太阳能LED隧道照明系统设计

【摘要】：太阳能是举世瞩目的新能源,世界各国对太阳能技术的研发予以高度重视,太阳能产业也在世界高新技术产业领域中迅猛发展。LED用作节能环保的绿色照明光源已经得到广泛认可,成为业界公认的第三代照明光源。太阳能与LED产业化的结合是技术进步推动社会发展的必然趋势,其在照明领域的应用将会迅速普及开来。为响应国家开发利用新能源的号召,促进节能减排事业的发展,本文设计了一套太阳能LED隧道照明系统。该设计着眼于太阳能LED照明在当代的实际应用,首次提出将基于光伏电源的大功率白光LED应用于隧道照明。本文对用于太阳能LED隧道照明的各种组件进行了系统的介绍,并根据隧道的规格、地理位置对各项组件进行选型、设计装配方式。讨论了太阳能电池板的倾角设置问题,提出了一种精度高且易于实现的太阳能电池板倾角自动跟踪方案。论述了不同规格的隧道对光照条件的需求,根据本设计的隧道规格分析其采光需求并设计了相应的照明方案。计算出照明方案所需照明系统器件的数量、性能要求。制作出模拟隧道照明系统模型,实现经过优化配置的太阳能LED灯组24小时不间断照明。模拟实验结果符合预期。根据实验结果来推断,本设计所采用的照明系统配置合理,可以投入实际应用。 【关键词】：太阳能 LED 隧道照明 节能减排
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-10
• 1 绪论10-12
• 1.1 太阳能LED隧道照明系统组成及工作原理10
• 1.2 太阳能隧道照明系统的设计要点10-11
• 1.2.1 设计合理的照明指标10-11
• 1.2.2 设计并检验系统各组件的指标配置11
• 1.3 本文课题意义和组织结构11-12
• 2 系统组件介绍与定制设计12-26
• 2.1 太阳能电池介绍12-17
• 2.1.1 太阳能电池材料分类、制备工艺及特性简介12-16
• 2.1.2 太阳能电池研究现状16-17
• 2.2 独立光伏系统蓄电池介绍17-19
• 2.2.1 独立光伏系统的储能方式17
• 2.2.2 独立光伏系统对蓄电池的要求17-18
• 2.2.3 独立光伏系统中应用的蓄电池类型18-19
• 2.3 LED灯组介绍19-20
• 2.3.1 LED及其发展19
• 2.3.2 超高亮度大功率LED的特点19-20
• 2.3.3 LED的应用20
• 2.4 太阳能控制器介绍20-21
• 2.5 驱动电源介绍21-22
• 2.5.1 LED驱动电源性能要求21
• 2.5.2 驱动电源的分类21
• 2.5.3 LED驱动电源的发展历程21-22
• 2.6 系统各组件的定制设计22-26
• 2.6.1 太阳能电池22-23
• 2.6.2 蓄电池23
• 2.6.3 太阳能充放电控制器23-24
• 2.6.4 大功率LED驱动器24
• 2.6.5 LED照明灯组24-26
• 3 系统集成设计与参数计算26-38
• 3.1 太阳能电池板倾角设计与计算26-28
• 3.1.1 太阳能电池板倾角固定模式的参数计算26-28
• 3.1.2 太阳能电池板倾角自动调整模式的设计与参数计算28
• 3.2 隧道照明系统配光分析与设计28-34
• 3.2.1 隧道配光设计需考虑的一些因素28-29
• 3.2.2 隧道各段位配光分析29-32
• 3.2.3 灯组排布32-34
• 3.3 系统各组件参数分析与计算34-36
• 3.3.1 单个灯组耗电量和蓄电池容量的计算34
• 3.3.2 单组太阳能电池板容量计算34-36
• 3.3.3 系统总LED灯组数量、蓄电池数量、太阳能电池板数量计算36
• 3.4 系统组件安装与调试36-38
• 3.4.1 太阳能控制器的设置与调试36-37
• 3.4.2 太阳能电池板等组件的安装与维护37-38
• 4 模拟实验及数据分析38-41
• 4.1 模拟思路及器材选型38-39
• 4.1.1 模拟实验思路38
• 4.1.2 模拟试验器材选型38-39
• 4.2 模拟实验过程及分析39-41
• 结论41-42
• 参考文献42-45
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况45-46
• 致谢46-47

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