风光互补路灯系统的研究与设计.doc

摘要: 随着社会的发展与进步，能源短缺和环境污染问题日趋加剧。风能和太阳能作为可再生能源，具有无污染，不破坏生态，资源分布广泛，适合就地利用等优势。此外，风能和太阳能在时间和地域上具有良好的互补性，因此将两者结合起来构成风光互补发电系统可达到最佳的资源配置。本次毕业设计课题的是《风光互补路灯系统的研究与设计》，毕业设计论文从风力发电系统、光伏发电系统、蓄电池、充放电控制器、交流-直流整流器、直流-交流逆变器以及LED路灯系统的基本原理出发，通过分析用电负荷的实际需求以及项目所在地太阳能和风能的自然资源状况，对系统组件进行了最合理的配置，最终有机的组合各组件，设计出风光互补路灯系统。本系统设计的重难点是蓄电池充放电控制以及各组件的选型与容量配置。

关键词：风光互补 充放电控制器 LED路灯照明系统 蓄电池

目录

摘要

ABSTRACT

1  绪 论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 论文的主要内容-2

1.4 论文的主要结构-2

2  风光互补发电系统-4

2.1 风力发电系统-4

2.1.1风力发电技术基本理论-4

2.2 太阳能光伏发电系统-4

2.2.1太阳能电池基本原理-4

2.3 风光互补发电系统-5

2.3.1风光互补发电系统的工作原理-5

2.4 本章小结-5

3  风光互补系统照明部分设计-6

3.1 LED基本原理-6

3.1.1LED发光原理-6

3.1.2LED基本结构-6

3.1.3LED分类-6

3.2 LED特点-6

3.3 LED路灯驱动-6

3.3.1恒流二极管-6

3.3.2晶体管-7

3.3.3三端子稳压器-7

3.3.4转换电源的电流控制方式-8

3.4 LED路灯照明标准-8

3.4.1道路照明分类-8

3.4.2道路照明评价指标-8

3.4.3机动车交通道路照明标准值-8

3.4.4人行道路照明标准值-9

3.4.5路灯照明系统的国际标准-9

3.5 LED路灯选择-10

3.5.1LED路灯容量配置-10

3.5.2LED路灯选型-10

3.5.3产品介绍-11

3.6 本章小结-11

4  风光互补系统储能系统设计-12

4.1 蓄电池分类及工作原理-12

4.1.1蓄电池种类及技术指标-12

4.1.2蓄电池工作原理-13

4.2 蓄电池特性及使用寿命-13

4.2.1蓄电池特性-13

4.2.2蓄电池的使用寿命-14

4.3 蓄电池合理选型-14

4.4 本章小结-15

5  风力发电机与太阳能电池板设计与选型-16

5.1 风力发电机种类-16

5.1.1风力发电技术基本理论-18

5.2 太阳能电池种类-19

5.2.1太阳能电池的技术参数-19

5.2.2太阳能光伏发电技术理论-19

5.2.3太阳能电池组件相关特性-20

5.3 风光互补发电系统设计-21

5.3.1风力发电机组的合理配置-21

5.3.2太阳能电池板的合理配置-22

5.3.3风光互补发电系统最大功率点跟踪控制技术（MPPT）-23

5.4 本章小结-24

6  充放电控制电路设计-25

6.1 蓄电池充电电路-25

6.1.1光伏发电系统充电电路-25

6.1.2风力发电系统充电电路-26

6.2 蓄电池放电电路-27

6.2.1逆变电路-28

6.2.2开关电源型DC/DC变换器-28

6.2.3蓄电池放电电路-29

6.3 充放电控制器功能-29

6.4 充放电控制器选择-29

6.4.1维尔仕风光互补智能控制器主要功能-30

6.4.2维尔仕风光互补智能控制器主要技术参数-30

6.5 充放电控制器程序流程图-30

6.6 本章小结-32

结论-33

参考文献-34

致谢-35