1 控制器基本組成和功能40-41
• 3.2 控制器硬件設計41-50
• 3.3 控制器軟件設計50-52
• 3.4 本章小結52-54
• 4 太陽能半導體照明系統(tǒng)性能測試及分析54-62
• 4.1 太陽能電池輸出特性測試分析54-55
• 4.2 太陽能電池最大功率跟蹤控制測試分析55-56
• 4.3 大功率LED 性能測試分析56-58
• 4.4 太陽能半導體照明系統(tǒng)的照明效果58-61
• 4.5 本章小結61-62
• 5 全文總結62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67

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