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在現(xiàn)有的道路照明路燈中,大多數(shù)的太陽(yáng)能路燈,不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),這使得路燈管理需要采用效率低、實(shí)時(shí)性差的人為巡檢方式,大大提高了路燈的維護(hù)成本。更重要的是,由于太陽(yáng)能路燈每天充電量存在著不確定性,依賴(lài)于天氣狀況,雖然目前太陽(yáng)能路燈利用光控技術(shù)、分時(shí)線(xiàn)控技術(shù)、定制控制策略、分時(shí)降功率技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行,但沒(méi)有將天氣因素考慮在內(nèi),仍無(wú)法解決因連續(xù)*雨天導(dǎo)致的太陽(yáng)能路燈蓄電池充電不足,電能快速被用完的問(wèn)題,這使得蓄電池長(zhǎng)時(shí)間虧電而容量減少,壽命大幅度降低,太陽(yáng)能路燈會(huì)在投入使用后不到一年就因蓄電池的損壞而需要維修。針對(duì)目前太陽(yáng)能路燈控制的缺點(diǎn),本文對(duì)太陽(yáng)能路燈的通信問(wèn)題及發(fā)電量預(yù)測(cè)問(wèn)題展開(kāi)研究。一方面利用zigbee和gprs通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能路燈的遠(yuǎn)程監(jiān)控,使得用戶(hù)能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢(xún)、匯報(bào)、存儲(chǔ)路燈的亮燈、故障情況;另一方面對(duì)太陽(yáng)能路燈發(fā)電量預(yù)測(cè)算法展開(kāi)研究,尋找氣象天氣與太陽(yáng)能電池板發(fā)電量的相對(duì)關(guān)系,建立預(yù)測(cè)模型使得路燈終端***能夠結(jié)合天氣情況與蓄電池的剩余電量,采用調(diào)整亮度,亮燈時(shí)長(zhǎng)優(yōu)先的控制策略,實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能路燈照明工作狀態(tài)(led燈的光照強(qiáng)度)的*優(yōu)化管理,提高道路照明的高效與穩(wěn)定。本文的研究主要分為三部分,**部分講述了感知天氣太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),包括采用的關(guān)鍵技術(shù)、硬件實(shí)現(xiàn)、通信實(shí)現(xiàn)、上位機(jī)設(shè)計(jì)等;第二部分分析了太陽(yáng)能電池板發(fā)電量的影響因素,通過(guò)提取氣象特征,利用相似度算法建立了發(fā)電量預(yù)測(cè)模型;第三部分講述了在得知預(yù)測(cè)發(fā)電量的條件下,路燈終端***采用的控制策略設(shè)計(jì)。
太陽(yáng)能路燈工作原理說(shuō)明:白天太陽(yáng)能路燈在智能控制器的控制下,太陽(yáng)能電池板經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光的照射,吸收太陽(yáng)能光并轉(zhuǎn)換成電能,白天太陽(yáng)電池組件向蓄電池組充電,晚上蓄電池組提供電力給LED燈光源供電,實(shí)現(xiàn)照明功能。直流控制器能確保蓄電池組不因過(guò)充或過(guò)放而被損壞,同時(shí)具備光控、時(shí)控、溫度補(bǔ)償及防雷、反極性保護(hù)等功能。
高桿燈價(jià)格,早在1839年,法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾首先發(fā)現(xiàn)“光生伏特”效應(yīng),即光致電的現(xiàn)象,經(jīng)科技界的努力,人們發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體PN結(jié)在太陽(yáng)光照射下,能產(chǎn)生電流,且效率較高,于是誕生了所謂的太陽(yáng)能光伏電池,或稱(chēng)半導(dǎo)體光伏器件,并進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化的時(shí)代,當(dāng)前太陽(yáng)能的利用已進(jìn)入商品化的階段。光生伏應(yīng)---光伏電池原理
太陽(yáng)能控制器的存在,其性能直接影響到系統(tǒng)壽命,特別是蓄電池的壽命??刂破饔霉I(yè)級(jí)MCU做主控制器,通過(guò)對(duì)環(huán)境溫度的測(cè)量,對(duì)蓄電池和太陽(yáng)能電池組件電壓、電流等參數(shù)的檢測(cè)判斷,控制MOSFET器件的開(kāi)通和關(guān)斷,達(dá)到各種控制和保護(hù)功能。3.控制逆變器
高桿燈價(jià)格,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,低碳環(huán)保的綠色能源被越來(lái)越多地應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)方面。傳統(tǒng)的城市路燈因其耗能高、壽命短、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單而逐漸被太陽(yáng)能路燈取代。目前的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)雖然解決了路燈的高能耗問(wèn)題,但在系統(tǒng)的智能化和系統(tǒng)利用率方面存在缺陷。針對(duì)現(xiàn)狀本文設(shè)計(jì)了一種基于電力載波通信的太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)合了電力載波通信特有的優(yōu)勢(shì)和太陽(yáng)能路燈的特點(diǎn),利用電力載波通信來(lái)對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,使得控制中心能及時(shí)監(jiān)測(cè)路燈的運(yùn)行情況,為整個(gè)太陽(yáng)能路燈的及時(shí)高效運(yùn)行提供了新的解決方案。該系統(tǒng)能夠監(jiān)控路燈的工作狀態(tài),及時(shí)與控制中心保持信息聯(lián)系,為工作人員提供了詳細(xì)的實(shí)時(shí)的信息庫(kù)。論文首先分析了太陽(yáng)能路燈與電力載波技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和優(yōu)勢(shì),在此基礎(chǔ)上完成了電力載波的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)電路總體方案設(shè)計(jì),根據(jù)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求研究并詳細(xì)分析了系統(tǒng)各個(gè)關(guān)鍵模塊的功能和工作原理,選擇以單片機(jī)AT89C2051為核心控制器,控制整個(gè)系統(tǒng)工作,設(shè)計(jì)了包括系統(tǒng)的電源電路、載波通信模塊電路、蓄電池的充放電電路、路燈的驅(qū)動(dòng)電路、溫度采集電路等系統(tǒng)的硬件電路。重點(diǎn)介紹了蓄電池充放電電路的設(shè)計(jì),分析蓄電池不同的充電方式,選擇PWM脈沖調(diào)制充電方式,蓄電池的使用壽命。通過(guò)分析研究電力載波的特性,選擇適合于本系統(tǒng)的載波芯片。在軟件方面,研究分析太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明,根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件部分,該軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能路燈的控制,在路燈正常工作同時(shí)充分發(fā)揮太陽(yáng)能路燈的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)了白天與黑夜兩種情況下路燈系統(tǒng)工作狀態(tài)的流程圖,在研究了蓄電池充電方式的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的充放電程序,延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。后對(duì)論文工作進(jìn)行總結(jié),并為系統(tǒng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和優(yōu)化提出了建議。