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基本信息
- 項目名稱：
- 實(shí)用性太陽能LED路燈
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品由太陽能電池板、CVT法追蹤最大太陽能功率電路、BUCK-BOOST充電電路、蓄電池、照明驅(qū)動電路、LED陣列等組成?？蓪?shí)現(xiàn)白天太陽能電池板最大功率的收集太陽能并通過升降壓輔助電路給蓄電池充電蓄能，夜晚再通過蓄電池放電經(jīng)LED驅(qū)動電路從而實(shí)現(xiàn)照明。
- 詳細(xì)介紹：
- 白天通過檢測太陽能電池板上的輸出電壓，有CVT法分析可知最大功率點(diǎn)電壓為開路電壓的80%左右，所以再通過UC3843采樣從而用使太陽能電池板的輸出電壓保持在最大功率點(diǎn)處17.8V（實(shí)驗調(diào)試得出），即實(shí)現(xiàn)了最強(qiáng)光照追蹤；其次，實(shí)時檢測蓄電池充電電壓與電流，通過控制電路實(shí)現(xiàn)蓄電池的恒壓恒流充電，防止充電電流過大或者充電電壓過大損壞蓄電池，從而延長蓄電池的使用壽命。 晚上，當(dāng)主人想實(shí)現(xiàn)照明時只要開啟相應(yīng)的開關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)蓄電放電，通過蓄電池釋放的能量通過LED驅(qū)動電路（反激）實(shí)現(xiàn)LED的恒流恒壓照明，之所以選擇LED照明是因為LED的節(jié)能高效，從而進(jìn)一步體現(xiàn)綠色環(huán)保之一主題，使太整個系統(tǒng)的效率更高。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品的創(chuàng)作源泉來源于目前的能源緊張形式，所以創(chuàng)作出節(jié)能高效的太陽能LED路燈，本設(shè)計的能量全部來自太陽能，通過Buck-Boost升降壓電路控制太陽能最大功率追蹤，取出來的最大功率太陽能在通過開關(guān)電源電路控制以恒壓法給蓄電充電，當(dāng)需要照明的時候可以通過蓄電池放電再通過LED驅(qū)動電路反激控制LED的恒流照明。 技術(shù)的關(guān)鍵是怎么從太陽能電池板中取出能量；怎么實(shí)現(xiàn)蓄電池的恒壓充電保護(hù)蓄電使蓄電池的使用壽命更長；還有就是怎么產(chǎn)生恒流源讓LED能高效節(jié)能長使用壽命的更長。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)代的最大太陽能最大功率追蹤是采用DSP或者其它芯片來實(shí)現(xiàn)的最大功率追蹤，再通過二極管防止反沖就直接給蓄電池充電，而且照明使用的是220V的節(jié)能燈。 本作品的突出之處是系統(tǒng)整體電壓都在36V以下屬于人體安全范圍之內(nèi)；并且采用CVT法來實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤（成本低），與現(xiàn)有的技術(shù)相比效率差不多而成本卻極低；傳統(tǒng)的光伏系統(tǒng)對蓄電池的充電沒有很好的管理使蓄電池使用壽命斷，本設(shè)計通過控制蓄電池的充電電壓電流來提高蓄電池的使用壽命；使用高壽命低功耗的LED燈更節(jié)能高效。 參考文獻(xiàn)： 太陽能光伏發(fā)電及其應(yīng)用 科學(xué)出版社 趙爭鳴 劉建政 現(xiàn)代高頻開關(guān)電源實(shí)用技術(shù) 電子工業(yè)出版社 劉勝利 開關(guān)電源設(shè)計（第三版） 電子工業(yè)出版社 王志強(qiáng)
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月18日在黑龍江科技學(xué)院評鑒。
作品所處階段
- 實(shí)驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 主動許可方式
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本系統(tǒng)設(shè)計的太陽能LED照明燈能量全部來自太陽、無需鋪設(shè)電攬，整個系統(tǒng)屬于低壓產(chǎn)品，電壓范圍在36V安全范圍之內(nèi)對人不構(gòu)成威脅，同時節(jié)省有色金屬的使用，從而保護(hù)環(huán)境。應(yīng)用前景如下： （1）太陽能LED照明燈安裝簡便,安裝時，不用鋪設(shè)復(fù)雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可； （2）太陽能LED照明燈無需電費(fèi)、一次性投入，維護(hù)成本低，長期受益； （3）太陽能LED照明燈沒有安全隱患,低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠； （4）太陽能LED照明燈可用與鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等邊遠(yuǎn)地區(qū)公路街道照明；城市廣場、公園、停車場、學(xué)校操場、工廠綠地照明；高爾夫球場、海濱浴場、高檔的別墅區(qū)等照明；高速公路警示牌等等； （5）節(jié)能環(huán)保,符合國家節(jié)能環(huán)保要求,響應(yīng)對新能源的使用要求。
同類課題研究水平概述
- 國外研究水平概述 太陽能的使用是20世紀(jì)80年代以后世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。到2010年，光伏產(chǎn)業(yè)需求的年均增長率約為23．8％，全球太陽能電池的年產(chǎn)量達(dá)到10400兆瓦，較2005年的年產(chǎn)量增長6．3倍?？傊澜绲墓夥袌霭l(fā)展很快，有效地推動了光伏行業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。從能源利用的國際發(fā)展趨勢來看，光伏發(fā)電最終將以替代常規(guī)能源的角色進(jìn)入電力市場，而并網(wǎng)發(fā)電將是光伏發(fā)電進(jìn)入電力市場的必由之路。 國內(nèi)研究水平概述 國內(nèi)光伏系統(tǒng)主要采用單位功率因數(shù)并網(wǎng)，不具備電能質(zhì)量控制功能?！吨袊稍偕茉撮_發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃(2006—2020年)》(草案)中指出，中國未來發(fā)電能力的規(guī)劃目標(biāo)：到2010年可再生能源總裝機(jī)容量達(dá)到60×106KW，其中太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到45×104KW，是2003年太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康?．18倍；到2020年可再生能源總裝機(jī)容量達(dá)到1．2l×108KW，其中太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到10×105KW，是2010年太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康?．22倍。 與國際上蓬勃發(fā)展的光伏發(fā)電相比，中國落后于發(fā)達(dá)國家10~15年，甚至明顯落后于印度。但是，中國光伏產(chǎn)業(yè)正以每年30％的速度增長。在未來20年，我國光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)將會得到不斷的完善和發(fā)展，成本將不斷下降。目前我國尚有3萬多個村莊、700多力．個農(nóng)戶(約3000多萬人口)沒用上電；即使在有電縣，也有60％的縣嚴(yán)重缺電。在今后的幾十年，我國光伏市場將要發(fā)生巨大的變化：2010年以前，我國的太陽能電池多用于獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，2011-2020年，中國光伏市場將會由獨(dú)立系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)(包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng))。我國光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平有望達(dá)到世界先進(jìn)水平。 綜上所述，我國在太陽能使用方面還是較歐美落后許多的，特別是在太陽能的照明領(lǐng)域更是落后，所以本設(shè)計的研究和使用將對我國使用太陽能照明具有一定的影響意義和推進(jìn)作用。
