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题目(中) 基于太阳能的充放电装置 　　　　　 姓名 韩金厚 学号 3110100577 年级与专业 生工1102班 所在学院 生工食品学院 基于太阳能的充放电装置 摘要：随着环境的不断恶化，油气资源的不断枯竭，人类面临着重大的资源与环境危机，各国纷纷把目光转到了可再生清洁能源，其中开发和利用太阳能已成为最炙热的“新宠”，随着太阳能技术的提高与推广，太阳能时代已为时不远。本文主要设计了一个借助DCDC变换原理的太阳能充放电路。 关键词：太阳能电池 DCDC变换 控制电路 放电电路 一、太阳能充放电装置现状 在照明方面，近年来交通信号灯、草坪灯、景观灯、庭院灯、太阳能路灯的市场发展迅猛，仅保定市目前就有此类产品生产企业近百家，这个市场还将持续较长的增长过程。太阳能路灯较常规市电供电的路灯的优点在于，不需要铺设供电线路安装便捷，不论是在偏僻的山村，还是城市，有无公共电网均可，安装时不仅毋需挖掘破坏路面或绿地埋设电缆，而且可以方便的变更安装位置。随着环保理念的深入以及奥运会场馆采用了很多太阳能照明系统，绿色环保的太阳能照明装置已经成为太阳能开发利用的新亮点之一。 二、相似产品分析 太阳能LED照明系统设计 2.1.1充电控制电路 作用是在将太阳能电池产生的电能充入蓄电池，同时具有防止反向放电，防止过充电功能。防止反向放电的方法一般采用二极管隔离即可，为降低二极管正向压降损耗，本设计拟采用正向压降较小的肖特基二极管。肖特基二极管的正向压降一般为 0.3～0.4V。过充电保护电路可防止蓄电池过充而缩短寿命。具体电路采用电压比较器采集蓄电池端电压与基准电压比较而确定是否停止充电。 2.1.2环境亮度检测电路 为实现天亮关灯天黑开灯的自动控制功能，亮度检测电路利用太阳能电池的端电压与基准电压比较，判别环境亮度决定是否点亮LED灯，并将信号送至控制电路。 环境亮度检测电路 2.1.3LED 灯具驱动电路及过放电保护电路 LED 灯具驱动电路在环境亮度检测电路送来的信号控制下驱动 LED 灯具的亮灭。为适应不同场所的使用要求，电路设计成具有光控模式、延时熄灭模式、延时降低亮度三种工作模式。三种模式由转换开关由用户控制设置。光控模式时天黑灯亮，天亮熄灭。延时熄灭模式时天黑灯亮并开始计时，待到达设定的延时时间后灯熄灭，用于后半夜不需要照明的场所。延时降低亮度模式时天黑灯亮并开始计时，待到达设定的延时时间后灯的亮度改为较低的状态，用于后半夜照明要求不高的场所。 2.2电路设计 2.2.1光控自动开关电路 2.2.2延时及功率调整电路 2.2.3LED 驱动电路 2.2.4保护电路 保护电路有过压保护电路和欠压保护电路两种。 长期阴天时，蓄电池容量不足，为防止蓄电池工作于过放电欠压状态，本设计采用欠压保护电路，实现在线监测电池剩余容量（即蓄电池端电压），当蓄电池电压下降到一定程度时，自动将蓄电池的工作时间缩短，使蓄电池一般情况下不会因为过放电而被迫切断负载。 为了防止蓄电池过压充电，设计了蓄电池过压保护电路。 2.3产品优点 （一）光控亮灭功能：通过光控实现 LED 路灯按照预先设定的环境光照强度自动点亮或熄灭。 （二）延时熄灭功能：在后半夜不需要照明的场合通过延时电路来实现 LED 的延时熄灭，达 到节约能源的目的。 光控点亮及延时低功率输出功能：延时时间到后，通过调节脉宽占空比实现对 LED照 明功率的调整，使LED 在某特定低功率下工作：用于后半夜车辆和行人少时低亮度照 明，以便节约能源。 （四）对蓄电池的充放电保护功能：实现对蓄电池的欠压、过压保护。 设计的电路可以实现 LED 路灯具对光伏能源的高效利用，不仅实现照明，而且还可以使 LED 工作在不同模式下，以便进一步节能降耗。该照明系统功耗低、工作稳定、LED 灯高效地利用了太阳能资源，既达到了照明效果，又满足环保要求。 装置设计与分析 1