《太阳能台灯设计概要.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能台灯设计概要.doc（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、太阳能台灯设计纲要设计：*二*年*月*日/一、设计背景跨入21世纪后，人类面对实在现经济和社会可连续发展的重大挑战，怎样能在能源有限和环境保护的两重限制下发展经济已成为全世界的热门问题。而能源问题更为突出，不单表此刻惯例能源的贫乏，更严重的是化石能源的开发利用更为剧了环境的恶化。主要表现为以下几个方面：(1) 能源欠缺。惯例能源的有限性和散布不均匀，造成了世界上大多数国家能源供给不足，不可以知足其经济发展的需求。从长久来看，全世界已探明石油储量只好用到2020年，天然气也只能连续到2040年左右，即便储量丰富的煤炭资源也只好保持二三百年。所以，人类早晚要面对化石燃料枯竭的危机场面。(2) 环境
2、污染。焚烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排入天空，是大气环境受到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；甚至在局部地域形成酸雨，严重污染水土资源。(3) 温室效应。化石能源的利用不单造成环境污染，同时会排放大批的温室气体，产生温室效应，惹起全世界天气变化。跟着世界能源危机的加剧，各国都在追求解决能源危机的方法，一条道路是找寻新能源和重生能源的利用；另一条是追求新的节能技术，降低能源的耗费，提升能源的利用效率。太阳能是地球上最直接最广泛也是最洁净的能源，太阳能作为一种大批可重生能源，每日达到地球表面的辐射能大概等于2.5亿桶石油，能够说是取之不尽，用之不断。LED的光谱几乎所
3、有集中于可见光频段，所以发光效率高，一般人都以为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4，这是固体光源更伟大的改革。二、太阳能灯简介太阳能台灯是经过太阳能电池板利用光照,汲取太阳能将其变换为电能,并储存在蓄电池内.当需要照明时,翻开开关,即可用于照明.采纳超亮LED作光源,拥有节能省电的特色,利用太阳能充电,无需屡次改换电池,适应了洁净、环保的发展趋向。该产品携带方便,操作简单,是现代生活中理想的照明工具三、太阳能台灯长处（1）点灯不花费太阳能供电洁净环保超节能，采纳高亮度低功耗的高科技散光LED灯作为光源。太阳能发电板或市电作为电源供给。不只挪动方便，而且几乎不耗市电
4、。经气象部门不完整统计（这个依据地方不一样，也有很大的差异），一般一年晴日占总天数的65，用户在白天出门时将电池盒拿出并搁置在天台上，当夜晚回来再将电池盒插入台灯，供夜晚使用。在丰裕的太阳下光照一天，台灯能够连续使用3.5个小时以上，完整知足用户使用一个夜晚。这样便可以靠太阳能来保持学习台灯的供电电源，且不使用国家电网的电来供电，这样就不存在用户额外支付电费。当没有阳光时，能够使用沟通电供电，60颗高效散光LED灯才3.6W，却等同于传统白炽灯45W的亮，但其功耗之低。3.6W的耗电量，一般是带不动电表。即便带动了电表，一个全年使用沟通电供电，一年产生的电费也就在6元里面，所以本台灯对用电量来
5、说几乎是免费使用的。（ 2）护眼保健灯直流照明无频闪无辐射提到台灯的护眼和保健功能，就一定先认识“频闪”和“电磁辐射”的含义以及对人体产生的危害。简单的说，直接使用沟通电的光源必定存在频闪，发热量大的光源也必定存在热辐射。这个不难理解，此刻市场上众多的所谓“护眼”灯其实根本没法做到零频闪和零辐射。而本产品是使用低压直流供电，发热量极低（LED是低功耗产品），即便本台灯用沟通电供电，也是使用了适配器，已经将沟通电变为了直流低压电，这样才能真实做到零频闪和零辐射。（3）停电长明灯完整具应急灯功能产品带有充电功能，当用户用沟通适配器供电时，一方面给LED点亮供给能源，另一方假如电路板控制系统发现电池
6、电压低时能够实时对内部镍氢电池充电，充满后自动停止（带负载充电一般11小时就能从无到充满，假如电池有许多的余电，那么充电时间更短。）。停电时内部电路会直接切到内部镍氢电池供电，电池充满状况下，高亮度点亮时间长达7.5小时。当连续停电没法实现沟通充电，能够直接将取出电池盒搁置在太阳下暴晒一天，就能够让用户使用1天。此刻电力紧缺经常停电，给人们的生活带来诸多不便，特别是夏季，一则简单停电，另一则阳光特别的丰裕，这样到了夜晚，用户根本不要担忧因为停电而误了学习造作业或其余的事情。本台灯即可供给长时间的高效照明。（ 4）超长寿命灯低电压小电流供电，光衰系数远小于荧光灯采纳低功耗高亮度散光的LED灯是环
