1、 毕业论文开题报告 太阳能路灯控制器的研究 系系 别：别： 冶金与材料工程系 专专 业：业： 光伏发电技术及应用 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 2017 年 9 月 30 日 毕业论文开题报告 课题题目 太阳能路灯控制器的研究 课题类型 研究性问题论文 课题来源 学生自拟 成果形式 论文 同组同学 无 一、研究的目的一、研究的目的 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等污染性气体，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之一。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
2、优势成为城市道路照明行业的新宠，市场潜力巨大。 而太阳能路灯中最为核心的就是控制系统，控制器通过微处理器控制和显示的 智能充放电控制器。低损耗、寿命长的元器件，保证其性能可靠，正常工作，减少 系统的维护成本，特别是大大减少蓄电池的维护成本。通过对太阳能电池板的输出 特性、蓄电池的充放电特性以及大功率 LED 路灯驱动电路的研究，设计一种太阳能 路灯控制器。控制器是以单片机为核心，以 DC/DC 变换电路为硬件基础，以 PWM 技 术为手段调节输出电压和电流，采用 MPPT 算法以及蓄电池充放电控制算法，极大突 显了太阳能 LED 路灯系统的环保节能优势及应用前景。 由太阳能路灯控制器通过光电传
3、感器来检测白天和黑夜，如果是白天则调用通 用管理模块来给蓄电池充电，如果是黑夜，则调用供电管理模块来给负载供电，并 实时的检测蓄电池的电压，防止蓄电池过充或者过放，对蓄电池有很好的保护作用。 控制器是整个太阳能路灯控制系统中最重要的枢纽，设计更先进智能的控制器有利 于太阳能路灯的发展和推广。 二、国内外研究情况和发展二、国内外研究情况和发展 因为太阳能路灯相比较其他行业具有更加光明的前景，所以一定会受到特别的 关注，也注定会成为新能源的支柱。尤其是太阳能路灯，肯定会成为未来路灯的发 展趋势，相当多的公司已经投入大量的人力和财力对其进行研究。而政府也颁布了 一系列政策来支持这方面的研究。 1、国
4、外现状 在欧洲、日本、美国，并网发电技术已经相对完善。对于控制器的研究主要集 中在改进逆变器拓扑结构，优化控制策略，孤岛效应的检测和解决，降低系统能耗， 提高系统工作效率的问题上。控制器是整个系统的核心组成部分，负责对储能设备 的充电盒对负载的放电任务。 2、囯内现状 我国很多地方也都在大力发展和普及太阳能路灯产业，其中太阳能路灯在国内 的应用首先是从发达的沿海地区开始。上海市大力推广太阳能路灯的使用在上海各 地建立了许多风能和光能相结合的路灯系统。而国内的研究机构和相关企业由于技 术研发起步较晚。所生产的太阳能路灯控制器只具备最基本的充放电启停控制与管 理功能，不能够跟上太阳能行业快速发展的
5、脚步和对智能型太阳能控制器的需求。 目前国内生产的太阳能路灯控制器产品都是简易的非智能控制器。有了，我国太阳 能相关技术推广。太阳能路灯产品的可靠性，成本，智能化程度以及工作效率都不 是很理想，这是目前摆在我们面前的待解决的技术难题。 太阳能路灯控制器主要是太阳能电池组、充电管理、电池组、放电管理组成。 太阳能电池组是把太阳能转变成电能，通过二极管由充电管理系统对蓄电池组进行 充电。二极管的作用是防止蓄电池给太阳能电池板充电。充电管理和供电管理主要 是有一块单片机来完成。单片机是主要完成对电池充电过程状态的检测，根据蓄电 池的状态来选择充电的方式，以及防止蓄电池过充，放电时，单片机处理蓄电池放
6、 电过程的状态检测，当检测到蓄电池电量过低时，立即停止对负载供电，起到保护 蓄电池的作用。 三、三、主要研究内容与关键问题主要研究内容与关键问题 太阳能路灯控制器具备充放电控制，过充保护，过放保护，防反接保护以及短 路保护等一系列功能，控制器在这个过程中起着枢纽作用，他控制太阳能板对蓄电 池的充电，加快蓄电池充电速度，延长蓄电池寿命用太阳能电池板来获取太阳能， 转化为电能并储存在蓄电池，然后在蓄电池中的电能不足以供电时，通过单片机的 对蓄电池和太阳能电池板的电压监测。分析判断来控制两个继电器的通断情况，从 而实现蓄电池电源和市电电源的转换。针对太阳能路灯系统充分利用太阳能电池， 对蓄电池保护、路灯工作方式切换等问题，完成算法研究和软件编制，实现了对路 灯系统的智能化控制和对蓄电池的科学管理。 控制系统原理图 1-2 工作原理： 在有蓝光时太阳能电池板将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中。蓄电池对 路灯进行供电。这个过程中，单片机一直在对蓄电池和太阳能电池板的电压进行采 样分析。如果蓄电池电压不足以对路灯进行供电
