太陽能路燈控制器設(shè)計報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上太陽能路燈控制器設(shè)計報告 專業(yè)名稱： 電子信息工程 學(xué)生姓名： 李偉 班級學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 實(shí)習(xí)日期： 太陽能路燈控制器設(shè)計摘要：近年來，隨著按照全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)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(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)。這表明，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，從而實(shí)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(gòu)造及其原理，并提出自己的一些看法，一邊為相關(guān)研發(fā)人員提供參考。關(guān)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(yīng)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(diào)太陽能電池板、蓄電池、負(fù)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(yùn)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(yīng)該具備以下基本功能: 過載保護(hù)、短路保護(hù)、 反向放電保護(hù)、極性反接保護(hù)、雷電保護(hù)、 欠壓保護(hù)、 過充保護(hù)、負(fù)載開機(jī)恢復(fù)設(shè)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(jī)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(bǔ)償?shù)娜A段的充電方式（強(qiáng)充電-均衡充電-浮充電），由脈寬調(diào)制（PWM）控制充電方式，可應(yīng)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(hù)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(shù)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(nèi)置溫度補(bǔ)償蓄電池容量（SOC）或者蓄電池電壓來控制深度放電保護(hù)功能極性反接保護(hù)兩種夜間照明模式，其中一種為只有光控?zé)o定時模式。另一種是可編程的控制模式。當(dāng)黃昏來臨，在

4、一定延時后，負(fù)載端自動打開。用戶可自定義夜間負(fù)載打開的時長，設(shè)定時長以1小時為單位，在定時模式下最長可達(dá)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(jìn)0.5V選擇控制器天黑程度的控制點(diǎn)電壓和天亮程度的控制點(diǎn)電壓。充電采用串聯(lián)調(diào)節(jié)PWM脈沖寬度方式進(jìn)行控制。3、設(shè)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(shè)任何復(fù)雜、昂貴的電路管線等,同時還可以任意調(diào)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(guān)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(fèi)和電力資源,免維護(hù),太陽能路燈的實(shí)

5、用性已充分得到了人們的認(rèn)可，本文介紹的是基于單片機(jī)的太陽能路燈控制器的設(shè)計,對12V和24V蓄電池可以實(shí)現(xiàn)自動識別,能實(shí)現(xiàn)對蓄電池的科學(xué)管理,能指示蓄電池過壓、欠壓等運(yùn)行狀態(tài),而且具有兩路負(fù)載輸出,每路負(fù)載額定電流可以達(dá)到5A,兩路負(fù)載可以隨意設(shè)置為同時點(diǎn)亮、分時點(diǎn)亮,單獨(dú)定時等多種工作模式,同時對負(fù)載的過流、短路具有保護(hù)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(jié)構(gòu)框圖太陽能路燈智能控制器以STC12C5410AD單片機(jī)為核心的。其中外圍電路主要由電壓采集電路、主要負(fù)責(zé)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(qiáng)弱的識別以及蓄電池電壓的獲取。單片機(jī)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(shè)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(yīng)該注意   一：應(yīng)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(yīng)選擇具有兩路調(diào)節(jié)功率的控

7、制器，具有功率調(diào)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(guān)閉一路或兩路照明，節(jié)約用電，還可以針對LED燈進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。  除選擇以上節(jié)電功能外，還應(yīng)該注重控制器對蓄電池等組件的保護(hù)功能，像具有涓流充電模式的控制器就可以很好的保護(hù)蓄電池，增加蓄電池的壽命，另外設(shè)置控制器欠壓保護(hù)值時，盡量把欠壓保護(hù)值調(diào)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(rèn)的規(guī)格有一下幾點(diǎn)：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(fù)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(qū)動型，功能不對將導(dǎo)致負(fù)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(fù)載線接好，接好后一定要用膠帶包好，防止碰線，負(fù)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(fù)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(rèn)系統(tǒng)，系統(tǒng)確認(rèn)好后紅燈常亮，約燈20S或者1分鐘后，負(fù)載工作指示燈亮起，負(fù)載就會亮燈工作。如果不亮燈，則檢查一下負(fù)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(fù)載亮后，就確認(rèn)系統(tǒng)輸出正常，最后就把太陽能的負(fù)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(fù)載關(guān)閉，指示燈開始閃爍，表示正常充電中。如果白天太陽能負(fù)極接上后沒有任何指示，請用萬用表確認(rèn)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(jié)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(guān)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(guān)控制需要外接光敏感應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)，此外的定時的時間不可設(shè)定，徐硬件實(shí)現(xiàn)，而且其內(nèi)部

10、沒有電池過充放電的電路，無法實(shí)現(xiàn)電池的自我保護(hù)。（2）第二代的太陽能控制器增加了蓄電池保護(hù)電路，此外太陽能電池組件搜集光敏數(shù)據(jù)，通過開關(guān)和程序可以對定時進(jìn)行設(shè)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(diǎn)的要求提出了雙路控制，通過對其工作模式的設(shè)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(jìn)的PWM充電控制功能下，實(shí)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(chǔ)上對電氣線路進(jìn)行了優(yōu)化降低了控制器自身和線路損耗，采用的新技術(shù)即雙路循環(huán)控制功能，通過編程可對定時數(shù)進(jìn)行設(shè)置，可以達(dá)到循環(huán)控制控制器

11、AB邏輯單元的負(fù)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(xiàn)】1 王冬霞：集成門電路應(yīng)用電路設(shè)計M，清華大學(xué)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(xué)出版社，20034 華成英：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M，高等教育出版社，20065 周明德：單片機(jī)原理與技術(shù)M，人民郵電出版社，20086 王東云：單片機(jī)原理接口技術(shù)及應(yīng)用M ， 西安電子科技大學(xué)出版社，2009 7 何道清：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理與應(yīng)用技術(shù)M，化學(xué)工業(yè)出版社，2012 8 劉翠紅：物理光學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)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(xué)工業(yè)出版社，2011 10 王君一：太陽能利用技術(shù)M，金盾出版社，2012 11