太阳能LED照明系统设计

摘要

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。太阳能的利用越来越受到人们的重视。发光二极管(LED)具有高效、节能、寿命长、环保等优点。基于LED和太阳能电池的优点，本文围绕基于太阳能电池和白光LED的照明系统开展了相应研究。
　　 阐述了课题研究背景、光伏照明系统的国内外研究动态及发展趋势。叙述了太阳能电池、蓄电池、白光LED的基础知识。围绕提高太阳电池发电利用率问题，对业已报道的电压反馈法、功率反馈法、扰动观察法、电导增量法等最大功率点跟踪技术方案进行了介绍，并进行了分析评价。提出了一种通过变换太阳电池的串、并联拓扑结构而实现太阳电池组输出参数变化的“太阳能电池串并联切换功率点跟踪法”方案，该方法可以在照度为常数时使太阳电池组具有不同的内阻、电压等输出参数，从而实现“主动”式功率跟踪。给出了一种采用光压隔离器和VMOS管的低导通电阻的串并联切换开关电路。
　　 设计实现了采用MCS89C2051单片机的太阳能LED照明控制器，该控制器具有光控、延时熄灭、延时低亮度三种照明模式以适应不同场所的使用要求。还具有蓄电池过充、过放电保护功能。给出了硬件电路和软件流程图，详细介绍了软、硬件工作原理。通过实际测试，该照明控制器工作稳定可靠。