太阳能路灯集中供电系统摘 要太阳辐射能实际上是地球上最主要的能量源泉。自然界中的燃料能、风能、水能等皆来源于太阳能。太阳辐射能与常规能源及核能相比有广泛性、清洁性、分散性、间歇性、地区性、永久性的特点。全球性的能源短缺、环境污染、气候变暖等问题正日益困扰着人类社会，“寻求绿 色替代能源，实现可持续发展”已成为世界各国面临的共同课题。太阳能光伏发电不排放 CO2 和 SO2，也没有常规发电的噪音、固体废物和其他污染，是当前最重要的可再生能 源技术之一。因此，太阳能是未来新能源体系中极其重要的战略能源，也得到了世界各国的强烈重视。太阳能既是一次能源，又是可再生能源，可发直接转化利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术。随着太阳能发电技术的不断发展，太阳能路灯以环保、节能、安全等优 势成为城市道路照明行业的新宠，市场潜力巨大。在不同地区，诸如城市或乡村，对 太阳能路灯照明密度的要求不同，本论文主要通过研究太阳能路灯、太阳能电池、蓄电池、控制器、LED灯源等各器件的工作原理及其各自的基本特性，根据不同的要求从实用性和经济性方面考虑选择出适合本地区需求的相应容量的太阳能光伏电池、蓄电池、充放电控制器、LED灯源等配置，实现太阳能路灯照明系统的整体设计关键词 太阳能路灯,光伏电池,蓄电池,充放电控制器,LED光源AbstractSolar radiation is actually the most important source of energy on earth. The nature of the fuel energy, wind energy, hydro mused from solar energy. Solar radiation compared with conventional energy sources and nuclear energy has broad, clean, decentralized nature, intermittent, regional, permanent features. Global energy shortages, environmental pollution, global warming and other issues are increasingly plagued human society seeks, green alternative energy to achieve sustainable development has become a common issue facing the world. Solar photovoltaic power generation does not emit CO2 and SO2, there is no conventional power noise, solid waste and other pollution, is the most important renewable energy technologies. Therefore, solar energy is the future of new energy system is extremely important strategic energy, has also been a strong emphasis on countries in the world. Both a solar energy is renewable energy, can be sent directly into use. By converting means to convert solar radiation energy use is solar thermal technology, and then generate electricity using heat energy called solar thermal power; through the conversion means to convert solar radiation into electrical energy use is solar power technology. With the continuous development of solar power technology, solar lights to environmental protection, energy, security and other advantages to become the new darling of urban road lighting industry, the market potential is huge. In different areas, such as urban or rural, the density of solar street lighting requirements are different, this thesis through research solar lights, solar cells, batteries, controller, LED light source, such as the device works and their respective basic characteristics according to different requirements from a practical and economical considerations appropriate to the needs of the region choose the appropriate capacity for solar photovoltaic cells, batteries, charge controller, LED light source, such as configuration, solar street lighting system to achieve the overall design.Key Words solar lights, photovoltaic cells, batteries, charge controller, LED light source目 录摘 要IAbstractII目 录III引 言11概论21.1 我国太阳能的资源状况21.2 太阳能路灯与普通路灯的比较21.3 太阳能路灯的发展前景32设计思想42.1 设计思路及原则42.2 设计要求43太阳能路灯集中供电系统介绍53.1 太阳能路灯集中供电系统基本组成53.2 太阳能路灯集中供电系统工作原理介绍54 各部件的组成及工作原理64.1 太阳能电池的组成及工作原理64.1.1 太阳能电池的分类64.1.2 硅太阳能电池工作原理与结构64.1.3 太阳能电池组件84.1.4 太阳能电池组件结构104.2 蓄电池的结构及原理114.2.1 铅酸蓄电池的结构及工作原理124.3控制器的基本工作原理124.3.1 蓄电池充电124.3.2 蓄电池给LED供电134.4 LED光源145 沈阳工程学院太阳能路灯集中供电系统设计155.1 系统所在地的基本数据155.2 太阳能路灯负载核算205.3 太阳能辐射量及最佳倾角的计算225.3.1 最佳倾角的确定235.4 合理布置太阳能电池组件255.4.1支架的安装255.4.2 遮挡问题285.5光伏系统的配置优化选择305.5.1 阀控式密封免维护铅酸蓄电池305.5.2 蓄电池结构305.5.3 电池性能315.5.4 对蓄电池不利的工作环境315.5.5 控制器的选择325.6其他电气设备的选择365.6.1 电缆线的选取365.6.2 防雷接地365.7对该系统进行技术经济分析395.7.1 系统的投资运算395.7.2 评价方法395.7.3 技术经济评价39结 论42致 谢43参考文献44- 23 -引 言面对人类的可持续发展，从现有常规能源向清洁、可再生的新能源过渡已提到议事上来了。因为新能源是依托高新技术的发展，开辟持久可再生能源的道路，以满足人类不断增长的能源需求，并保护地球的洁净。利用太阳能发电，既不需要燃料，也没有烟尘和灰渣，不污染环境，非常清洁。特别是太阳能电池组件，使用寿命可达20年以上，性能稳定，同时维护费用较低。 太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的,是人类能够自由利用的能源。在世界能源短缺、环境污染日益严重的今天，充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。与传统的照明工具相比，超高亮白光LED照明源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件，在功耗、寿命以及环保等方面有不可比拟的优越性，再加上太阳能灯具的节能性和安装简便，所以凡有工频交流电灯具的地方，LED灯具的触角就会到达。21世纪将是以固体发光材料为核心的，即以LED为代表的新型光源、绿色照明的世纪。今后。随着各国政府的高度重视和加大投入，LED必将成为本世纪极具竞争力的新型绿色环保光源而掀起一次照明领域新的革命。 太阳能道路照明灯不需要架设输电线路或挖沟铺设电缆，不用专人管理和控制，可安装在广场、停车场、高尔夫球场、校园、公园、街道和高速公路等任何地方。 道路照明与人们生产生活密切相关，随着我国城市化进程的加快，绿色、高效、长寿命的LED路灯逐渐走入人们的视野。1概论1.1 我国太阳能的资源状况全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。每年照明消耗电能约占全部电能消耗的12%15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的新一代节能环保光源。随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受重视。同时，随着太阳能光伏发电技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的优势，太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。1.2 太阳能路灯与普通路灯的比较普通照明路灯安装复杂：普通路灯工程中有复杂的作业程序，首先要铺设电缆，这里就需要进行电缆沟的开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等大量基础工程。然后进行长时间的安装调试，如任何一条线路有问题，则要大面积返工。而且地势和线路要求复杂、人工和辅助材料成本高昂。太阳能路灯安装简便：太阳能路灯安装