LED光伏照明系统的研究

【摘要】： 人类当前使用的能源主要来自煤炭、石油等多年储存在地下的石化能源,按照目前的开发力度,几十年或许一百多年后,地球所储存的这些能源就将枯竭。因此,节约能源和开发可再生能源已经成为当务之急。在可再生能源中,水能已经得到了广泛的利用,但水能资源终究是有限的;相反,太阳能和风能则是取之不尽、用之不竭的。并且,太阳能对地球的污染较小。所以,怎样充分利用太阳能、风能以及怎样将传统的能源用太阳能、风能来替换是人类研究的永恒话题。 以绿色节能为特色的LED光源在建筑领域的应用飞速发展,随着其发光效率的不断提高,价格逐步下降,LED光源在照明方面的优势也显现出来。在我国倡导以绿色环保为目标的“绿色照明”的大形势下,LED无疑顺应了未来照明的需求。但是研究LED光源在照明设计中的应用,特别是LED在光伏照明系统中的应用,国内外目前还处在探索阶段。 人类利用太阳能早已经开始,人类利用LED作为光源也早已实现,但将太阳能与LED相结合用于照明的课题还刚刚开始,并且前景非常广阔;特别是光伏充发电系统中,太阳能充电器、LED的驱动器、太阳能并网等还有很多需要业界改进的地方。 本文就对LED光伏照明系统进行了分析和研究,介绍了太阳能结合LED光源在照明系统中的应用方案。重点介绍了该系统中蓄电池的相关知识、太阳能充电器的设计,并给出了基于UC3906的太阳能充电器的实际电路。本设计LED光伏照明系统中的电源采用双电源自动切换:太阳能和市电,防止太阳能不足时而停电,当太阳能充足时,其电源自动切换至太阳能。目的是使大部分照明所需的能源由太阳能代替市电来提供,使照明系统达到节能、环保的效果,真正实现“绿色照明”。 【关键词】：LED 绿色照明 节能 光伏发电 充电控制器
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM923
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 研究背景7-10
• 1.1.1 关于绿色照明7-10
• 1.1.2 太阳能10
• 1.2 课题研究意义10-12
• 1.3 国内外研究状况12-13
• 1.4 课题研究内容13-14
• 第二章 太阳能与LED 光源14-33
• 2.1 太阳能14-23
• 2.1.1 太阳能发电的基本知识14-15
• 2.1.2 太阳能电池15-23
• 2.2 LED－绿色照明光源23-33
• 2.2.1 LED 发光机理和特性23-28
• 2.2.2 LED 的优点28-30
• 2.2.3 白光LED 驱动电路30-33
• 第三章 蓄电池33-41
• 3.1 蓄电池的功能与基本特性33-34
• 3.1.1 蓄电池的功能33
• 3.1.2 蓄电池基本特性33-34
• 3.2 蓄电池的自放电与使用寿命34
• 3.3 蓄电池主要参数34-35
• 3.4 蓄电池的充电特性35-39
• 3.4.1 蓄电池的充电方式35-37
• 3.4.2 蓄电池的充电控制方法37-39
• 3.5 蓄电池的维护39-41
• 第四章 太阳能充电控制器的设计41-59
• 4.1 太阳能照明系统的总体方案41-43
• 4.1.1 传统太阳能照明控制方案41-42
• 4.1.2 太阳能发电驱动LED 照明新方案42-43
• 4.2 太阳能电池充放电控制器的设计43-48
• 4.2.1 充放电控制器中的DC/DC 变换技术44
• 4.2.2 充放电控制器的基本原理44-45
• 4.2.3 控制器的几种基本电路和工作原理45-48
• 4.3 密封铅酸蓄电池线性充电控制器UC390648-50
• 4.3.1 UC3906 基本工作原理48-49
• 4.3.2 UC3906 管脚排列及引脚功能49
• 4.3.3 UC3906 的主要参数49-50
• 4.4 铅酸蓄电池智能充电器50-55
• 4.4.1 基本功能51-54
• 4.4.2 辅助功能54-55
• 4.5 LED 光伏照明充电控制器电路55-59
• 第五章 全文总结59-61
• 5.1 本文总结59
• 5.2 未来工作展望59-61
• 参考文献61-63
• 发表论文和科研情况说明63-64
• 致谢64

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