7、保高科技产品，只要低电压小电流供电即可，它的使用寿命要比日光灯长10倍、比白炽灯长100倍。（5）低压安全灯低压供电无安全隐患9V电压供电，使用时不存在误触灯优等造成损害的问题。特别对好动的孩子，即便直接用手去触摸台灯内部的导线接头或金属片，也不会存在任何的触电事故。特别的安全。（6）环保内部使用的是锂离子电池，切合国际环保条约要求，能够频频使用。使用取之不尽，用之不停的洁净能源太阳能，节能环保，无二次污染。四、设计的整体框架：1、纯太阳能供电型2、混淆供电型五、原件的选用1、太阳能电池板选用当前单晶硅太阳能电池的光电变换效率约为15，最高达到24。是当前所有种类的太阳能电池中光电变换效率最高
8、的，技术也最为成熟。使用寿命一般可达15A，最高可达25A。多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池的光电变换效率要降低许多，其光电变换效率约12，同时多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。非晶硅薄膜太阳能电池光电变换效率偏低。晶硅太阳能电池当前国际先进水平约为l0，且不够稳固，跟着时间的延伸，其变换效率衰减，直接影响了其实质应用。所以当前多采纳单晶硅太阳能电池。依据太阳能辐射原理。太阳能电池方阵面上所获取辐射量的多少与好多要素相关：当地的纬度、海拔、大气的污染程度或透明程度、一年中间四时的变化、一时节间的变化、抵达地面的太阳辐射值、散重量的比率、地表面的反射系数、太阳能电池方阵的运转
9、方式或固定方阵的倾角变化以及太阳能电池方阵表面的洁净程度等。太阳能照明系统充放电效率取0.75。多元化合物薄膜太阳能电池太阳能电池组件组失修正系数取O.95，尘埃遮挡及其余损失修正系数取0.9O。经过查问资料和单位换算及简化办理后，可获取太阳能电池总用量P的计算公式P=-5618xAxQd(KopxHL)式中，Q为负载日功耗(WH)；巩为水平面年均匀13辐射量(KJ(m2-d)；Kop为斜面辐射最正确辐射系数；A为安全系数，一般取1.11.3。2、蓄电池的选用蓄电池的容量要依据太阳能电池板的功率和LED路灯的功率以及照明时间来决定蓄电池应与太阳能电池、LED路灯相般配。可用一种简单方法确立它们
10、之间的关系。太阳能电池功率一定超出负载功率4倍以上。系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超出蓄电池的工作电压2030，才能保证给蓄电池正常蓄电。所以，蓄电池容量一定比负载日耗量高6倍以上为宜。蓄电池的容量Be的计算公式：Be=(PLxlOxD)(KbV)式中PL为日均匀耗电量，1.4(包含了温度修正系数D为阴雨天数，6为安全系数，1.1：0上为l，一l0上为1.1，一1O下为1.2，放电深度cc=O.75)，V为工作电压。依据上式可以估量出蓄电池的容量，同时蓄电池的充电效率的高低取决于充电的方式。依据系统要乞降对各样指标的审定，这里采纳12V/100Ah阀控密封式铅酸蓄电池。3、LED的选择按
11、当前市场产品的输入功率对LED分类，此中输入功率为几十MW的，称为传统的小功率芯片；其输人功率小于1W的，为功率LED：输入功率等于1W或大于1W的，则为W级功率(大功率)LED。当前大功率比较常有的有1，3，5，8，10W。已批量应用的有1W和3WLED，并正朝大电流(300mA14A)、高效率(601204in1，)、亮度可调的方向发展。大功率LED节能灯采纳单颗功率大于1W以上的LED。采纳美国CREE企业的3WLED将多个芯片集成于印刷电路板上摆列为必定间距的点阵作为平面发光源，组合成一个大功率LED单体模块，装入节能天台灯灯具中，借此提升芯片面积，并增添发光量。将多个LED集中在一起
12、设计天台照明，除足够的光通量和合理的光学设计保证合理的光散布外，更为重要的是散热问题。因为露台灯几本都是在户外夜间使用，散热面位于侧上边以及体型受限制较小等特色。有益于空气自然对流散热。所以LED灯选择自然对流散热方式同时整灯采纳高导热系数铝作为散热主体，解决了LED的散热问题。六、太阳能控制器硬件设计太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器是控制太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的自动控制设施能自动防备蓄电池过充电和过放电。它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并依据负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。充电控制器用ATmega128单片机作为主控器件，检测太阳能电池板的输出电压，选择适合的DCDC支路，检测蓄电池的电压值，依据蓄电池的电荷状态，选择适合的充电方式，为蓄电池供给过充电、
