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火狐体育投注靠谱不:详解实时追光自感应LED路灯系统设计原理 (1)
2022-07-17 17:20:58 | 来源:火狐体育靠谱吗 作者:火狐体育投注靠谱不

  实时追光自感应路灯系统使用新能源又节约了电能。太阳能的利用越来越受关注,设计通过太阳能发电,运用于路灯节能。路灯系统与市电互联,且有空气质量检测以及天气情况检测。大多学校虽然已采用节能灯,但并没有真正意义上将其节能的使用,智能控制可以帮助节能灯实现真正的节能。此系统虽为校园设计,亦可扩展到工厂、小区等地。

  自发电节能路灯设计了太阳能发电装置储存电能给系统供电,并与市电互通。白天时,路灯处于熄灭状态;晚上时,灯微亮,检测有人通过时,灯变亮,当人远离路灯时,亮度慢慢减弱。

  系统增加了温、湿度、烟雾、风向、风速、雨感等检测功能,另外检测出当前蓄电池的电压、电流、温度值,并通过无线传输设备实现信息共享,方便人们了解外界环境情况和系统的工作状况。

  太阳能板控制:经过多次试验与计算得到了不同季节里每隔半小时太阳转过的角度,单片机以此控制步进电机转动角度,从而使太阳能板始终正对着太阳光。夜色降临时,太阳能板自动复位。

  简单气象监测功能:采用温湿度传感器、风速风向传感器、雨感传感器对周边环境的气象进行实时检测,然后由无线设备将信息传送至信息中心。

  路灯保护及检测功能:用AD采集系统的电压、电流值,控制器通过这些值实时监测系统的工作状况,一有过流现象,断开电源,并通过无线设备报警。

  电源切换功能:系统会对总电量实时进行监测,若总电量低于设定值,控制器会自动将电源切换至市电,维持系统正常工作。

  对合肥地区6-18点的路灯(高3米)影子的观察,计算得出每半个小时太阳的位置。太阳能板工作时为四组蓄电池充电,保证了在长时间没有太阳光的情况下,系统仍然能正常的工作。由于季节不同太阳光的位置和强度不同,所以每个季节要适时改变太阳能板的位置,即改变太阳能板与地面的夹角,以达到最大的吸收光能的效果。

  设蓄电池容量为CB,太阳能电池板需求峰值为WP,太阳能板工作电压为VS,每日实际放电时间为hd,连续阴雨天数为Dr,实际路灯的功率为WB,系统电压为VB,当地日光照时间为hr。考虑到20%的裕量以及20%的损耗,则蓄电池的容量为:

  以10W的LED灯配置为例,系统电压为12V。当地日均有效光照以3h计算,每日放电时间10小时(以晚7点到晨5点为例),通过控制器夜间分时段调节LED灯的功率,实际按每日放电6小时计算(凌晨亮度降低)。满足连续阴雨天7 天( 另加阴雨前一夜的用电,计8天)。电流I=10W÷12V=0.8333A,蓄电池容量W=I×6h×8d,即W=40AH。考虑到蓄电池充、放电预留20%容量,路灯的实际电流在1A以上(加20%损耗,包括恒流源、线损等),实际蓄电池需求40AH加20%预留容量,再加20%损耗,计算后得到实际蓄电池容量为57.6AH。所以实际蓄电池为12V/60AH,故需要四组12V/15AH的蓄电池。以每日放电时间10小时为例,调功后实际按6小时计算(调功同上蓄电池)。考虑到电池板预留最少20%电量,当地有效光照以日均3h计算:WP÷18V=(I×6h×120%)÷3h,WP=36W(电池板实际需求峰值)。然而由于实际恒流源损耗、线%左右,电池板实际需求峰值:

  由于所选的蓄电池充电的时候仅需要14V的电压,所以需要一个变压电路来使电压达到14V。因此,我们采用EK8003芯片,这款芯片为同步升降压芯片,可通过输出PWM波来控制输出电压,使之稳定。

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