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如何智能控製太陽能路燈

來源:http://www.sclddz.com/news/7.html

發布時間 : 2018-02-06

自哥本哈根氣候峰會召開以來,環保節能為當今世界熱點話題,節能減排,已不僅是政府的一個行動目標,而且還能給企業帶來經營上的收入,讓城市居民能獲得一個較好的生存環境。節能減排更是一個人類解決環境問題的必經之路。我國節電潛力仍很大。在工業領域,通過電力電子技術的開發和應用及對風機水泵等電力拖動係統進行優化,可取得顯著的節電效果;在建築物用電方麵,全麵實施建築物的能效標準,特別是改進空調製冷和取暖技術和係統的能效,將有巨大的節電效果。高效照明和提高家庭、辦公用電器的能效也有巨大的節電潛力。采取多種措施,推動節能節電不僅可取得好的經濟效果,還可節約電力建設投資,減小電力建設風險。如果在產業產品結構調整方麵加強引導,使我國的經濟結構盡快向低能源強度方向轉變,同時加強節能,全麵提高能效,我國可能以低得多的電力消費增長,達到GDP翻兩番的經濟增長目標,同時帶來環保、經濟效益、能源安全等一係列的效果。電力係統要全麵開展以節電和負荷管理為目的的需求側管理。    太陽能不僅擁有良好的經濟前景,且隨其產業化的發展,將提供越來越多的就業機會。因此太陽能光伏發電市場發展前景相當廣闊,已經引起了世界發達國家的高度重視。    與發達國家相比,中國的光伏發電產業發展緩慢,各種光伏材料的發展也相對落後。現有的路燈大多都是市電供電,以太陽能作為能源的路燈應用不夠廣泛。基於這一背景,設計了一款太陽能路燈紅外控製自動感應照明智能控製係統,除了用太陽能供電外,還添加了紅外控製和光控這一其他太陽能路燈都沒有的智能控製係統。作為一種應用電子類的智能化方案,期望為高校、政府部門、街市等各個公共場所路燈照明設備的智能化管理和能源節約提供方便或幫助。 1、係統原理及電路    太陽能路燈智能控製係統主要由電源、蓄電池過充和過放保護電路、紅外控製及光控電路以及燈具組成。    電源分為電池電源和220V市電經AC-DC轉換電路後的穩定電源。AC-DC轉換電路主要由變壓器及集成穩壓管構成。蓄電池過充保護電路是一個簡單的由穩壓二極管、三極管及電阻構成的電路,而在太陽能板給電池充電時為防止電池對太陽能板反向充電,需在太陽能板和電池之間接一個二極管。蓄電池過放保護電路的主要元件為滯回比較器和繼電器。由滯回比較器來判斷電池是否達到過放狀態,由繼電器作為選擇開關,來選擇用電池供電還是後備電源供電(電池在過充狀態時和陰雨天氣時)。紅外控製和光控電路主要組成部分是紅外探頭、數字電路及光敏電阻,而紅外控製部分可以集成一塊芯片,即BISS001芯片。燈具有照明燈具及演示時的指示燈。由於設計的是草坪燈,照明燈具需要足夠的亮度,可以選用由81個發光二極管構成的現成的燈具。指示燈用簡單的發光二極管即可。    此係統有兩點節能之處:第一,使用太陽能電池板發電作為能源,實現路燈照明的零損耗;第二,後續電路中使用光控及紅外控製節能係統,實現人到燈亮,人走燈滅的效果,同時在連續陰雨天氣下,使用後備電源220V供電,保證電路正常工作。    白天,光控開關電路處於打開狀態,後續控製電路不工作,路燈不亮;晚上,光控開關電路自動閉合,當行人路過,被紅外探測器檢測到,紅外控製開關閉合,路燈亮起,同時時延電路啟動,數十秒後路燈自動熄滅。當遇到連續陰雨天氣,太陽能蓄電池電壓過低,達到低壓控製開關開起閾值時,開關自動閉合,電路切換到220V市電供電,經過AC-DC轉換電路,將穩定的直流電源輸送至光控開關電路,以實現取代蓄電池供電的目的,同時也實現了節能的效果。 2、創新點    (1)電池過放保護係統的電路簡單,使用靈活。隻需選擇供電電壓較高的比較器,就可以應用到任何電壓等級的電路中;隻需改變電阻值就可以設置任意的導通和關斷門限,從而可以具有一個較寬的安全範圍。    (2)在控製係統中照明電源與芯片工作電源分開,將蓄電池的電源分路進行分別穩壓處理,在使用微小功率繼電器自動選擇合適電壓,小電壓供給芯片工作,大電壓供給燈具照明,避免了使用同樣的大電壓供給所產生的功耗的損失。同時在照明回路中,避免使用功耗較大的三極管做開關,而是使用可控矽。    (3)設計有備用電源,在連續的極端惡劣天氣下,蓄電池電量用完,得不到及時充電,可以自動開啟後備電源,保證路燈正常工作。